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1、ICS 83.140.10 G31 中华人民共和国国家标准 GB/T XXXXXXXXX 塑料薄膜与水接触角度的测量 Measurement of water-contact angle of plastics films (ISO 15989:2004,Plastics Film and sheeting Measurement of water-contact angle of corona-treated films,MOD) （征求意见稿） （本稿完成日期：2012-02-16） XXXX - XX - XX发布 XXXX - XX - XX实施GB/T XXXXXXXXX I 目 次
2、 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 原理.2 5 仪器.2 6 试验用水.3 7 试样.3 8 状态调节.4 9 试验条件.4 10 试验步骤.4 11 计算与结果分析.5 12 精密度.7 13 试验报告.7 附录A（资料性附录） 接触角测量中的影响因素 .8 附录B（资料性附录） 表面张力和接触角.9 GB/T XXXXXXXXX II 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用ISO 15989:2004塑料 薄膜和薄板 电晕处理薄膜的水接触角度的测量。 本标准与ISO 15989:2004的文本结构变
3、化如下： 为了避免ISO 15989:2004的5.2中与GB/T 1.12009规定不符的“悬置段”，将5.2.15.2.8各条改为列项表示。 本标准与ISO 15989:2004的技术性差异及其原因如下： 对标准的名称做了修改，使本标准的方法不但适用于电晕处理后的薄膜，也适用于未经电晕处理的薄膜，与第1章中该方法的适用范围相一致； 将ISO 15989:2004中5.1的针头直径改为“公称直径为0.21 mm0.52 mm”，以适应我国的技术条件； 将ISO 15989:2004中5.2.8的针头直径改为“公称直径为0.52 mm”，以适应我国的技术条件； 将 ISO 15989:2004
4、的7.3删除，因为其内容不适合我国国情，且试验次数已在10.5中作出规定； 将ISO 15989:2004中10.3 b)的“ISO”改为“中国国家标准化管理委员会”，以适应我国国情。 本标准做了下列编辑性修改： 将ISO 15989:2004的技术勘误ISO 15989:2004/Cor.1:2007纳入本标准的条款中，即将ISO 15989:2004中10.3 c)公式的“”改为“”，并在该改动过的条款的外侧页边空白位置用垂直双线（）表示； 删除了ISO 15989:2004的前言,增加了国家标准的前言； 用“本标准”代替“本国际标准”； 用我国的小数点符号“.”代替国际标准中的小数点符号
5、“,”； 删除了ISO 15989:2004的附录A（资料性附录）。 本标准由全国质量监管重点产品检验方法标准化技术委员会（SAC/TC 374）归口。 本标准起草单位：XXXXXX。 本标准主要起草人：XXXX。 本标准为首次发布。 GB/T XXXXXXXXX 1 塑料薄膜与水接触角度的测量 1 范围 本标准规定了一种测量聚合物薄膜表面上水滴的接触角的方法。通过所测得的接触角数据可确定薄膜的润湿张力。 本标准规定的测量方法适用于除可与水发生化学反应的薄膜外的其它聚合物薄膜。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不
6、注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ASTM E 691:1999 开展实验室间研究以确定试验方法精密度的规程(Standard practice for conducting an interlaboratory study to determine the precision of a test method)(Equivalent to ISO 5725-2:1994) ASTM D 724 纸表面可湿性的测试方法（接触角法）Standard test method for surface wettability of paper (angle-of-cont
