Badanie adhezji między poliamidem 6 i polipropylenem modyfikowanym plazmą mikrofalową

• Autorzy: Gancarz I. , Pigłowski J.

Warianty tytułu

EN

Studies on adhesion of polyamide 6 to microwave-plasma-modified polypropylene

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Płytki wykonane z izotaktycznego polipropylenu modyfikowano plazmą mikrofalową gazów niepolimeryzujących: azotu, powietrza, amoniaku, argonu i dwutlenku węgla. Zmienne parametry procesu to czas modyfikacji i odległość materiału od czoła plazmy. Efekt modyfikacji stanowiący wzrost napięcia powierzchniowego PP z 28 mN/m do poziomu 40-45 mN/m jest widoczny już po krótkotrwałym działaniu plazmy (0,5 min); przedłużenie okresu obróbki plazmowej nie powoduje już istotnego wzrostu napięcia powierzchniowego (rys. 2). Efekty modyfikacji są największe, gdy źródło plazmy znajduje się blisko modyfikowanej powierzchni (rys. 5). Stwierdzono liniową zależność wytrzymałości złącz modyfikowany PP/PA6 w funkcji napięcia powierzchniowego modyfikowanego PP (rys. 7). Wykazano również, że wartości pracy adhezji oszacowane na podstawie wielkości termodynamicznych i uzyskanych w pomiarach wytrzymałości są podobne (tabela 1). Na podstawie pomiarów wytrzymałości obliczono objętość, w której zachodzą fluktuacje prowadzące do zniszczenia połączenia adhezyjnego (61 nm3). Uzyskana wartość jest zbliżona do tej uzyskanej z pomiarów czasu życia (53 nm3).

EN

Isotactic PP plates were treated with microwave plasma generated from nonpolymerizing gases, viz., nitrogen, air, ammonia, argon, and carbon dioxide. The surface tension of PP was examined in relation to plasma treatment time and distance of the plate from the plasma front. In the PP plate, surface tension was found to rise from 28 to 40-45 mN/m. The effect of plasma treatment, viz., hydrophilization of the PP surface, was attained within a short time (0.5 min); protraction of the treatment did not result in an essential increase in surface tension (Fig. 2). The treatment was most effective when the source of plasma was placed close to the surface of the plate (Fig. 5). The strength of modified PP-PA 6 joints was found to be directly related to the surface tension of modified PP (Fig. 7). The work of adhesion evaluated from thermodynamic data was similar to that estimated from adhesive bond strength measurements (Table 1). The space to accomodate the fluctuations resulting in the destruction of the adhesive joint, estimated from strength measurements to be 61 nm3 was quite close to the 53 nm3 evaluated from lifetime measurements.

Słowa kluczowe

PL

modyfikacja plazmowa; polipropylen; napięcie powierzchniowe; wytrzymałość złącza polipropylen/poliamid 6; praca adhezji

EN

plasma-induced modification; polypropylene; surface tension; strength of polypropylene-polyamide 6 joints; adhesion work

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2001
• Tom: T. 46, nr 9
• Strony: 622--630
• Opis fizyczny: Bibliogr. 60 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gancarz I.

• Politechnika Wrocławska Instytut Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Pigłowski J.

