涂料行業(yè)中,水滴角接觸角測量儀是優(yōu)化涂料配方、把控涂層質量、驗證功能效果的關鍵工具,核心作用圍繞 “涂層表面性能檢測與優(yōu)化" 展開,具體可分為 4 大核心場景。
防水性是涂料(如外墻涂料、防水涂料、汽車車漆)的核心指標,而接觸角大小直接反映涂層表面疏水性強弱。
作用原理:接觸角越大,涂層疏水性越強,防水能力越好。通常接觸角>110° 為強疏水,可實現(xiàn) “荷葉效應",水珠易滾落;接觸角<90° 為親水,水珠易鋪展?jié)B透。
實際應用:研發(fā)階段通過測量不同配方涂料的接觸角,調整樹脂、疏水助劑(如硅烷類、氟碳類助劑)的添加比例,找到防水性與附著力的平衡;生產階段抽檢成品涂料的接觸角,確保每批次防水性能達標,避免因配方波動導致防水失效。
涂料涂層若存在針孔、劃痕、流掛或成分不均,會導致表面親疏水性差異,僅靠肉眼難以察覺,而接觸角測量可精準識別這類隱性缺陷。
作用原理:均勻涂層的接觸角分布范圍窄(通常偏差≤5°);若局部存在針孔或成分不均,該區(qū)域接觸角會顯著降低(如正常區(qū)域 120°,缺陷區(qū)域 80°),通過多點測量可定位缺陷位置。
實際應用:施工后檢測涂層接觸角,判斷噴涂厚度是否均勻、固化是否會導致表面成分殘留,接觸角偏低);排查涂料生產中的攪拌不均問題,避免因顏料、助劑分散不均導致涂層局部性能失效。
涂料與基材(如金屬、木材、塑料)的附著力,與兩者表面能差異相關,接觸角可輔助判斷基材預處理效果及涂料與基材的適配性。
作用原理:基材表面經過打磨、除油、磷化等預處理后,親水性會提升(接觸角降低),更易與涂料結合。若基材接觸角過高(如金屬基材未除油時接觸角>80°),涂料難以鋪展,易出現(xiàn)脫落、起皮。
實際應用:施工前測量基材接觸角,確認預處理是否到位(如金屬基材預處理后接觸角需<40°);研發(fā)新涂料時,通過測量涂料與不同基材的接觸角,判斷涂料對基材的適配范圍,避免因基材不適導致涂層附著力不足。
涂料在戶外使用時,會受紫外線、雨水、溫度變化影響,導致表面結構破壞,疏水性下降,而接觸角變化可量化涂層老化程度。
作用原理:新涂層接觸角穩(wěn)定;經老化測試(如紫外老化、鹽霧老化)后,若接觸角顯著降低(如從 120° 降至 70°),說明涂層表面發(fā)生降解或氧化,疏水性失效,耐候性差。
實際應用:通過加速老化試驗,定期測量涂層接觸角,繪制接觸角隨老化時間的變化曲線,預測涂料在戶外的使用壽命;對比不同耐老化助劑的效果,篩選出耐候性更優(yōu)的涂料配方,如用于戶外廣告牌、橋梁防腐涂料的研發(fā)。