Comparative study of surface free energy and surface resistivity of polypropylene and polystyrene thin films after DC plasma treatment

• Autorzy: Kumar R.

Warianty tytułu

PL

Porównawcze badania swobodnej energii powierzchniowej i oporności powierzchniowej cienkich folii polipropylenowych i polistyrenowych po poddaniu ich działalności plazmy stałoprądowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The surfaces of polypropylene (PP) and polystyrene (PS) thin films were subjected to oxygen plasma treatment, produced by glow discharge (direct current, vacuum chamber, temp. 27-30°C, pressure 200Pa). The effects of time (up to 110s) and power (1W or 5W) of the treatment on the values of free energy (γs) of PS and PP samples and γs components - dispersive (γsD) and polar (γsP) ones - were determined. With prolonged time of interaction the values of γs and γsP increased, especially in the region of first 35-50s, while γsD values kept the similar level during the whole time of exposure. The dependence of PP and PS surface resistance on the same parameters as above (time and power of interaction) has been also found. For both polymers this resistance decrease with prolonged time and growing power of exposure.

PL

Powierzchnie cienkich folii polipropylenowych (PP) i polistyrenowych (PS) poddawano działaniu plazmy tlenowej uzyskiwanej pod wpływem wyładowań jarzeniowych (prąd stały, komora próżniowa, temp. 27-30°C, ciśnienie 200Pa). Określono wpływ czasu (do 110s), a także mocy (1W lub 5W) takiego oddziaływania na wartość swobodnej energii powierzchniowej (γs) próbek PP i PS oraz składowych γs - dyspersyjnej (γsD) i polarnej (γsP) (rys. 1-4). Z przedłużaniem czasu oddziaływania wartości γs i γsP zwiększały się, zwłaszcza wyraźnie w przedziale pierwszych 35-50s, natomiast wartości γsD utrzymywały się na zbliżonym poziomie w ciągu całego okresu ekspozycji. Określono także zależność oporności powierzchniowej PP i PS od tych samych parametrów (czasu oraz mocy oddziaływania - rys. 5 i 6). W przypadku obydwu typów polimerów oporność ta maleje wraz z przedłużaniem czasu i zwiększeniem mocy ekspozycji.

Słowa kluczowe

EN

oxygen plasma; polymeric films; interactions; polypropylene; polystyrene; free surface energy; surface resistivity

PL

plazma tlenowa; folie polimerowe; oddziaływanie; polistyren; polipropylen; swobodna energia powierzchniowa; oporność powierzchniowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 52, nr 5
• Strony: 336--339
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Kumar R.

• Jaypee University of Information Technology, Department of Physics, Solan-173215, India,

Bibliografia

• 1. Švab I., Musil V., Leskovac M.: Acta. Chim. Slov. 2005, 52, 264.
• 2. Ade H., Winesett D. A.: Appl. Phys. Lett. 1998, 25, 73.
• 3. Żenkiewicz M.: Polimery 2005, 50, 365.
• 4. Żenkiewicz M.: Polimery 2005, 51, 584.
• 5. Roussel F., Buisine J. M.: Eur. Phys. J. E 11 2003, 293.
• 6. Mahlberga R., Niemib H. E.-M., Denesc F., Rowe R. M.: Intern. J. Adhes. 1998, 18, 283.
• 7. Morra M., Occhiello E., Garbassi F.: Adv. Coll. Interf. Sci. 1990, 32, 79.
• 8. Van Oss C. J.: “Interfacial Forces in Aqueous Media”, Dekker, New York 1994.
• 9. Yamada K., Kimura T., Tsutaya H., Hirata M.: J. Appl. Polym. Sci. 1992, 44, 993.
• 10. Yamada K., Tsutaya H., Tatekawa S., Hirata M.: J. Appl. Polym. Sci. 1992, 46, 1065.
• 11. Brzoska J. B., Ben Azouz I., Rondelez F.: Langmuir 1994, 10, 4367.
• 12. Fadeev A. Y., McCarthy T. J.: Langmuir 1999, 15, 3759.
• 13. Schreiber H. P.: J. Adhes. 1992, 37, 51.
• 14. Żenkiewicz M.: Polimery 2005, 50, 4.
• 15. Chou N. J., Change C. A., Tong H. M., Saraf R. F., Kowalczyk S. P.: “Characterization of Polymers”, Butterworth-Heinemann, Stoneham 1994.
• 16. Millard M., Hollahan J. R., Bell A. T.: “Techniques and Applications of Plasma Chemistry”, Wiley, New York 1974.
• 17. Niino H., Yabe A.: Appl. Surf. Sci. 1993, 69, 1.
• 18. Strobel M., Lyons C. S., Mittal K. L.: “Plasma Surface Modification of Polymers”, VSP, Zeist 1994.
• 19. Wertheimer M. R., Martinu L., Liston E. M., Glocker D. A., Shah, S. I.: “Handbook of Thin Film Process Technology”, IOP, Bristol 1996.
• 20. Nie H. Y., Walzak M. J., Berno B., McIntyre N. S.: Appl. Surf. Sci. 1999, 144/145, 627.
• 21. Liston E. M., Martinu L., Wertheimer M. R.: J. Adhes. Sci. Technol. 1993, 7, 1091.
• 22. Kinloch A. J.: J. Mater. Sci. 1980, 15, 2141.
• 23. Liston E. M., Martinu L., Wertheimer M. R.: J. Adhes. Sci. Technol. 1993, 7, 1077.
• 24. Zisman W.A.: “Relation of Chemical Constitution to the Wetting and Spreading of Liquids on Solids”, U.S. Govt. Printing Office: Washington D.C., 1957.
• 25. Wertheimer M. R., Klemberg-Sapieha J. E., Martinu L.: J. Pure Appl. Chem. 1996, 68, 1047.
• 26. Strobel M., Jones V., Lyons C. S., Ulsh M., Kushner M. J., Dorai R., Branch M. C.: Plasmas Polym. 2003, 8, 61.