日立应用 | 塑料薄膜添加剂粉体的粒径统计及三维形态测量

塑料薄膜是软包装生产中最常见的包装材料。为了改善塑料薄膜的品质和特性，在其生产过程中会加入各式各样的添加剂。这些添加剂多数都是固体粉末，即使在塑料薄膜拉伸成型后，部分添加剂仍然以颗粒的形态分散在塑料薄膜的内部及表面区域。

近表面的颗粒会对薄膜的表面粗糙度产生影响，进而影响塑料膜的摩擦性能和拉伸强度等特性。因此获得添加剂粉末的形态粒径以及成型后的塑料薄膜表面粗糙度等信息，会对产品的研发以及品质管理都非常重要。

PET薄膜添加剂粉体的SEM图以及粒径统计结果

设备: TM4000Plus Ⅱ；加速电压：10kV；

放大倍数：1kx；真空模式：低真空；

信号：BSE；软件：Hitachi map 3D；

如上图(a)是用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的添加剂的扫描电镜图，可以看到颗粒的形状不规则，颗粒尺寸约数十纳米到几微米不等。使用Hitachi map 3D软件对该SEM图像进行分析，结果如图(b)所示，可以对颗粒进行粒径尺寸分级和着色显示。(c)为粒径分布柱状图，可以知道大部分颗粒的平均直径小于1.5 μm，但也有少部分颗粒的平均直径大于3.5 μm。

PET薄膜的SEM图、三维重构及粒子化分析统计图

设备: TM4000Plus Ⅱ；加速电压：10kV；

放大倍数：2kx；真空模式：低真空；

信号：BSE；软件：Hitachi map 3D；

拉伸成型后的PET薄膜导电性不佳，但使用TM4000PlusⅡ的低真空功能则可以在不喷金的情况下直接观察PET薄膜的表面形貌。如上图(a)是PET薄膜的SEM图，可以看到其表面有添加剂颗粒的分布，而这些添加剂颗粒的凸起高度则是需要关注的数据。

使用Hitachi map 3D软件对其进行三维重构，转换为表面后如图(b)所示。对其中凸起区域进行分割分析，如图(c)所示。进而得到该视野下共28个凸起区域的平均最大Z轴为258.2nm。

综上所述，采用TM4000PlusⅡ可以对不导电塑料薄膜和添加剂进行微区形貌观察，结合Hitachi map 3D可以得到塑料薄膜的表面三维结构数据以及添加剂的粒径分布。

TM4000Plus II