Zur adhäsion von aluminium auf polypropylen

Abstract

Acta Polymerica 37 (1986) Nr. 11/12 687 0,5$ Probegemisch ' = 1 0~1 0 9 0 . 5~1 Vergleichsmischung . CzH4 CI2 / CHCl3 E=3.10 9 HClj A Bild 5. Gaschromatogramm mittels FID-Detektor. a) Nachweis des gelosten CHCI, in Probe I B (0). Die Vergleichsprobe b)enthielt 1 M01-y~ CHCI, Bild 4 zeigt die Relaxationsfrequenz des Polymers I in Abhangigkeit von der reziproken Temperatur bei unterschiedlicher Vorbehandlung der Proben. Es ist klar zu erkennen, daR die Relaxationsfrequenz nach der Behandlung mit Trichlormethan deutlich ansteigt, um dann langsam wieder abzufallen. Bei T = 375 K betragt z. B. die maximale relative Erhohung von fR fur I B ca. 55 und fur I A etwa 12. In analoger Weise wurde das Polymer I1 untersucht. Hier betrugen die maximal beobachteten relativen Anstiege von f R fur 11 A etwa 2 und fur 11 B 2,4. Die relativ starken Erhohungen der Relaxationsfrequenz und die vor allem beim Polymer I gefundene deutliche Verbreiterung des Relaxationsgebietes nach der Behandlung mit Trichlormethan fuhren wir auf die Anlagerung des Losungsmittels zuruck. Das angelagerte Trichlormethan erhoht die Beweglichkeit der Segmente in der Hauptkette. Es verbreitert sich gleichzeitig die Verteilungsfunktion der Energie fur die Rotationsbarrieren, da infolge der geringen Menge des Losungsmittels nur fur einen Teil der Segmente die Beweglichkeit ansteigt. Um den Anteil des relativ fest haftenden Trichlormethans im Polymer I nachzuweisen, haben wir 61,l mg des Poly-mers in 2,25 g Trichlormethan gelost. Nach 240 h Lagerung wurde das Trichlormethan ebenfalls funf Stunden bei T = 333 K und p = 2 . 103 Pa abgesaugt. Das verbliebene Polymer wurde in 626 mg Dichlormethan gelost, 200 h gelagert und gaschromatographisch untersucht. Das Ergebnis ist im Bild 5 dargestellt. Eichmessungen ergaben, da13 im Dichlorethan 0,5 Masse-yo Trichlormethan gelost waren. Daraus berechnet sich ein Trichlormethangehalt von 5,5 Masse-Yo im Polymer I. Es entfallen also etwa 7 Monomereinheiten von I auf ein Trichlormethanmolekul. Eine Konsequenz dieser Untersuchungen ist, daB vergleichende molekulardynamische Betrachtungen an Polymeren nur dann erfolgen sollten, wenn die Reinigung bzw. Aufarbeitung der Polymere unter vergleichbaren Bedingungen erfolgte. Danksagung Die Autoren danken Herrn Doz. Dr. M. ARNOLD, Martin-Luther-Universitat Halle, WB Technische Chemie, fur wertvolle Hinweise.Literatur [l] CASAQRANDE, C., VEYSSIE, M., und FINKELMANN, H.: J. Physique (Lett.) 43 (1982) L671. Die kurzzeitige Behandlung (t 5 300 s) von Polyethylen-und Polypropylenfolien im nichtthermischen Plasma von 0,-und NH,-Hochfrequenz-Glimmentladungen und die damit verbundene Schaffung von funktionellen Gruppen an der Polymeroberflache fiihrte zu erheblichen Verbesserungen der Adhasion von aufgedampften Aluminiumschichten. Als ahnlich gunstig erwies sich die Abscheidung von haftvermittelnden Glimmpolymerschichten aus Silan-und Acrylsaure. Im Falle des im 0,-Plasma vorbehandelten Polypropylens wurde das Aluminium entsprechend seinem stark ilegativen Redoxpotential durch die 0-funktionel...

Significance of Hydrogen–Deuterium Exchange at Polyolefin Surfaces on Exposure to Ammonia Low-Pressure Plasma

“…XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) analysis identified 2 NH 2 /100 C after exposure of polystyrene to the ammonia plasma [11]. NH 3 /H 2 -mixtures did not improve the yield in NH 2 -groups as expected by mass action law and Le Chatelier principle for chemical equilibrium processes, however, which is questionable for plasma conditions [12][13][14]. N 2 /H 2 -mixtures did not further increase the yield in primary amino groups [15].…”

“…Nitrile formation at NH 3 plasma exposure to carbon fibre surfaces or fatty acid model films was also observed [12,19]. It may occur by dehydrogenation of amino groups [19][20][21][22][23]:…”

“…Another important aspect of ammonia plasma treatment is the accompanied strong hydrogenation reaction as it can be simply expected by composition of NH 3 (N/H = 1/3). The hydrogenation could be clearly observed if carbon fibres were exposed to ammonia plasma [12]. The XPS C1s peak at BE = 283.6 eV of a carbon fibre decreased in intensity and a new peak at 285.0 eV appeared.…”

“…After plasma treatment a new dominating peak at 285.0 eV with a shoulder at the higher binding energies was appeared and attributed to amorphous hydrocarbon species (sp 3 ). The N1s peak had a binding energy of 399 eV and showed also smaller subpeaks at higher binding energy associated with NO x and amide groups [12,18]. It must be noticed that the amino group introduction onto polymer surfaces is only possible from surface.…”

“…Ammonia plasma treatment was also applied to aromatic polyamide (Kevlar) fibres for linking with epoxy-resin in composite materials [4]. In former times, PET foils were exposed to the ammonia plasma for improving the adhesion between PET and copper by complex formation applied to metallization steps in magnetic tape technology [5,6].…”