VIS-optische Reflektometrie: eine Methode zur Untersuchung latexbasierter Beschichtungen
Mit einer nicht-invasiven Technik kann die Filmbildung aus wässrigen Mischungen, die bis zu 25 μm dick geschichtet sind, untersucht werden.
In vielen Anwendungen werden wässrige Dispersionen von Polymerpartikeln unter genau definierten Umgebungsbedingungen und/oder Technologien getrocknet, um eine kontinuierliche dünne Schicht mit speziellen Eigenschaften und Morphologie zu bilden.
Ziel einer aktuellen Studie ist es, eine neu entwickelte nichtinvasive Technik auf Basis der optischen Reflektometrie im sichtbaren Bereich vorzustellen, die zur Untersuchung der Filmbildung aus wässrigen Mischungen, die bis zu 25 μm dick geschichtet sind, eingesetzt wird. Der Probenhalter ist aus kristallinem Silizium (c-Si) gefertigt, da die Interferenzstreifen, die durch die an der Luft/Flüssigkeitsprobe und der flüssigen Probe/c-Si reflektierten optischen Strahlen erzeugt werden, für die Bestimmung der Probendicke entscheidend sind. Für die polymeren Kolloide, deren minimale Schichtbildungstemperatur höher als die Raumtemperatur ist, wird der Aufbau zur Bestimmung der Verdampfungsrate und der Temperaturfilmbildung verwendet.
Analyse der Ergebnisse der Experimente
Die Vielseitigkeit des Versuchsaufbaus wird durch eine kontrollierte Temperatur des Probenhalters und eine kontrollierte Mikroklimakammer (Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit) erhöht. Untersuchungen an verschiedenen wässrigen Dispersionen unter Berücksichtigung der Zusammensetzung, der Viskosität der Flüssigkeit und verschiedener Arten von polymeren kolloidalen Partikeln wurden durchgeführt und einige Ergebnisse diskutiert.
Neue Herausforderungen liegen in der Analyse der Ergebnisse der Experimente unter Berücksichtigung des Interpartikelabstands und der Interpartikelinterferenzen.
Die Studie wurde veröffentlicht in Journal of Coatings Technology and Research, Volume 16, pages1571–1580.