7、act method) ASTM D 5946 用水接触角测量仪测定电晕处理聚合物薄膜的标准试验方法(Standard test method for corona-treated polymer films using water contact angle measurements) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 表面能 surface energy 两个接触面之间的分子间作用力，以单位面积的自由能表示。 注：表面能的单位为mN/m。 3.2 润湿张力 wetting tension c 液体与聚合物薄膜表面接触，当接触角为零度时的表面张力。 注：薄膜的表面能一般用
8、mN/m表示。工业上通常用dyne/cm表示表面能和润湿张力(1 dyne/cm=1 mN/m)。 3.3 极性 polarity 聚合物薄膜表面极性官能团浓度的值。 注：表示整个表面能中极性部分的比例。 GB/T XXXXXXXXX 2 3.4 静态接触角 static contact angle 液体在固体表面形成液滴并达到平衡时，在气、液、固三相交点处作气液界面的切线，该切线与固液交界线之间的夹角即为接触角。 4 原理 水滴在薄膜试样表面达到平衡时，测量他们之间的接触角。并可通过转换表来确定薄膜的润湿张力。 5 仪器 5.1 接触角测量仪（量角器） 接触角测量仪由光源、光学系统、试样台和
9、液体供应系统等部分组成。 光源可以是卤素、白炽或者光纤类型的灯，其产生的热量不能影响试样或水滴。 观察系统可选择视频录像、CCD摄像机、透镜或光学投影，其配置应能放大6倍30倍。 试样台应能使试样平整、水平地放置。当移动试样到新的观察区域时，应尽量避开之前已润湿的区域。 液体供应系统可使用泵驱动或手动的微量注射器。使用较小容量的例如100 L250 L的微量注射器可精确地控制水滴体积。 为了能够测试不同大小的水滴，应使用公称直径为0.21 mm0.52 mm的平头针头。首选不锈钢针头，也可使用其他类型如聚四氟乙烯涂层的针头。 5.2 水滴图像投影仪 可使用带水滴投影装置的接触角测量仪（见图1）
10、。该投影仪应能将基板表面的水滴图像投影到屏幕上，从而测得基板表面水滴的切线角。该仪器应包括以下要素： 角度测量仪：量角器或类似设备，用于测量接触角； 过滤器：用于减少试样和水滴受到的热量； 通风灯箱：放置光源； 显微镜镜筒：把水滴图像放大25倍投影到屏幕上； 磨砂玻璃屏：水滴图像投影载体； 水平试样台：用于承载试样，并可在垂直方向进行调节； 管：包含一个用于聚光的透镜； 医用注射器：容量为1 mL，配有一个公称直径为0.52 mm的不锈钢平头针头，并且能提供150滴200滴水滴。 GB/T XXXXXXXXX 3 说明： 1250 W投影灯 2管 3透镜 4医用注射器 5试样 6显微镜 7水池
11、 8水平试样台 9磨砂玻璃屏 图1 水滴投影接触角测量仪 5.3 基于计算机的测量系统 接触角的测量也可使用具备自动图像分析能力的计算机系统。与水滴投影系统相比，该系统能提供更好的精确度。 6 试验用水 使用蒸馏水或者超纯水（如高效液相色谱用水），并贮存于干净的容器中。 注1：也可使用试剂级的去离子水，但会影响结果的准确度。 注2：试验用水受到任何污染时都会影响结果。 7 试样 GB/T XXXXXXXXX 4 7.1 本试验要求的试样为条状薄膜，其最小尺寸为25 mm300 mm。如果试样为卷装，试验时其移动方向应为试样的机械加工方向。 7.2 应注意保护好试样表面，不能触摸待测区域。 7.
12、3 当需要测量卷装试样横跨卷宽的润湿张力时，接触角应沿着卷宽的方向测量，最小测试间隔应为300 mm。 8 状态调节 8.1 常规试验通常不要求状态调节，因为状态调节的条件通常与实际使用条件不同，其结果也不同。 8.2 当进行实验室间的比对试验时，需要对试样进行状态调节。在这种情况下，测试前试样应在温度为（232），相对湿度为(505)%的条件下调节至少40 h。若存在异议时，温度和相对湿度的公差应分别为1 和2%。 9 试验条件 常规试验无须特殊的测试条件。当进行实验室间的比对试验时，试验条件应与状态调节的条件相同。 10 试验步骤 10.1 将试样置于仪器的试样台上。确保试样放置平整，不产生皱纹和扭曲。 10.2 在针头末端悬挂1 L2 L水滴（见第6章）。升高试样台使试样表面接触悬挂的水滴，然后移开试样以完成水滴的转移（见图2）。此过程中，不能令水滴滴落或喷出到试样表面。 注：也可使用较大的水滴(如5 L8 L)。但水滴较大时不能保持球形，会导致测量
