Surface characteristics of polypropylene film treated by an atmospheric pressure plasma

Kwon, Oh-June; Tang, Shen; Myung, Sung-Woon; Lü, Na; Choi, Ho‐Suk

doi:10.1016/j.surfcoat.2004.09.018

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“…The free radicals are created on the polymer surface may then combine with oxygens and moistures in air to form oxygen functionality including hydroperoxide on the polymer surface. 5 This modified surface is relatively unstable undergoing reorganization, leading to a decrease in surface hydrophilicity. Therefore, subsequent modification by grafting of AA was carried out to maintain the surface functionality.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Functional finishing by using atmospheric pressure plasma: Grafting of PET nonwoven fabric

Shin

Son

Yoo

2006

J of Applied Polymer Sci

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Poly (ethylene terephtalate) (PET) nonwoven fabric was treated with He/O 2 plasma to produce peroxides and grafted with acrylic acid (AA) for introducing carboxyl groups onto PET surface. The graft yield increased with AA concentration from 1.5M to 2.5M, and then decreased with further increase in AA concentration. Graft yield increased with sodium pyrosulfite (SPS) concentration from 0.005M to 0.02M, and then decreased with further increase of SPS concentration. X-ray photoelectron spectroscopy results indicated that both of plasma treatment and AA grafting increased oxygen content and decreased carbon content on the PET nonwoven fabric surface. The grafted PET nonwoven fabric showed increase in moisture regain and dye uptake. And drastic increase in wettability was observed after grafting.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Functional finishing by using atmospheric pressure plasma: Grafting of PET nonwoven fabric

Shin

Son

Yoo

2006

J of Applied Polymer Sci

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“…O envelhecimento da superfície do polímero modificado é caracterizado pelo retorno da hidrofobicidade com o decorrer do tempo, ou seja, ao estado de molhabilidade anterior ao tratamento. Embora existam muitos estudos de envelhecimento de polímeros tratados por plasma [16,[21][22][23] , os polímeros tratados por VUV têm sido negligenciados neste contexto [24] . Um fator importante na análise da recuperação hidrofóbica é o próprio tratamento, pois dependendo das condições e do tipo de tratamento a recuperação hidrofóbica pode ser mais ou menos lenta [16,25,26] .…”

Section: Introductionunclassified

Recuperação hidrofóbica de polipropileno tratado por VUV ou plasma

et al. 2012

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IntroduçãoMateriais a base de polipropileno são usados grandemente na indústria automotiva [1] e em embalagens [2] . Por ser um polímero hidrofóbico, o polipropileno possui baixa molhabilidade e consequentemente baixa adesão; portanto, para muitas das aplicações do PP é necessário aumentar a molhabilidade do polímero. Vários métodos estão disponíveis para modificar superfícies de polímeros, como corona [3][4][5] , fotoquímica envolvendo a exposição da superfície à radiação ultravioleta de vácuo, VUV (200 nm < λ < 100 nm) [6][7][8][9][10][11][12][13] e o tratamento por plasma [14][15][16][17][18] . A molhabilidade como uma propriedade de superfície, pode ser ajustada tanto por modificações na energia livre quanto topográficas [19] . As principais mudanças na superfície dos polímeros quando estes estão sujeitos ao tratamento por plasma e/ou radiação (UV e VUV), são quebra da cadeia principal, reticulação e formação de produtos voláteis. A diferença está em como isso ocorre e quais são as espécies responsáveis por essas mudanças. Enquanto que no tratamento por plasma o principal agente é o bombardeamento pelas espécies ativas do plasma (íons, elétrons), no tratamento por radiação ultravioleta, os fótons são os principais responsáveis pelas mudanças superficiais [20] . Com a crescente utilização desses polímeros modificados uma questão se faz importante: como a modificação se comporta no tempo? O envelhecimento da superfície do polímero modificado é caracterizado pelo retorno da hidrofobicidade com o decorrer do tempo, ou seja, ao estado de molhabilidade anterior ao tratamento. Embora existam muitos estudos de envelhecimento de polímeros tratados por plasma [16,[21][22][23] , os polímeros tratados por VUV têm sido negligenciados neste contexto [24] . Um fator importante na análise da recuperação hidrofóbica é o próprio tratamento, pois dependendo das condições e do tipo de tratamento a recuperação hidrofóbica pode ser mais ou menos lenta [16,25,26] . Neste trabalho amostras de polipropileno foram tratadas por VUV e por plasma, sendo submetidas ao envelhecimento. Resumo: Tratamentos superficiais por plasma e ultravioleta de vácuo (VUV) foram utilizados para introduzir grupos funcionais contendo oxigênio em amostras de polipropileno, com objetivo de modificar sua molhabilidade. Análises por ATR-FTIR, AFM e ângulo de contato (AC) foram utilizadas para analisar as mudanças químicas e físicas na superfície do PP em função do tempo. Os resultados mostraram que as mudanças na molhabilidade das amostras tratadas por VUV ocorreram principalmente devido à alteração química da superfície. Nas amostras tratadas por plasma, o envelhecimento ocorreu mais rapidamente que as amostras tratadas por VUV. Para ambos os tratamentos, provavelmente ocorreu um rearranjo das cadeias durante o envelhecimento, além de uma possível reticulação da superfície na amostra tratada por VUV. Palavras-chave: Polipropileno, ultravioleta, plasma, envelhecimento. Hydrophobic Regeneration of Polypropylene with VUV and Plasma TreatmentsAbstract: Surfac...

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“…These free radicals then combine with oxygen or moisture in air when they are exposed to the atmosphere. 10 Radio-frequency (RF) plasma (13.56 MHz) treatment was used in this study to modify the surface of polycarbonate to improve its wettability. The objective was to develop an empirical model of the process and to make a more precise assessment of the optimum operating conditions for the governing factors.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Surface modification of polycarbonate by radio‐frequency plasma and optimization of the process variables with response surface methodology

Nageswaran

Eswaraiah

Neogi

2009

J of Applied Polymer Sci

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This study deals with the radio-frequency plasma treatment of polycarbonate surfaces with argon. The wettability of polycarbonate was examined by static contact angle measurements with polar solvents (deionized water and formamide) and a nonpolar solvent (diiodomethane). The surface free energy of the polycarbonate obtained from the measured contact angle demonstrated that exposure to argon plasma resulted in an increased surface energy and polarity compared to the untreated polycarbonate. Attenuated total reflection/Fourier transform infrared spectroscopy indicated that argon plasma treatment resulted in surface chemistry changes by hydrogen abstraction from the phenyl ring and methyl group and chain scission at the ether and carbonyl sites. These led to the formation of hydroxyl groups and double bonds. With scanning electron microscopy and atomic force microscopy analysis, changes in the surface morphology and roughness before and after plasma treatment were observed. We followed an experimental matrix with the identified process variables affecting the wettability of the polymer, and optimized the experiments with the response surface methodology of a central composite design. A quadratic model was developed to represent the surface energy in terms of process variables. Optimized process conditions were derived from the predicted model and were confirmed by the experimental data at the predicted optimum conditions. The prediction accuracy of the model was found to be very high.

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Surface characteristics of polypropylene film treated by an atmospheric pressure plasma

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Functional finishing by using atmospheric pressure plasma: Grafting of PET nonwoven fabric

Functional finishing by using atmospheric pressure plasma: Grafting of PET nonwoven fabric

Recuperação hidrofóbica de polipropileno tratado por VUV ou plasma

Surface modification of polycarbonate by radio‐frequency plasma and optimization of the process variables with response surface methodology

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