Wpływ aktywowania folii polipropylenowej na budowę jej warstwy wierzchniej oraz adhezję do kleju akrylowego

• Autorzy: Żenkiewicz M.

Warianty tytułu

EN

Effect of treatment of a polypropylene film on its surface layer and on adhesion to acrylic glue

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu jednostkowej energii aktywowania folii propylenowej na utlenianie jej warstwy wierzchniej oraz wzrost wytrzymałości adhezyjnej złącz tej folii i kleju akrylowego. Folię aktywowano w przedziale jednostkowej energii do 15 kJ/metr kwadratowy. Badania procesu utleniania wykonano metodą spektroskopii fotoelektronowej. W przedziale tym wybrano 12 punktów pomiarowych, w których przeprowadzono analizę ilościową i jakościową produktów utleniania. Stwierdzono, że wraz ze wzrostem jednostkowej energii aktywowania zwiększa się zawartość tlenu w warstwie wierzchniej, osiągając poziom 21% na końcu badanego przedziału. Głównymi produktami procesu utleniania są karboksylowe, ketonowe i hydroksylowe grupy funkcyjne. Ze wzrostem jednostkowej energii aktywowania wzrasta, w przybliżeniu liniowo, wytrzymałość adhezyjna złącz folii aktywowanej i kleju akrylowego. Osiąga ona wartość maksymalną 1,8 kJ/m kwadratowy, przy jednostkowej energii aktywowania 5 kJ/metr kwadratowy , i jest ponad pięciokrotnie większa niż wytrzymałość adhezyjna złącz z folią nieaktywowaną. Gdy w dalszym ciągu zwiększa się jednostkową energię aktywowania, następuje kohezyjne zniszczenie złącz. Przedstawione zależności można aproksymować z dużą dokładnością za pomocą wielomianów drugiego stopnia.

EN

The results of investigation of the influence of the specific treatment energy (Ej) on oxidation of a surface layer of a polypropylene film and on the adhesive strength of the film-acrylic glue joints are presented. The oxidation process was studied with XPS in the range of Ej up to 15 kJ/square metre. Twelve values of Ej were chosen for which qualitative and quantitative analyses were performed. It was found that the oxygen content in the surface layer increases with the specific treatment energy and reaches the level of 21% for Ej=15 kJ/square metre. The main products of the oxidation are carboxylic, ketone and hydroxyl groups. The adhesive strength of the joints between the treated film and acrylic glue initially increases almost linearly with Ej and attains its maximum of 1.8 kJ/square metre at Ej=5 kJ/square metre. This value of the adhesive strength is over five times higher than that for the untreated film. Further increase of Ej leads to cohesive destruction of the connection. The relations presented can be fitted with high accuracy to polynomials of the second order.

Słowa kluczowe

PL

folia polipropylenowa; warstwa wierzchnia; adhezja; klej akrylowy; utlenianie

EN

polypropylene film; surface layer; adhesion; acrylic glue; oxidation

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego
• Czasopismo: Archiwum Nauki o Materiałach
• Rocznik: 2001
• Tom: T. 22, nr 1
• Strony: 51--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Żenkiewicz M.

• Instytut Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych "Metalchem", ul. M. Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń

Bibliografia

• [1] C. M. Chan, Polymer Surface Modification and Characterization. Hanser, Münich 1994.
• [2] T. Burakowski, T. Wierzchoń, Inżynieria powierzchni metali. WNT, Warszawa 1995.
• [3] Practical Surface Analysis. Eds. D. Brigg, M. P. Seah. Wiley, Chichester 1996.
• [4] J. F. Carlson, Photoelectron and Auger Spectroscopy. Plenum Press, New York 1975.
• [5] P. K. Ghosh, Introduction to Photoelectron Spectroscopy. Wiley, New York 1983.
• [6] B. O. Ratner, D. G. Castner, Electron Spectroscopy for Chemical Analysis. In: Surface
• Analysis - The Principal Techniques. Ed. J. C. Vickerman. Wiley, Chichester 1997.
• [7] Polymer Surface and Interfaces: Characterization, Modification and Application. Eds. K. L. Mittal, K. W. Lee. VSP. Utrecht 1997.
• [8] A. V. Pocius, Adhesion and Adhesives Technology. Hanser, Vienna 1997.
• [9] J. Gołębiewski, Polimery, 43, 590 (1998).
• [10] Norma: PN-ISO 11339 (1996).
• [11] M. Żenkiewicz, J. Gołębiewski: Polimery, 44, 246 (1999).
• [12] G. Beamson, D. Briggs, High Resolution XPS of Organic Polymers. The Scienta ESCA 300 Database. Wiley, Chichester 1992.
• [13] R. K. Wells et. al., Plasma Oxidation of Polystyrene vs. Polyethylene. Plasma Surface Modification of Polymers. VSP, Utrecht 1994.
• [14] M. Żenkiewicz, Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych. WNT, Warszawa 2000.
• [15] J. Gołębiewski, M. Żenkiewicz, Przybliżona metoda określania pracy odkształcenia folii polimerowej podczas próby oddzierania. W: Materiały konferencyjne „Polimery i kompozyty konstrukcyjne". T. 1. Ustroń 1998, s. 203.