从材料选择到耐久性能测试

即用型涂层、功能粉体和处理后的聚合物,都要制成最终表面后再评价性能。

  1. 材料选择

    选择开发涂层、粉体或经处理的聚合物。

  2. 成品表面

    控制基材、分散、施工和固化。

  3. 接触水的条件

    明确是接触雨水、冷凝水、喷淋,还是浸没或结冰。

  4. 条件处理

    按需要进行清洁、磨损、老化或循环处理。

  5. 复测

    重新测试润湿行为以及设备必须保留的功能。

先明确疏水处理要达到什么效果

疏水材料可以减少润湿、促进液滴移动、减少积水或方便清洁,但这些目标并不相同。先查清表面会接触雨水、喷淋、冷凝、浸没、结冰还是受污染的水,再规定如何与对照样比较,以判断是否达到预期。

按基材和工艺选择材料形态

即用型涂层、功能粉体和处理后的聚合物薄膜,所需的开发工作各不相同。先记录基材的化学性质、粗糙度、已有处理和前处理要求,再明确粘结剂或载体、分散、施工、膜厚及固化工艺。最终性能要在完整表面体系上测定,不能只看其中某一种成分。

怎样理解接触角和滚落角

静态接触角反映液滴在规定测试条件下与表面的接触状态。前进角、后退角、接触角滞后和滚落角,可进一步说明液滴是否容易移动。液滴大小、表面状态和操作程序都会影响结果,因此不同方法所得数值不能直接互换比较。

按设备实际接触水的条件测试

户外电气设备、天线罩和外露壳体会受到污染、清洁、气候老化和反复润湿的影响。先测量初始状态,再在相关循环后复测。如果设备存在结冰问题,还应分别评估冻结延迟、冰附着、冻融和喷水条件;疏水性不能保证表面不结冰。

保留疏水聚合物薄膜的其他功能

提高拒水性的表面处理,也可能影响印刷、粘接、复合、热封、防粘连、光泽或雾度。测试应使用实际薄膜牌号和生产线工艺,再检查弯折、磨损和外观,并逐项确认后续加工所需的功能仍满足验收限值。

风机叶片还需检查结冰、侵蚀和气动性能

采用实际面漆或有代表性的叶片层合材料,先检查附着力和相容性,测量初始润湿与结冰表现。经过相关雨蚀、老化或循环处理后,再次测量,并检查开裂、翘起、质量损失和粗糙度。气动及运行性能是否合格,仍须由业主或 OEM 针对完整成品体系判断。

比较使用条件处理前后的性能

筛选时,每个初始测试值都应与模拟使用条件处理后的同一指标对照。设备的主要功能也要复测,包括电气、光学、射频、印刷、密封或气动性能。询价时请说明基材、接触水的条件、工艺和必须保留的功能,并提供清洁与暴露条件及拟采用的验收方法。

接触角不等于液滴容易滑落

此图只说明概念差别,不能用于确定性能限值。

  1. 接触角大但液滴不易移动

    液滴可能外观圆润,却仍附着在表面。

  2. 液滴容易移动

    滚落角或接触角滞后,可帮助判断液滴是否容易移动。

  3. 条件处理后

    污染、清洁和磨损都可能改变两种行为。

  4. 应用功能

    复测光学、电气、射频、印刷或气动性能。

参考资料

  1. DSAN Functional Powder Materials
  2. Hydrophobic Coatings for Polymer Films
  3. How Hydrophobic Coatings Manage Water
  4. ISO 19403-7:2024 — dynamic contact angle and roll-off angle

需要确认的问题

疏水材料与超疏水材料有什么区别?

两者都用于描述润湿行为,具体数值受表面状态和测试方法影响。仅凭“疏水”或“超疏水”的名称,无法判断实际使用中的耐久性或其他功能。

疏水聚合物薄膜还能印刷、复合或热封吗?

有可能,但必须用实际薄膜和工艺测试,因为表面处理也可能影响油墨、粘合剂或热封效果。

疏水涂层能防止风机叶片结冰吗?

不能仅凭疏水性判断。还须评估结冰条件、冰附着、冻融、侵蚀及叶片体系;疏水性本身不能保证叶片不结冰。

如何比较疏水功能粉体与成品涂层?

粉体是配方原料,开发方须测试分散、与粘结剂的相容性、添加量、加工过程和最终膜层性能。

疏水材料询盘应提供哪些数据?

请说明基材及其处理、工艺、接触水或结冰的条件,以及必须保留的功能。还需提供污染、清洁、耐久测试条件和验收方法。