• Politechnika Wrocławska Instytut Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Pigłowski ]., Bandurski }., Jurkowski K.: Polimery 2000, 45, 693.
• [2] Żenkiewicz M.: Polimery 2000, 45, 81.
• [3] Podgorski L., Chevet В., Onic L., Merlin A.: Intern. J. Adhes. Adhesives 2000, 20, 103.
• [4] Mahlberg R., Niemi H. E.-M., Denes E, Rowell R. M.: Intern. J. Adhes. Adhesives 1998, 18, 283.
• [5] Turner R. H., Segall L, Boerio F. J., Davis G. D.: f. Adhes. 1997, 62, 1.
• [6] Tsai Y. M., Boerio F. J., Kim D. K.: J. Adhes. 1997, 61, 247.
• [7] Akovali G., Akman M. A.: Polym. Intern. 1997, 42, 195.
• [8] Bertrand N., Drevillon В., Kleberg-Sapieha J. E., Martinu L.: Thin Solid Films 1996, 291, 264.
• [9] Heisey C. L., Wood P. A., McGrath J. E., Wightman J. R: J. Adhes. 1995, 53, 117.
• [10] Dilsiz N., Ebert E., Weisweiler W., Akovali G.: J. Coli. Interf. Sci. 1995, 170, 241.
• [11] Moon S. L, Jang J.: J. Mater. Sci. 1998, 33, 3419.
• [12] Novak L, Chodak L: Angcw. Makromol. Chem. 1998, 260, 47.
• [13] Akovali G., Toruń T. T., Bayramli E., Erinc H. K.: Polymer 1998, 39, 1363.
• [14] Prat R., Suwa T., Kogoma М., Okazaki S.: J. Adhes. 1998, 66, 163.
• [15] Choi D. M., Park C. K., Cho K., Park C. E.: Polymer 1997, 38, 6243.
• [16] Nihlstrand A., Hjertberg T., Johansson K.: Polymer 1997, 38, 3591.
• [17] Akovali G., Torun T. T.: Polym. Intern. 1997, 42, 307.
• [18] Nihlstrand A., Hjertberg T., Johansson K.: Polymer 1997, 38, 1557.
• [19] Vallon S., Hofrichter A., Drevillon B., Klemberg-Sapieha J. E., Martinu L., Poncin-Epaillard E: Thin Solid Films 1996, 291, 68.
• [20] Li Z. E, Dibenetto A. T., Jancar J., Goldberg J.: J. Adhes. 1995, 50, 249.
• [21] Li W. C., Wu H -С., Chan Y. W.: J. Am. Ccram. Soc. 1996, 79, 700.
• [22] Plawky U., Londschien M., Michaeli W.: Acta Polym. 1996, 47, 112.
• [23] Carlotti S., Mas A. : J. Appl. Polym. Sci. 1998, 69, 2321.
• [24] Akovali G., Karabara E.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 68, 765.
• [25] Beake B. D., Ling J. S. G., Leggett J.: J. Mater. Chem. 1998, 8, 2845.
• [26] Cueff R., Baud G., Benmalek M., Besse J. E, Butruille J. R., Jacquet M.: Appl. Surf. Sci. 1997, 115, 292.
• [27] Klemberg-Sapieha J. E., Poitras D., Martinu L., Yamasaki N. L. S., Lantman C. W.: J. Vac. Sci. Tech. A — Vac. Surf. Films 1997, 15, 985.
• [28] Inagaki N., Tasaka S., Inoue T.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 69, 1179.
• [29] Brown J. R. , Mathys Z.: J. Mater. Sci. 1997, 32, 2599.
• [30] Wu S. R., Sheu G. S., Shyu S. S.: J. Appl. Polym. Sci 1996, 62, 1347.
• [31] Yamada K., Haraguchi T., Kajiyama T.: f. Appl. Polym. Sci. 1996, 60, 1847.
• [32] Mathur A., Netravali A. N.: J. Mater. Sci. 1996, 31, 1265.
• [33] Lennon R, Espuche E., Sautereau H., Sage D.: Int. J. Adhesion & Adhesives 1999, 19, 273.
• [34] Nakamura Y., Suzuki Y., Watanabe Y.: Thin Solid Films 1996, 291, 367.
• [35] Inagaki N., Tasaka S. , Masumoto M.: Macromolecules 1996, 29, 1642.
• [36] Kang E. T., Shi J. L., Neoh K. G„ Tan K. L., Liaw D. J.: J. Polym. Sci. A. Polym. Chem. 1998, 36, 3107.
• [37] Duca M. D. , Plosceanu C. L., Pop T.: Polym. Dcgrad. Stability 1998, 61, 65.
• [38] Wu S.: „Polymer Interface and Adhesion", Marcel Dekker Inc., Nowy Jork-Bazylea 1982, str. 169.
• [39] Kuźnietsov A. Yu., Bagrgansky V. A., Popov A. K.: J. Appl. Polym. Sci. 1993, 47, 1175.
• [40] Poncin-Epaillard E, Chevet B., Brosse J.-C.: Eur. Polym. J. 1990, 26, 333.
• [41] Hansen R. H., Schonhorn H.: J. Polym. Sci. 1966, B4, 203.
• [42] Schonhorn H., Hansen R. H.: J. Appl. Polym. Sci. 1967, 11, 1461.
• [43] Нага К., Schonhorn H.: J. Adhes. 1970, 2, 100.
• [44] Schonhorn H., Ryan E W., Hansen R. H.: J. Adhes. 1970, 2, 93.
• [45] Collaud Coen M, Dietler G., Kasas S., Groning R: Appl. Surface Sci. 1996, 103, 27.
• [46] Poncin-Epaillard E, Vallon S., Drevillon B.: Macromol. Chem. Phys. 1997, 198, 2439.
• [47] Vallon S., Drevillon B., Poncin-Epaillard E: Appl. Surface Sci. 1997, 108, 177.
• [48] Hall J. R., Westerdhal C. A. L., Bondar J., Levi J.: J. Appl. Polym. Sci. 1972, 16, 1465.
• [49] Carlsson D. J., Wiles D. M.: Can. J. Chem. Eng. 1970, 48, 2397.
• [50] Wu S.: J. Adhes. 1973, 5, 39.
• [51] Paul D. R., Newman S.: „Polymer Blends", Academic Press, Nowy Jork 1978, str. 243.
• [52] Pigłowski J., Gancarz L, Wlaźlak M., Kammer H.-W.: Polymer 2000, 41, 6813.
• [53] Andrews E. H., Kinloch A. J.: Proc. R. Soc. Lond. 1973, A332, 385.
• [54] Pigłowski J., Kammer H.-W., Defer C.: Acta Polym. 1981, 32, 87.
• [55] Jacobasch H. J., Freitag К. H.: Acta Polym. 1979, 30, 453.
• [56] Girifalco L. A., Godd R. J.: J. Phys. Chem. 1957, 61, 1149.
• [57] poz. [38], str. 100.
• [58] Krucińska L, Pigłowski J.: Fibres & Textiles 1998, 6, 47.
• [59] Zhurkov S. N., Korsukov V. E.: J. Polym. Sci., Polym. Phys. 1974, 12, 385.
• [60] Pigłowski J., Trelińska-Wlaźlak M., Paszak B.: J. Macromol. Sci.-Phys. 1999, B38, 515.