原子力显微镜为涂料科研行业发展助力——苏州飞时曼精密仪器

原子力显微镜(AFM)的迅速发展为涂料科研人员提供高分辨率的方法来测试涂层的表面形貌,并得到三维的涂层结构图。AFM在涂层中的应用较早集中于乳胶漆聚结程度的研究,例如涂履于平坦底材上的苯丙乳胶漆的分析。由于AFM具有分辨率高,样品无需特殊制备,实验可在大气环境中进行而需真空和无尘环境等优点,因而进一步开发这种方法在涂料领域的应用具有相当大的潜力。

新型水泥基防水粉是一种新型水泥基聚合物复合材料。选用优质的水泥和石膏,加入经活化处理改性的有机高分子聚合物,配用一定量的颜料、填料、混合物以及助剂,经过深加工即可制得系列色彩水泥基防水粉。

新型水泥基防水粉的生产设备主要有精选机、活化器、烘干机、球磨机、包装机等。加工过程包括3个主要步骤:第一步,精选。水泥和石膏的组成经分析配比,颗粒经筛分加工,使之成分和粒度保持稳定,达到规范要求。第二步,活化。有机高分子聚合物经活化改性处理后,性能优,成本低。第三步,研磨。颜料和填料、混合物、助剂等预先烘干,一起混合研磨,保证这些组分均匀分散。新型水泥基防水粉无毒、无刺激、不燃、抗冻、抗裂、抗老化、耐水、耐晒、耐腐蚀、不含挥发有机物质、无污染,具有使用方便、性能可靠、亲和力强、防水性好、价格低廉等特点。

新型水泥基防水粉按产品外观可分类如下:

新型水泥基防水粉

防水胶结粉(灰色)

多彩防水膏粉

防水腻子膏粉(白色)

多彩防水装饰粉(彩色,简称多彩粉)

新型水泥基防水粉主要性能指标:产品外观显粉状,单组分;抗压强度#15MPa;抗折强度#4MPa;粘结强度#1.2MPa;抗渗强度:试块#1.5MPa;涂层#0.4MPa;抗冻性(25次循环):无起皮、无开裂、无剥落;耐碱性(氢氧化钙浸泡500h):无起皮、无开裂、无剥落;耐高温(100!水煮5h):无起皮、无开裂、无剥联系。利用AFM测量中对力的极端敏感性,还可以测量样品表面纳米级的力学性质。现在已经可以用摩擦(侧向)力显微镜、相对比型AFM对样品的弹性、塑性、硬度及悬臂针尖与样品之间的范德华吸引力、附着力和摩擦力进行研究。AFM的一个新应用正在研究中,是对多组分水溶性涂料的表面不同区域进行鉴别。目的是研究多组分涂料在不同外界条件下的成膜机理,从而建立一些基础性的数据,使涂料的配方更趋于合理化。这方面的工作具有较大的商业利益,有广阔的应用前景。

AFM也可以与其他分析仪器联合使用,如用AFM与小角度中子散射(SANS)共同研究乳胶漆涂层中乳胶颗粒的排列顺序、聚合物对颜料的润湿情况,以及涂层的光泽、附着力和内聚力等性能。相信AFM的新方法和新工作模式的快速发展必将会给涂料科研工作者提供一种非常有力的工具。

苏州飞时曼精密仪器有限公司成立于2013年，坐落在美丽的苏州高新区科技城，是一家起点高、前瞻性强的研发和制造型高科技企业。公司的核心研究方向为光、机、电、算一体化的微纳米检测设备、先进的医疗仪器。飞时曼作为国内自主品牌、原子力显微镜厂家，其主要产品有：原子力显微镜系列（多模式原子力显微镜 FM-Nanoview1000AFM、一体式原子力显微镜 FM-Nanoview6800AFM、拉曼原子力显微镜一体机 FM-NanoviewRa-AFM、光学原子力显微镜一体机 FM-NanoviewOp-AFM、教学型原子力显微镜 FM-Nanoview T-AFM、教学型扫描隧道显微镜 FM-NanoviewT-STM、工业型原子力显微镜 FM-NanoviewLS-AFM、拉曼光谱仪RM5000、拉曼光谱仪RM8000、拉曼光谱仪RM9000）。2015年，公司获得江苏省高新技术企业认证，拥有自主知识产权30多项，研发的多款产品被评为高新技术产品，并通过CE、ISO9001、SGS认证。