DIN 55660-5-2012 de 3506 Paints and varnishes - Wettability - Part 5 Determination of the polar and dispersive fractions of the surface tension of liquids from contact angles measu.pdf

1、April 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DINPreisgruppe 6DIN 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!$yd“1866558ww

2、w.din.deDDIN 55660-5Beschichtungsstoffe Benetzbarkeit Teil 5: Bestimmung des polaren und dispersen Anteils derOberflchenspannung von Flssigkeiten aus Kontaktwinkelmessungenauf einem Festkrper mit rein dispersem Anteil der OberflchenenergiePaints and varnishes Wettability Part 5: Determination of the

3、 polar and dispersive fractions of the surface tension of liquidsfrom contact angles measurements on a solid with only a disperse contribution to itssurface energyPeintures et vernis Mouillabilit Partie 5: Dtermination des fractions polaires er disperses de la tension de surface desliquides partir d

4、e langle de contact avec un solide nayant quune contribution dedispersion son nergie de surfaceAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 8 SeitenDIN 55660-5:2012-04 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Kurzbesch

5、reibung 4 4 Referenz-Festkrper . 4 5 Probenahme 5 6 Durchfhrung 5 7 Auswertung . 5 8 Przision 7 9 Prfbericht . 7 Literaturhinweise . 8 DIN 55660-5:2012-04 3 Vorwort Die vorliegende Norm wurde vom Arbeitskreis NA 002-00-07-15 AK Benetzbarkeit/Kontaktwinkel“ des NA 002-00-07 AA Allgemeine Prfverfahren

6、 fr Beschichtungsstoffe und Beschichtungen“ ausgearbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 55660 Beschic

7、htungsstoffe Benetzbarkeit besteht aus: Teil 1: Begriffe und allgemeine Grundlagen Teil 2: Bestimmung der freien Oberflchenenergie fester Oberflchen durch Messung des Kontaktwinkels mit optischen Methoden Teil 3: Bestimmung der Oberflchenspannung von Flssigkeiten mit der Methode des hngenden Tropfen

8、s 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 Flssigkeiten aus Kontaktwinkelmessungen auf einem Festkrper mit rein dispersem Anteil der Oberf

9、lchenenergie DIN 55660-5:2012-04 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Prfverfahren mit optischen Methoden zum Bestimmen des polaren und dispersen Anteils der Oberflchenspannung von Flssigkeiten fest. Das Verfahren kann zur Charakterisierung von flssigen Beschichtungsstoffen eingesetzt werden. I

10、m Falle von Flssigkeiten mit nicht-newtonschem Flieverhalten1)knnen Einschrnkungen der Anwendbar-keit auftreten. Dieser Teil der Norm setzt die Kenntnis der Oberflchenspannung der zu prfenden Flssigkeit und der freien Oberflchenenergie der dispersen Referenzkrper als bekannt voraus. Verfahren zum Be

11、stimmen siehe neben DIN 55660-2 und DIN 55660-3 auch DIN EN 14370 und DIN ISO 1409. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt di

12、e letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 55660-2, Beschichtungsstoffe Benetzbarkeit Teil 2: Bestimmung der freien Oberflchenenergie fester Oberflchen durch Messung des Kontaktwinkels DIN 55660-3, Beschichtungsstoffe Benetzbarkeit Teil 3: Bestimmung der

13、Oberflchenspannung von Flssigkeiten mit der Methode des hngenden Tropfens DIN EN 14370, Grenzflchenaktive Stoffe Bestimmung der Oberflchenspannung DIN EN ISO 15528, Beschichtungsstoffe und Rohstoffe fr Beschichtungsstoffe Probenahme DIN ISO 1409, Kunststoffe/Kautschuk Polymerdispersionen und Kautsch

14、uklatices (natrliche und synthe-tische) Bestimmung der Oberflchenspannung mit dem Ringverfahren 3 Kurzbeschreibung Schritt 1: Die Oberflchenspannung der zu prfenden Flssigkeit wird nach DIN 55660-3, DIN EN 14370 oder DIN ISO 1409 bestimmt. Schritt 2: Die freie Oberflchenenergie eines Referenz-Festkr

15、pers ohne polaren Anteil der freien Oberflchenenergie wird nach DIN 55660-2 bestimmt. Schritt 3: Eine Kontaktwinkelmessung zwischen dem Referenz-Festkrper und der zu untersuchenden Flssigkeit wird nach DIN 55660-2 durchgefhrt. Schritt 4: Der disperse Anteil der Oberflchenspannung der Flssigkeit wird

16、 nach Owens, Wendt, Rabel und Kaelble oder nach Wu berechnet. Schritt 5: Aus dem dispersen Anteil der Oberflchenspannung und der im Schritt 1 gemessenen Oberflchen-spannung wird der polare Anteil der Oberflchenspannung der Flssigkeit berechnet. 4 Referenz-Festkrper Hinreichend chemisch und topologis

