Обработка поверхности плазмой

Поверхностные свойства полимеров можно изменять путем их обработки в плазме, созданной частично ионизированными He, Ar, N₂ и воздухом [12, 13], которая сопровождается изменением морфологии поверхности, механических и термомеханических свойств, стабилизацией коэффициента линейного расширения при £ 70⁰С и улучшением адгезии к наносимому на поверхность слою керамики.

При обработке пленок ИПП плазмой СВЧ - разряда (433 МГц, мощностью до 250 Вт) в сурфатроне в потоке N2при давлении 0, 2 мбар протекают реакции сшивания и функционализации (с образованием первичных аминогрупп), индуцируемые свободными радикалами, возникающими при элиминировании боковых метильных групп из полимерной цепи [14].

Обработка плазмой поверхности изделий из СВМПЭ приводит к локальному, т. е. на участке поверхности, сшиванию полимера с одновременным усилением гидрофильного или гидрофобного характера поверхности [15]

На эффективность обработки при воздействии плазмы О₂ и ее послесвечения на ПС пленки, полученные из раствора в CCl₄, влияют многие факторы. Например, скорость убыли массы выпаривания зависит от температуры, а с увеличением давления кислорода и тока разряда возрастают как максимальная скорость травления, так и температура образца, достигаемая в процессе обработки [16].

Обработка плазмой кислорода О₂ ПК и ПС приводит к улучшению смачиваемости их поверхности [17]. Обрабатывая плазмой N₂ и О₂ можно изменять трибоэлектрические характеристики порошков ПС и ПММА. Плотность поверхностного заряда частиц ПС, обработанных плазмой N₂, изменялась в сторону электроположительных значений при незначительном увеличении концентрации азота [18]. Обработка плазмой О₂ приводит к образованию на поверхности частиц порошков НО- и СО- групп [18, 19].

Методом электронной микроскопии для химического анализа определено общее количество и относительное содержание групп С–СО₂, С–О, О–С–О или С=О, О–С=О и О–СО–О, образующихся на поверхности пленок ПС при обработке плазмой О₂ или СО₂ или облучении УФ-светом плазмы N₂ в атмосфере О₂, СО₂ или N₂O. Полученные результаты свидетельствуют об определяющей роли вакуумного УФ-излучения при плазменной модификации ПС. При фотолизе N₂О модификация протекает более селективно и сопровождается образованием только групп СО (84%) и С=О (16%) [20].

Список литературы к § 5

1. Kosikova В., Revajova A., Demianova V. // Eur. Polym. J. 1995. V. 31. № 10. Р.953-956.
2. Назаров В.Г., Григорьев В.П., Минина Е.М. // Пласт. массы. 1993. №5. С.30-31.
3. Ужинова Л.Д., Ташмухамбетова Ж.X. Химическая модификация синтетических полимеров антиагрегантами тромбоцитов и антикоагулянтом.: Тезисы докл. // 8 Всес. науч. симп. «Синтет. полимеры мед. назначения». Киев, 1989. С.100-101.
4. Алексеев А.А., Осипчик В.С., Сухинина О.А., Макрушин Н.А. // Пласт. массы. 1998. №1. C.33-35.
5. Назаров В.Г. и др. // Пласт. массы. 1984. №3. С.43.
6. Сажин Б.И. Электрические свойства полимеров. Л.: Химия, 1977.
7. Справочник по пластическим массам. Под. ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. / М.: Химия, 1975.
8. Осипчик В. С., Будницкий Ю. М., Тихонов Н. Н. Разработка технологических процессов производства огнестойких и электропроводящих полимерных материалов и оптимизация процессов их переработки. Химия и химические продукты: Тезисы докладов отчетной конференции Российского химико-технологического университета, Москва, 2001. М.: Изд-во РХТУ. 2002, с. 77.
9. Горчакова В. М., Гарцуева О. А., Бахурова Е. Н., Измайлов Б. А. (Московский государственный текстильный университет им. А. Н. Косыгина) Влияние обработки поверхности волокон полиоргано(алкокси)силазанами на свойства нетканых материалов Изв. вузов. Технол. текстил. пром-сти. 2000, N 6, с. 53-57
10. Кузьминский А.С., Кавун С.М., Кирпичев В.П. Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров. М.: Химия. 1976. 368с.
11. Яп. заявка 1-168736. 1989.
12. O'Keli S., Henshow Т., Farrow G., Aindow H., Jones C. // Surface and Interface Anal. 1995. V. 23. № 5. Р.319-327.
13. Иванов С. В., Трачевский В. В., Столярова Н. В., Зозуля Л. А. Плазмохимическая модификация поверхности полимеров Ж. прикл. химии. 2006. 79, N 3, с. 452-454
14. Modification of isotactic poly(propylene) with a nitrogen plasma; differences in comparison to the treatment with a carbon dioxide plasma. / Poncin-Epaillard Fabienne, Chevet Bruno, Brosse Jean-Claude. // Macromol. Chem. 1991. 192. №7. С.1589-1599.
15. Komvopoulos Kyriakos, Klapperich Catherine M., Pruitt Lisa A., Kaplan Stephen L. Плазменная модификация поверхности полимеров, применяемых в медицинских устройствах. Plasma-assisted surface modification of polymers for medical device applications. Пат. 6379741 США, МПК {7} A61L 27/00, C08F 2/46. The Regents of the Univ. of California. N 09/450815; Заявл. 29.11.99; Опубл. 30.04.02
16. Мекагаришвили С.Д., Новожилова С.В. Исследование плазмохимической обработки ПС.: Тезисы докл. // Науч.-техн. конф. преподавателей и сотр. Иван. гос. хим.-технол. акад. 1995. С.48-49.
17. Morra M., Occhiello E., Garbassi F Hydrophobic recovery and misting behaviour of plasma treated PS and PS surfaces. // Angew. makromol. Chem. 1991. 189. С.125-136.
18. Effect of plasma treatment on the triboelectric properties of polymer powders. / Kodama Y., Foerch R., Meinture N.S., Castle G.S.P. // J. Appl. Phys. 1993. 74. №6. С.4026-4033.
19. A comparison of plasma- oxidized and photooxidized polystyrene surfaces. / Wells R.K., Badyal J.P.S., Drummond I.W., Robinson K.S., Street F.J. // Polymer. 1993. 34. №17. P.3611-3613.
20. Shard A. G., Badyal P. S. Plasma oxidation versus photooxidation of polystyrene. // J. Phys. Chem. 1991. 95. № 23. P.9436- 9438.
21. Li Sheng, Griesser Hans Jorg/ Модификация полимеров по поверхности. Surface modification of polymers/ Пат. 199723754 Австралия, МПК {6} C 08 J 003/28. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation. N 199723754; Заявл. 02.05.1997; Опубл. 14.09.2000