研究目的
分析丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)热塑性塑料上微纹理的润湿行为,以赋予其抗指纹性能。
研究成果
基于方形柱状微结构通过超短脉冲或短脉冲激光在ABS样品上生成,是一种提高表面润湿性的可靠方法。对于两种脉冲长度而言,改善水接触角的关键形貌参数是结构周期。研究发现,微结构对高表面张力和低表面张力液体表现出不同的润湿行为。微结构表面颜色视觉感知的差异与形貌参数相关,而非表面沉积的光学能量。
研究不足
关于油酸(低表面张力≈30mN/m)的润湿性未观察到显著变化。这可以基于卡西-巴克斯特状态对低表面张力液体的形貌要求来解释。
1:实验设计与方法选择:
基于方形柱结构,采用超短(皮秒)和短(纳秒)脉冲进行结构化处理。
2:样品选择与数据来源:
高抗冲丙烯腈-丁二烯-苯乙烯热塑性聚合物ABS样品(Elix HH 3110)。
3:实验设备与材料清单:
Lumera(超短脉冲激光器)、SpectraPhysics(纳秒激光系统)、共聚焦显微镜(Sensofar S Neox)、扫描电子显微镜(SEM)(卡尔蔡司XB1540)、SURTENS通用测角仪、Datacolor 45G分光光度计。
4:0)、SURTENS通用测角仪、Datacolor 45G分光光度计。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:使用两种不同脉冲激光在聚合物表面制备微图案,通过水的静态接触角、油酸的静态接触角以及水的接触角滞后效应分析润湿性响应。
5:数据分析方法:
结果显示所有情况下接触角均显著增大,尤其是水的接触角达到θW =150 ± 1。
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Lumera
Provides ultrashort pulses for laser texturing.
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SpectraPhysics
Provides nanosecond pulses for laser texturing.
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Sensofar S Neox
Confocal microscopy for topographic characterization.
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Karl Zeiss XB1540
Scanning Electron Microscopy for morphological inspections.
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SURTENS Universal goniometer
Static contact angle measurements.
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Datacolor 45G
Portable spectrophotometer for apparent color changes assessment.
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