DIN EN ISO 19403-6 E:2019-08
Смачивание лакокрасочных материалов Часть 6. Измерение динамических углов контакта (осадка)
- Стандартный №
- DIN EN ISO 19403-6 E:2019-08
- Дата публикации
- 2019
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- 2020-04
- быть заменен
- DIN EN ISO 19403-6:2020
- Последняя версия
- DIN EN ISO 19403-6:2025-01
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая база
DIN EN ISO 19403-6:2019 является ключевым компонентом серии стандартов для испытаний смачиваемости материалов покрытий, в частности, определяя метод измерения динамического угла контакта. Стандарт, разработанный техническим комитетом ISO/TC 35 Международной организации по стандартизации, был опубликован в качестве проекта в июле 2019 года и призван заменить издание DIN 55660-6 2014 года.
Основные понятия и определения терминов
Измерение динамического угла контакта включает в себя множество профессиональных концепций. Стандарт четко определяет следующие ключевые термины:
Терминология Определение Значимость измерения Динамический угол контакта Угол контакта, измеренный во время продвижения или отступления тройной точки Характеризует динамическое поведение интерфейса Угол наступления (θa) Угол контакта, измеренный во время продвижения тройной точки Используется для определения поверхностной энергии Угол отступления (θr) Угол контакта, измеренный во время отступления тройной точка Характеристика свойств вымывания Гистерезис контактного угла (θar) Разница между углами натекания и оттекания Указывает на неоднородности поверхности Динамические измерения контактного угла наблюдают за кинематическим поведением тройной точки путем непрерывного изменения объема капли (увеличения или уменьшения), что дополняет статический метод измерения (ISO 19403-2). Угол натекания всегда измеряется на ранее несмачиваемой поверхности, в то время как угол оттекания наблюдает изменение контактного угла в процессе вымывания.
Измерительное оборудование и технические требования
Стандарт устанавливает четкие технические требования к системе измерения контактного угла:
5.1 Система измерения контактного угла
Необходимо использовать современный измеритель контактного угла, желательно оснащенный цифровой системой получения и анализа изображений. Система должна включать в себя следующие основные компоненты:
- Система источника света: обеспечивает равномерное освещение для обеспечения качества изображения
- Стабилизатор образца: обеспечивает возможности точного позиционирования и выравнивания
- Система микроинъекции: обеспечивает непрерывное микротитрование (типичная скорость 10 мкл/мин)
- Оптическая система: обеспечивает получение изображений с высоким разрешением
- Программное обеспечение для анализа: поддерживает алгоритмы полиномиальной подгонки
5.2 Титрационный аппарат
Титровальный аппарат должен иметь возможность непрерывно изменять объем капли на уровне микролитра для обеспечения точного контроля процесса измерения. В стандарте особо подчеркивается, что скорость титрования следует выбирать как можно ниже, чтобы сделать контактный угол как можно ближе к состоянию термодинамического равновесия.
5.3 Тестовая жидкость
Выбор тестовой жидкости должен соответствовать следующим строгим условиям:
Требования к характеристикам Специфические характеристики Испытательное воздействие Химическая совместимость Не должна оказывать физического или химического воздействия на поверхность Избегать модификации поверхности Реологические свойства Не должна иметь четкого предела текучести Обеспечение точности измерений Испарение Не должна испаряться значительно во время измерения Поддерживать стабильный объем Давление пара Жидкости с высоким давлением пара необходимо измерять в фазе насыщенного пара Предотвращение ошибки испарения
Процедура испытаний и эксплуатационные характеристики
7.1 Условия окружающей среды для испытаний
Стандарт устанавливает строгие требования к условиям окружающей среды для испытаний:
- Температура: (23 ± 2) °C
- Относительная влажность: (50 ± 5) %
- Защита от вибрации: Оборудование не должно подвергаться механической вибрации
- Избегать попадания света: Избегайте попадания яркого внешнего света
- Контроль воздушного потока: Не допускайте влияния воздушного потока на измерение
7.2 Метод измерения
Динамическое измерение угла контакта использует метод полиномиальной аппроксимации, который позволяет проводить точные измерения, даже когда игла все еще находится в капле жидкости. Основные этапы работы включают:
- Оптимизация расстояния между иглой: расстояние между иглой и поверхностью должно быть как можно меньше, обычно в 1,5 раза больше диаметра иглы.
- Контроль скорости титрования: типичная скорость составляет 10 мкл/мин, а для жидкостей с высокой вязкостью требуется более низкая скорость.
- Минимальное требование к объему: измерение следует начинать с минимального объема не менее 3 мкл.
- Калибровка базовой линии: базовая линия должна проходить через тройную точку капли.
- Многоточечное измерение: измерение необходимо проводить не менее чем в трех разных местах на каждом образце.
Для углов контакта менее 10° стандарт указывает на то, что динамические методы измерения могут быть трудновыполнимы, и особое внимание следует уделять ограничениям разрешения изображения и отображения точность.
Анализ данных и интерпретация результатов
8.1 Анализ кривой контактного угла-времени
Результаты измерения динамического контактного угла должны быть представлены в виде кривой, показывающей изменение контактного угла с течением времени. Значения наступающего и отступающего углов могут быть определены только в том случае, если на диаграмме контактного угла-времени образуется четкое плато.
