等离子清洗机（清洗）处理后的效果检测方法

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-04-26

由于等离子（清洗）处理只作用于材料表层,处理后材料表面的物理化学变化也发生在这一层,所以研究等离子（清洗）处理后的效果检测时主要运用的是一些关于材料表面的物理化学分析方法。常见的有水滴角测试，和达因值测试。

材料的接触角

接触角是从固-液-气三相交界处,由固、液界面经过液体内部至液-气界面的夹角，如图一所示。接触角的大小是很好的润湿标准,其大小可以用来表征液体对固体的润湿程度以及材料的表面能量。接触角的测量简便、迅速,作为一种对表面性能非常敏感的测试技术,可以准确表征等离子处理后材料表面能的动态变化过程。

图一水滴角示意图

水滴角与润湿的关系:
1) 当θ=0°时，表示完全润湿;
2) 当θ＜90°时，表示部分润湿或润湿;
3) 当θ=90°时，是润湿与否的分界线;
4) 当180°＞θ＞90°时，表示不润湿;
5)θ=180°时，表示完全不润湿。水滴角越小，说明固体表面的润湿性能越好，表示该表面的清洁程度越好;水滴角越大，说明固体表面的润湿性能越差，表示该表面的清洁程度越差。

达因值测试

达因值表征表面张力系数的大小，常用的单位:毫牛/米(mN/m)。达因值检测结果越大，说明固体表面润湿性能越好，表示该表面清洁程度越好;达因值测试结果越小，说明固体表面润湿性能越差，表示该表面清洁程度越差。

达因值通常的简易测试方法是达因笔或达因液，有32、34、36、38、40、42、44、46、48、50至72等，代表的就是相应的表面张力的达因值，检测方法以50达因笔为例，如图2所示。

图二达因笔及达因笔检测方法

静态二次离子质谱(SSIMS)

静态二次离子质谱(SSIMS)技术是20世纪70年代发展起来的一种表面分析技术。它以离子轰击固体表面,再将从表面溅射出来的次级离子引入质量分析器,进行质量分离后从检测记录系统得出被分析表面的元素或化合物的组分。由于离子束入射固体表面时的穿透深度要比电子来得浅,所以次级离子法是一种有效的表面分析方法。与XPS技术一样,SSIMS可以分析等离子（清洗）处理后高分子材料表面元素含量和功能性基团变化的情况。

电子顺磁共振(ESR)

电子顺磁共振(ESR)又称电子自旋共振,是一种微波波段的电磁分析技术,专用于检测分子中含有未成对电子的样品,包括自由基、某些过渡金属离子化合物、某些晶格缺陷或载流电子等。在低温等离子（清洗）处理过程中,高分子材料表面生成大量自由基,这些自由基非常不稳定,ESR为研究这些自由基的变化提供了一种有效的研究手段。

表面形貌和结构表征

通过扫描电子显微镜(SEM)可以清晰地看到等离子（清洗）处理后材料表面形貌的变化。环境扫描电子显微镜(ESEM)不仅可以显示材料表面形貌,而且还可以通过图像处理得到材料表面的三维图像。扫描探针显微镜(AFM)虽然只能显示部分材料表面,但是能精确地反映材料表面的粗糙程度。

其他方法

等离子（清洗）处理后高聚物材料表面的动态重组会引起材料各项应用性能的变化,通过对这些应用性能的测试分析又可以反过来分析高分子材料表面动态变化的特征。例如通过测试等离子（清洗）处理后高分子材料和树脂基体界面上的剪切强度,某些高分子材料的染色性能、电学性能等,可以间接反映材料表面元素组成以及极性基团变化情况。