DIN 55660-2-2011 Paints and varnishes - Wettability - Part 2 Determination of the free surface energy of solid surfaces by measuring the contact angle《油漆和清漆 湿润性 第2部分 通过测量接触角测定固体表面自.pdf
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1、Dezember 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DINPreisgruppe 11DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 87.040!$uA+“1823
2、008www.din.deDDIN 55660-2Beschichtungsstoffe Benetzbarkeit Teil 2: Bestimmung der freien Oberflchenenergie fester Oberflchendurch Messung des KontaktwinkelsPaints and varnishes Wettability Part 2: Determination of the free surface energy of solid surfaces by measuring thecontact anglePeintures et ve
3、rnis Mouillabilit Partie 2: Dtermination de lnergie de surface libre des surfaces solides par la mesurelangle de contactAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 18 SeitenDIN 55660-2:2011-12 Inhalt Seite Vorwort .3 1 Anwendungsbereich 4 2 Kurzbeschreibun
4、g 4 3 Gerte und Prfmittel .4 4 Probenahme 6 5 Durchfhrung6 6 Auswertung .9 7 Przision 12 8 Prfbericht.13 Anhang A (informativ) Hinweise zur Messpraxis 14 Literaturhinweise .18 2 DIN 55660-2:2011-12 Vorwort Die vorliegende Norm wurde vom Arbeitskreis NA 002-00-07-15 AK Kontaktwinkel/Benetzbarkeit“ de
5、s NA 002-00-07 AA Allgemeine Prfverfahren fr Beschichtungsstoffe und Beschichtungen“ ausgearbeitet. DIN 55660 Beschichtungsstoffe Benetzbarkeit besteht aus: Teil 1: Begriffe und allgemeine Grundlagen Teil 2: Bestimmung der freien Oberflchenenergie fester Oberflchen durch Messung des Kontaktwinkels T
6、eil 3: Bestimmung der Oberflchenspannung von Flssigkeiten mit der Methode des hngenden Tropfens Teil 4: Bestimmung des polaren und dispersen Anteils der Oberflchenspannung von Flssigkeiten aus einer Grenzflchenspannung Teil 5: Bestimmung des polaren und dispersen Anteils der Oberflchenspannung von F
7、lssigkeiten aus Kontaktwinkelmessungen auf einem Festkrper mit rein dispersem Anteil der Oberflchenenergie 3 DIN 55660-2:2011-12 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von DIN 55660 legt ein Prfverfahren zum Messen des Kontaktwinkels zur Bestimmung der freien Oberflchenenergie einer festen Oberflche fest.
8、Das Verfahren kann zur Charakterisierung von Substraten und Beschichtungen1)eingesetzt werden. ANMERKUNG 1 Zur Bestimmung der freien Oberflchenenergie von Polymeren und Beschichtungen wird bevorzugt entweder das Verfahren nach Owens, Wendt, Rabel und Kaelble oder das Verfahren nach Wu angewendet. AN
9、MERKUNG 2 Die topologische und die chemische Homogenitt haben einen Einfluss auf die Messergebnisse. ANMERKUNG 3 Die in diesem Teil von DIN 55660 dargestellten Vorgehensweisen basieren auf dem Stand der Technik unter Verwendung der Tropfenprojektionsmethode im Halbschattenbild. Andere Verfahren sind
10、 nicht ausgeschlossen. ANMERKUNG 4 Die Messung des Kontaktwinkels an Pulvern ist nicht Bestandteil dieser Norm. Weiterfhrende Informationen siehe unter Literaturhinweise. 2 Kurzbeschreibung Mindestens jeweils drei Tropfen von mindestens zwei Prfflssigkeiten werden auf eine ebene Probenkrperoberflche
11、 dosiert. Bei jedem Tropfen wird der Kontaktwinkel gemessen. Aus den gemittelten Kontaktwinkeln jeder Flssigkeit, ihren Oberflchenspannungen und deren polaren und dispersen Anteilen wird die freie Oberflchenenergie des Festkrpers mit einem geeigneten Modell, aufgeteilt in den polaren und dispersen A
12、nteil, berechnet. 3 Gerte und Prfmittel bliches Laborgert zusammen mit: 3.1 Kontaktwinkelmesssystem Beliebiges Kontaktwinkelmessgert, dem Stand der Technik entsprechend, vorzugsweise Systeme mit digitaler Bilderfassung und -analyse zur Messung des Kontaktwinkels. Im Bild 1 ist ein Beispiel eines Kon