8.2 Выявление особых явлений
В стандарте конкретно описывается феномен скольжения, который может возникать на шероховатых или химически неоднородных поверхностях: когда объем капли продолжает увеличиваться, а диаметр остается постоянным, контактный угол продолжает увеличиваться до тех пор, пока капля внезапно не расширится, в результате чего контактный угол резко упадет. Это явление является важным показателем неоднородности поверхности.
8.3 Расчет поверхностной энергии
Данные об угле наступления необходимы для расчета полярной и дисперсионной составляющих свободной поверхностной энергии согласно ISO 19403-2. Угол отступления не подходит для определения поверхностной энергии, но дает важную информацию о химической и морфологической однородности поверхности.
Рекомендации по внедрению и передовой опыт
Обращение с образцами и очистка
В Приложении А приведены подробные рекомендации по обращению с образцами:
- Избегайте контакта образца с дымом, аэрозолями или другими источниками загрязнения
- Контактируйте только с неизмеряемыми областями, и рекомендуется использовать герметичные контейнеры для транспортировки
- Используйте растворители, которые быстро испаряются и не оставляют следов при очистке
- Избегайте использования поверхностно-активных веществ для предотвращения остаточных эффектов
- Рекомендуется ультразвуковая очистка с последующей сушкой на чистом воздухе в течение 1 часа
Контроль статического электричества
Статическое электричество образца может существенно повлиять на поведение смачивания. Стандарт рекомендует использовать коммерческий ионизатор для устранения воздействия статического электричества, особенно в материалах и процессах, которые склонны к статическому электричеству.
Обеспечение точности измерений
Хотя на момент публикации стандарта конкретные данные о точности не были предоставлены, воспроизводимость измерений может быть улучшена с помощью следующих мер:
- Строгий контроль условий окружающей среды
- Единообразные процедуры предварительной обработки образцов
- Регулярная калибровка и обслуживание оборудования
- Профессиональное обучение операторов
- Валидация метода с использованием эталонных образцов
Развитие стандарта и технологическое развитие
Основные изменения DIN EN ISO 19403-6:2019 по сравнению с изданием DIN 55660-6 2014 года включают:
- Изменение статуса: Изменение статуса стандарта путем принятия европейского стандарта EN ISO 19403-6
- Техническое содержание остается Единообразие, существенных технических изменений не внесено.
- Улучшено согласование и соответствие международным стандартам.
- Улучшены определения терминов и описания процедур измерений.
Области применения и важность
Динамическое измерение угла контакта имеет важное прикладное значение в следующих областях:
Области применения Параметры измерения Техническое значение Разработка покрытия Угол наступления, угол отступления Оптимизация характеристик смачивания покрытия Оценка обработки поверхности Гистерезис угла контакта Оценка однородности обработки поверхности Контроль качества Динамический контакт Угол Контроль стабильности производственного процесса Инновации в НИОКР Компоненты поверхностной энергии Руководство разработкой новых материалов Стандартизируя метод измерения динамического контактного угла, DIN EN ISO 19403-6 обеспечивает надежную техническую основу для лакокрасочной промышленности, способствуя повышению качества продукции и развитию технологических инноваций.
DIN EN ISO 19403-6 E:2019-08 Ссылочный документ
- ISO 15528 Краски, лаки и сырье для лакокрасочной продукции — Отбор проб*， 2020-05-13 Обновление
- ISO 19403-1 Краски и лаки. Смачиваемость. Часть 1. Словарь и общие принципы.*， 2022-06-09 Обновление
- ISO 19403-2:2017 Краски и лаки. Смачиваемость. Часть 2. Определение поверхностной свободной энергии твердых поверхностей путем измерения угла смачивания.
- ISO 3270 Краски и лаки и сырье для них; Температуры и влажность для кондиционирования и испытаний
- ISO 4618 Краски и лаки — Словарь*， 2023-02-06 Обновление
DIN EN ISO 19403-6 E:2019-08 История
- 2025 DIN EN ISO 19403-6:2025-01 Краски и лаки - Смачиваемость - Часть 6: Измерение динамического угла наплыва и отлива путем изменения объема капли (ISO 19403-6:2024); Немецкая версия EN ISO 19403-6:2024
- 2023 DIN EN ISO 19403-6:2023-10 Краски и лаки. Смачиваемость. Часть 6. Измерение динамического угла контакта (ISO/DIS 19403-6:2023); Немецкая и английская версии prEN ISO 19403-6:2023 / Примечание: Дата выпуска 15 сентября 2023 г. *Предназначена для замены стандарта DIN EN ISO 19403-6 (2020-04).
- 2023 DIN EN ISO 19403-6:2023 Краски и лаки. Смачиваемость. Часть 6. Измерение динамического угла контакта (ISO/DIS 19403-6:2023); Немецкая и английская версии prEN ISO 19403-6:2023.
- 2020 DIN EN ISO 19403-6:2020-04 Краски и лаки. Смачиваемость. Часть 6. Измерение динамического угла контакта (ISO 19403-6:2017)
- 2020 DIN EN ISO 19403-6:2020 Краски и лаки. Смачиваемость. Часть 6. Измерение динамического угла контакта (ISO 19403-6:2017).
- 2019 DIN EN ISO 19403-6 E:2019-08 Смачивание лакокрасочных материалов Часть 6. Измерение динамических углов контакта (осадка)
- 2019 DIN EN ISO 19403-6 E:2019 Проект документа. Краски и лаки. Смачиваемость. Часть 6. Измерение динамического угла контакта (ISO 19403-6:2017); Немецкая и английская версия prEN ISO 19403-6:2019.
- 1970 DIN EN ISO 19403-6:1970
