Badania metodami spektroskopii w podczerwieni oraz spektroskopii fotoelektronowej procesu utleniania folii polietylenowej modyfikowanej strumieniem elektronów o dużej energii

• Autorzy: Żenkiewicz M. , Rauchfleisz M. , Czupryńska J.

Warianty tytułu

EN

Investigations of the process of oxidation of polyethylene film, modified with high energy electron beam, using infrared spectroscopy and photoelectron spectroscopy methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono możliwości stosowania spektroskopii w podczerwieni w badaniach polimerów. Opisano wyniki własnych badań procesu utleniania folii z polietylenu małej gęstości (PE-LD), przy czym utlenianie następowało pod wpływem modyfikowania wiązką elektronów o dużej energii. Do oceny zmian budowy chemicznej PE-LD zachodzących podczas omawianego procesu zastosowano spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) oraz spektroskopię fotoelektronową (XPS). Stwierdzono, że wraz ze zwiększaniem dawki promieniowania elektronowego następuje wzrost stopnia utlenienia folii PE-LD zarówno w jej wnętrzu, jak i w warstwie wierzchniej. Stopień utlenienia warstwy wierzchniej folii modyfikowanej dawką 280 kGy jest ponad czternastokrotnie większy niż folii niemodyfikowanej. Tlen związany w tym procesie występuje przede wszystkim w grupach ketonowych, aldehydowych, kwasowych i estrowych. Wzrost dawki promieniowania powoduje zwiększenie liczby różnych postaci wiązania fotoelektronów przez atomy węgla i tlenu.

EN

Possibilities of application of infrared spectroscopy in polymers investigations were presented. The results of authors' research work on low density polyethylene (PE-LD) film oxidation, under the influence of high energy electron beam, have been presented. Fourier transformation infrared spectroscopy (FT-IR) (Figs. 1-4) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (Figs. 5-8) were used for estimation of PE- LD chemical structure changes occurring as a result of the process discussed. It has been stated that an oxidation degree of PE-LD film (the bulk oxidation as well as surface oxidation) increases with an increase of radiation dose. Oxidation degree of polymer surface is over fourteen times higher in case of the film modified with 280 kGy dose than for unmodified film (Fig. 9). The oxygen, combined in this process, occurs mainly in ketone, aldehyde, acidic and ester groups. An increase of radiation dose causes the increasing of number of various types of carbon and oxygen atoms bonds.

Słowa kluczowe

PL

folia z PE-LD; modyfikowanie strumieniem elektronów o dużej energii; utlenianie; spektroskopia w podczerwieni; spektroskopia fotoelektronowa; zmiany budowy chemicznej

EN

PE-LD film; modification with high energy electron beam; oxidation; infrared spectroscopy; photoelectron spectroscopy; chemical structure changes

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 48, nr 5
• Strony: 343--350
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Żenkiewicz M.

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

autor

Rauchfleisz M.

• Universytet Mikołaja Kopernika, Wydział Chemii, ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń

autor

Czupryńska J.

• Akademia Bydgoska im Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy

Bibliografia

• 1. Praca zbiorowa: „Radiation Processing of Polymers" (red. Singh M ., Silverman J.), Hanser, Monachium 1992.
• 2. Zimek Z.: Polimery 1997, 42, 148.
• 3. Lauppi U. V.: „Ein kostengiinstiger Electronentrockner", ESI-ESH Seminar, Bielefeld 2000.
• 4. Singh A .: Radiat. Phys. Chem. 1999, 56, 375.
• 5. Seguchi T.: Radiat. Phys. Chem. 2000, 57, 367.
• 6. Żenkiewicz M., Czupryńska J.: Plasty Kauć. 2001 ,3 8 , 263.
• 7. Seguchi T., Yagi T., Ishikawa S., Sano Y.: Radiat. Phys. Chem. 2002, 6 3 ,3 5 .
• 8. Czupryńska J.: Polimery 2002 ,47 , 8.
• 9. Żenkiewicz M.: Polimery 2003 ,4 8 , 66.
• 10. Lacoste J., Carlsson D. J.: J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 1992, 3 0 ,493.
• 11. Tidjani A ., Arnaud R.: J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 1993 ,31 ,603 .
• 12. Shen F. W., McKellop, Solovey R.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1996 ,3 4 , 1063.
• 13. Tretinnikov O. N ., Fujita S.-L, Ogata S., Ikada Y.:J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1999, 3 7 ,1503 .
• 14. Praca zbiorowa: „High Resolution XPS of Organic Polymers — The Scienta ESCA 300. Database" (red. Bamson G., Briggs D.), Wiley, Chichester 1992.
• 15. Żenkiewicz M.: „Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych", WNT , Warszawa 2000.
• 16. Rabek J. F.: „Podstawy fizykochemii polimerów", Wyd. Politechniki Wrocławskiej 1977.