13、taktwinkelmesssystems schematisch dargestellt. 1) Begriff Beschichtung siehe DIN EN ISO 4618. 4 DIN 55660-2:2011-12 Legende 1 Lichtquelle 2 Probenhalter 3 Graduierte Mikroinjektionsspritze 4 Optisches System 5 Bildschirm Bild 1 Schema eines Kontaktwinkelmesssystems ANMERKUNG 1 Das Bilderfassungssyst
14、em sollte so zu orientieren sein, dass das optimale Bildauflsungsverhltnis (Verhltnis von Breite zu Hhe) genutzt werden kann. ANMERKUNG 2 Das verwendete Gert kann sich hinsichtlich des Strahlenganges und der Anordnung der Komponenten von dem Schema unterscheiden. 3.2 Dosiereinrichtung Dosiereinricht
15、ung, mit der es mglich ist, Tropfen im Mikroliterbereich przise auf die Oberflche aufzubringen. 3.3 Prfflssigkeiten Mindestens zwei der in Tabelle 1 vorgeschlagenen Prfflssigkeiten verwenden. Die Prfflssigkeiten mssen mindestens den Reinheitsgrad p. a. haben. Wasser muss mindestens eine Oberflchensp
16、annung von 71,5 mN/m haben. ANMERKUNG 1 Es wird empfohlen, die Eignung der verwendeten Flssigkeiten vor der Messung ihrer Oberflchenspannung nach DIN 55660-3 oder DIN EN 14370 zu prfen. Zur Orientierung sind die Literaturwerte fr die Oberflchenspannung lin Tabelle 1 angegeben. Es kann auch ein selbs
17、t gemessener Wert der Oberflchenspannung als Bezugswert herangezogen werden. Erfahrungsgem sollte der gemessene Wert nicht mehr als 2 % von dem Literaturwert oder vom selbst bestimmten Bezugswert abweichen. Die Prfflssigkeiten drfen die Oberflche nicht angreifen. Die Prfflssigkeiten weisen grtmglich
18、 unterschiedliche polare und disperse Anteile der Oberflchenspannung auf. Bei mindestens einer der verwendeten Prfflssigkeiten muss der polare Anteil grer als 0 mN/m sein (siehe Tabelle 1). 5 DIN 55660-2:2011-12 ANMERKUNG 2 Bei der Verwendung von nur zwei Prfflssigkeiten werden Wasser und Diiodmetha
19、n empfohlen. Bei der Verwendung von drei Flssigkeiten sollte zustzlich Ethylenglykol verwendet werden. ANMERKUNG 3 Die Werte in Tabelle 1 beziehen sich auf 25 C Messtemperatur. Fr die Messung bei Normklima (siehe 5.1.2) ist von nicht signifikanten Abweichungen auszugehen. Tabelle 1 Vorgeschlagene Pr
20、fflssigkeiten Prfflssigkeit Oberflchenspannung l mN/m Disperser Anteil Dl mN/m Polarer Anteil Pl mN/m Quelle (siehe Literaturliste) Wasser 72,8 21,8 51,0 1 Diiodmethan 50,8 50,8 0,0 1 1,2-Ethandiol (Ethylenglykol) 47,7 30,9 16,8 1 1,2,3-Propantriol (Glycerin) 63,4 37,0 26,4 1 Hexadecan 27,6 27,6 0,0
21、 1 1-Brom-naphthalin 44,6 44,6 0,0 1 Benzylalkohol 38,9 29,0 9,9 2 Decalin (Isome-rengemisch) 30,6 30,6 0,0 1 cis-Decalin 32,2 32,2 0,0 6 trans-Decalin 29,9 29,9 0,0 6 4 Probenahme Eine reprsentative Probe von dem zu prfenden Substrat nehmen. Die Proben drfen bis zur Messung nicht verunreinigt werde
22、n. Die Probe sollte vorzugsweise eine Mindestgre von 10 cm 10 cm haben. Siehe auch Anmerkungen in A.1. 5 Durchfhrung 5.1 Allgemeines zur Messung am liegenden Tropfen 5.1.1 Aufstellung des Kontaktwinkelmesssystems Den Stellplatz des Kontaktwinkelmesssystems so whlen, dass es keinen Erschtterungen, ke
23、inen strkeren Luftstrmungen (z. B. durch Lftungsanlagen), keiner greren Auenlichteinwirkung (z. B. Fenster, helle Raumbeleuchtung) ausgesetzt ist. Das Kontaktwinkelmessgert horizontal ausrichten. 6 DIN 55660-2:2011-12 5.1.2 Prfbedingungen Die Prfung bei (23 2) C und einer relativen Luftfeuchte von (
24、50 5) % durchfhren (siehe DIN EN 23270) und sicherstellen, dass alle Prfmedien diese Temperatur haben. 5.1.3 Konditionierung der Probenplatten Vor dem Prfen die Probenplatten bei einer Temperatur von (23 2) C und einer relativen Luftfeuchte von (50 5) % mindestens 16 h konditionieren. Die Prfung unm
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