接触角测试主要评估聚乙烯薄膜的表面极性和润湿性。在分析由实验室压机形成的样品时，该测试测量液体界面与固体表面相遇的角度，以确定材料与水分的相互作用。具体来说，它评估表面是非极性（疏水性）还是添加剂改变了其基本化学性质。
对于低密度聚乙烯（LDPE）包装，关键基准是保持接触角大于 90 度。该指标是表面稳定性的明确指标，可显示天然提取添加剂是否已迁移到表面或损害了材料的非极性性质。
评估表面特性
表面极性和润湿性
在此测试中评估的基本特性是薄膜的极性。聚乙烯本质上是非极性的，这意味着它缺乏电荷分离，并且天然排斥水。
接触角测试通过测量润湿性来量化此特性——液体与固体表面保持接触的能力。高接触角表示润湿性低，并证实材料保持非极性。
90 度阈值
对于 LDPE 包装材料，接触角是严格的性能指标。必须将角度保持在 90 度以上，以确保薄膜正常工作。
低于此阈值的读数表明表面已变为亲水性（吸引水）。这种转变表明材料表面化学发生了根本性变化，可能会影响其防护屏障特性。
检测添加剂迁移
识别化学变化
当聚合物基体中引入天然提取物时，这种测试方法尤为重要。该测试可作为诊断工具，用于确定这些添加剂是否在材料内部保持稳定。
如果接触角显著下降，则表明添加剂可能已从薄膜内部迁移到表面。这种迁移会改变薄膜的表面张力和化学成分。
确保表面稳定性
评估这些特性的最终目标是确认表面稳定性以用于实际应用。
通过验证添加提取物后表面特性保持不变，制造商可以确保包装在储存和使用过程中表现可预测。
理解权衡
“什么”与“哪个”的界限
虽然接触角测试在检测变化是否发生方面非常出色，但它无法识别导致变化的具体化学物质。
接触角下降表明极性增加或添加剂迁移，但它无法分离出负责的特定成分。您通常需要补充化学分析来识别迁移的物质。
对制备的敏感性
由于这些样品是通过实验室压机形成的，因此样品的物理纹理是一个关键变量。
如果压机产生的表面不完全光滑，物理粗糙度可能会人为地影响接触角。区分由化学迁移引起的变化和由物理表面形貌引起的变化至关重要。
为您的目标做出正确的选择
要有效地利用聚乙烯薄膜的接触角数据，请将您的解释与您的具体目标结合起来：
- 如果您的主要重点是质量保证：对于任何打算用于防潮包装的 LDPE 批次，必须严格遵守 >90 度的标准才能被接受。
- 如果您的主要重点是材料配方：将接触角的任何降低都视为早期警告，表明您的添加剂浓度导致不兼容和随后的表面迁移。
可靠的包装取决于非极性表面特性的严格维护。
摘要表：
| 评估的特性 | 描述 | 关键指标/意义 |
|---|---|---|
| 表面极性 | 薄膜表面电荷分离的程度 | 聚乙烯本质上是非极性的；测试证实了这种状态。 |
| 润湿性 | 液体与固体表面保持接触的能力 | 防潮薄膜需要低润湿性（高角度）。 |
| 90 度阈值 | LDPE 包装性能的关键基准 | 角度 >90° 表示稳定；<90° 表示亲水性转变。 |
| 添加剂迁移 | 内部提取物向薄膜表面的移动 | 通过接触角随时间显著下降来检测。 |
| 表面稳定性 | 配方后化学性质的一致性 | 确保包装在储存和使用过程中表现可预测。 |
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参考文献
- Ozlem Pınar, Ali Durmuş. Utilization of Silybum marianum extract as a high-performance natural antioxidant for polyethylene. DOI: 10.1007/s10853-024-09420-y
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
