Wpływ dawki promieniowania elektronowego na zwilżalność i swobodną energię powierzchniową folii poli(tereftalanu etylenu)

• Autorzy: Żenkiewicz M.

Warianty tytułu

EN

Effect of electron radiation dose on wettability and free surface energy of poly(ethylene terephthalate) film

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu dawki promieniowania elektronowego (dawki do 500 kGy) generowanego w liniowym akceleratorze wysokonapięciowym, na kąt zwilżania i swobodną energię powierzchniową folii PET. Jako ciecze pomiarowe zastosowano wodę, glicerynę, formamid, dijodometan i alfa-bromonaftalen oraz ich zestawy dwu- i trójskładnikowe, a obliczenia wykonano metodami Owensa-Wendta i van Ossa-Chaudhury'ego-Gooda, wykorzystując w tym celu wyniki pomiarów kąta zwilżania różnymi zestawami cieczy pomiarowych. Wykonano także testy zwilżalności badanych próbek. Stwierdzono, że przebiegi zmian kąta zwilżania, malejącego wraz ze wzrostem dawki promieniowania, są podobne w przypadku wszystkich zastosowanych cieczy pomiarowych z tym, że występują między nimi istotne różnice ilościowe. Największe zmiany wartości tego kąta zaobserwowano w zakresie dawek do 50 kGy. Wyniki badań swobodnej energii powierzchniowej wykonanych każdą z metod, a także tą samą metodą, ale na podstawie kąta zwilżania cieczami z poszczególnych zestawów pomiarowych, różnią się na ogół w całym zakresie stosowanych dawek. Dlatego swobodna energia powierzchniowa nie może być przyjmowana jako bezwzględna miara stanu termodynamicznego warstwy wierzchniej folii PET modyfikowanej radiacyjnie, a jej wartości można porównywać jedynie wówczas, gdy są one określone tą samą metodą i za pomocą tych samych cieczy pomiarowych lub wzorcowych.

EN

Results of investigation of the effect of electron radiation dose (up to 500 kGy), generated in linear high voltage accelerator, on the contact angle and surface free energy of poly(ethylene terephthalate) (PET) film were presented. Water, glycerin, formamide, diiodomethane, alpha-bromonaphthalene as well as their two- or three-component systems were used as measurement liquids. Calculations were done according to Owens-Wendt's or van Oss-Chaudhury-Good's methods, using the results of contact angle measurements. Tests of wettability of samples investigated have been also done. It was found that the courses of changes of contact angle, decreasing with an increase in radiation dose, were similar for all measurement liquids used although significant quantitative differences appeared (Fig. 1, Table 4). The largest changes of contact angle values were observed for radiation doses up to 50 kGy. Surface free energy results, obtained by each method or on the basis of the contact angle with liquids from particular measurements systems used in the same method, differed in general in the whole range of doses used (Figs. 2-6, Tables 5-8). For this reason surface free energy can not be treated as absolute measure of thermodynamic state of surface layer of radiation modified PET film. Its values can be compared only in the case when they are determined by the same method and with the same measurement liquids (or standard ones) using.

Słowa kluczowe

PL

folia poli(tereftalanu etylenu); modyfikowanie radiacyjne; kąt zwilżania; energia powierzchniowa; energia swobodna; metody oceny

EN

poly(ethylene terephthalate) film; radiation modification; contact angle; free surface energy; methods of estimation

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 2
• Strony: 94--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Żenkiewicz M.

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

Bibliografia

• 1. Kaelble D.: "Physical Chemistry of Adhesion", Wiley, Nowy Jork 1971.
• 2. Atkins P. W.: "Physical Chemistry", Freeman, Nowy Jork 1998.
• 3. Żenkiewicz M.: "Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych", WNT, Warszawa 2000.
• 4. Carley J. F., Kitze P. T.: Polym. Eng. 1978,18,326.
• 5. CornelI L. D.: Kunststoffe 1986, 76, 671.
• 6. Inagaki N.: "Plasma Surface Modification and Plasma Polymerisation", Technomic, Lancaster 1996.
• 7. Żenkiewicz M.: Polimery 2000, 45, 81.
• 8. MarkgrafD. A.: TappiJ. 1985,68,74.
• 9. Praca zbiorowa: "Polymer Surfaces and Interfaces: Characterization, Modification and Application" (red. Mittal K. L., Lee x-w». VSP, Utrecht 1997.
• 10. Praca zbiorowa: "Adhesion Aspects of Polymeric Coating" (red. Mittal K. L.), t. 2., VSP, Utrecht 2003.
• 11. Praca zbiorowa: "Radiation Processing of Polymers" (red. Singh A., Silverman J.), Hanser, Monachium 1992.
• 12. Singh A.: Radiat. Phys. Chem. 1999,56,375.
• 13. Korenev S.: "Compact Electron Accelerators for Radiation Technologies" , Proceedings of the 2001 Particle Accelerator Conference in Chicago, str. 2509, Chicago 2001.
• 14. Lauppi U. Y.: "EZCure: Ein kostengunstiger Elektronentrocker", ESI-ESH Seminar 30 marca 2000 r., Bielefeld.
• 15. RangwalIa L, Sanders R: lnk World 2000, April, 31.
• 16. Żenkiewicz M.: Polimery 2003, 48, 653.
• 17. Żenkiewicz M., Rauchfleisz M., Czupryńska J.: Polimery 2003,48,343.
• 18. Żenkiewicz M., Rauchfleisz M., Czupryńska J.: Radiat. Phys. Chem. 2003, 68, 799.
• 19. Owens D. K., Wendt R c. J. Appl. Polym. Sci. 1969, 13,1792.
• 20. Kaelble D. H.: J. Adhesion 1970,2,66.
• 21. van Oss C J., Good R J., Chaudhury M. K.: J. Colloid lnterface Sci. 1986, 111, 378.
• 22. van Oss C J., Chaudhury M. K., Good R J.: Chem. Rev.1988,88,927.
• 23. Lee L. H.: J. Adhesion 1997,63,187.
• 24. DelIa Volpe C, Siboni S.: J. Colloid lnterface Sci. 1997, 195,121.
• 25. DelIa Volpe C, Maniglio D., Siboni S.: w pracy zbiorowej: "Contact Angle, Wettability and Adhesion" (red. Mittal K. L.), t. 2., str. 45-71, VSP, Utrecht 2002.
• 26. Norma ASTM D2578.
• 27. Norma ISO 8296.
• 28. Żenkiewicz M.: J. Adhesion Sci. Technol. 2001, 15, 1769.
• 29. Good R. J., Hawa A. K.: J. Adhesion 1997,63,5.