17、ch homogener disperser Festkrper, z. B. aus Paraffin oder PTFE. ANMERKUNG 1 Hinreichend dispers fr die Anwendung dieser Norm sind Festkrperoberflchen mit einem polaren Anteil 20 mJ/m2den dispersen Anteil der Oberflchenspannung der Flssigkeit dl nach Gleichung (1) berechnen: sldl4)cos1(22+= (1) Dabei

18、 ist der Mittelwert der gemessenen Kontaktwinkel zwischen der untersuchten Flssigkeit und dem Referenz-Festkrper; l die nach 6.2 gemessene Oberflchenspannung der untersuchten Flssigkeit; s die nach 6.3 gemessene freie Oberflchenenergie des Referenz-Festkrpers. 7.3 Wu-Verfahren Fr Referenzoberflchen

19、mit einer freien Oberflchenenergie 20 mJ/m2den dispersen Anteil der Oberflchenspannung der Flssigkeit dl nach Gleichung (2) berechnen: )cos1(4)cos1(+=ldsdsldl(2) Dabei ist der Mittelwert der gemessenen Kontaktwinkel zwischen der untersuchten Flssigkeit und dem Referenz-Festkrper; l die nach 6.2 geme

20、ssene Oberflchenspannung der untersuchten Flssigkeit; s die nach 6.3 gemessene freie Oberflchenenergie des Referenz-Festkrpers; ds der disperse Anteil der Oberflchenenergie des Referenz-Festkrpers. 7.4 Berechnung des polaren Anteils der Oberflchenspannung der Flssigkeit Den polaren Anteil der Oberfl

21、chenspannung der Flssigkeit pl nach Gleichung (3) berechnen: dllpl = (3) Dabei ist l die nach 6.2 gemessene Oberflchenspannung der untersuchten Flssigkeit; dl der disperse Anteil der Oberflchenspannung der untersuchten Flssigkeit. DIN 55660-5:2012-04 7 8 Przision Angaben zur Przision liegen zur Zeit

22、 noch nicht vor. 9 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens die folgenden Angaben enthalten: a) alle Einzelheiten, die zur Identifizierung der zu prfenden Flssigkeit notwendig sind; b) eine Verweisung auf diese Norm (DIN 55660-5); c) Oberflchenspannung der zu prfenden Flssigkeit, einschlielich alle

23、r Angaben entsprechend des Prfberichtes der angewandten Methode; d) freie Oberflchenenergie des Referenz-Festkrpers einschlielich aller Angaben entsprechend des Prfberichtes der angewandten Methode oder Quellenangabe und Material und Hersteller, gegebenenfalls Reinigungs- und Prparationsverfahren de

24、s Referenz-Festkrpers; e) zur Bestimmung der polaren und dispersen Anteile der Oberflchenspannung der Flssigkeit: 1) Angabe, ob statisch oder dynamisch gemessen wurde, 2) verwendete Tropfenvolumina bzw. -volumenbereich und Dosiergeschwindigkeit, 3) Verfahren, mit dem der Kontaktwinkel des Tropfens e

25、rmittelt wurde, 4) Anzahl der Tropfen, 5) Anzahl der Messpunkte je Tropfen, 6) Ergebnis der Kontaktwinkelmessung (arithmetischer Mittelwert und Standardabweichung), 7) Ergebnis der Berechnung des polaren und des dispersen Anteils der Oberflchenspannung der Flssigkeit, 8) Angabe, ob mit Owens-Wendt-R

26、abel-Kaelble oder Wu gerechnet wurde; f) statistischer Fehler bei der Berechnung der freien Oberflchenenergie des Referenz-Festkrpers sowie der polaren und dispersen Anteile der Oberflchenspannung der Flssigkeit; g) alle Abweichungen vom festgelegten Verfahren und deren mgliche Einflsse auf die Erge

27、bnisse; h) jede ungewhnliche Beobachtung whrend der Prfung; i) Gertetyp; j) Name des Durchfhrenden; k) Prfdatum. DIN 55660-5:2012-04 8 Literaturhinweise 1 Dr. W. Rabel: Einige Aspekte der Benetzungstheorie und ihre Anwendung auf die Untersuchung und Vernderung der Oberflcheneigenschaften von Polymer

28、en, Farbe und Lack, 77. Jahrgang, Nr. 10/1971, Seiten 9971006. 2 William R. Good: A Comparison of Contact Angle Interpretations, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 44, No 1, July 1973, page 63-71 DIN 1342-1, Viskositt Teil 1: Rheologische Begriffe DIN 4768, Ermittlung der Rauheitskenngre

29、n Ra, Rz, Rmaxmit elektrischen Tastschnittgerten Begriffe, Messbedingungen DIN EN 23270, Lacke, Anstrichstoffe und deren Rohstoffe Temperaturen und Luftfeuchten fr Konditio-nierung und Prfung ISO 25178-2, Geometrical product specifications (GPS) Surface texture: Areal Part 2: Terms, definitions and surface texture parameters