Отметим, что дисперсионная составляющая поверхностной энергии в процессе обработки изменяется немонотонно. Такое поведение, как показало изучении морфологии поверхностных слоев, обусловлено ионным травлением поверхностных слоев. По-видимому, в таких системах следует ожидать периодическое изменение поверхностных свойств, причиной которого является последовательное протекание процессов деструкции, окисления макромолекул и ионно-стимулированной десорбции низкомолекулярных продуктов разрушения.
Установлено, что ионная обработка резин является эффективным технологическим приемом активационной обработки резин перед нанесением на их поверхность полимерных слоев из активной газовой фазы, использующихся в качестве антифрикционных, износостойких элементов резинотехнических изделий [ 7 ]. Показано, что предварительная ионная обработка приводит к значительному повышению триботехнических свойств модифицированных резин. Данный эффект наблюдается для разных резин и особенно эффективен при обработке резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков.
Особенности изменения поверхностных свойств полимерной пленки при обработке ее ионами. Было изучено влияние времени обработки пленки со стороны фторопласта ионами аргона с энергией 1,2 кэВ на краевой угол смачивания Q. Измерение краевых углов смачивания Q водой и глицерином со стороны слоя ПТФЭ показало, что значения Q изменялись в пределах 74°-102° и 67°-97° по глицерину и воде соответственно.
1. Были определены изменения полной поверхностной энергии, а также ее полярной и дисперсионной составляющих в процессе обработки (рис 3).
Из приведенных данных видно, что уже через 25 секунд после начала ионного воздействия происходит существенное увеличение поверхностной энергия, основной вклад в которую вносит полярная составляющая. Это, по – видимому, объясняется тем, что в результате воздействия ионов с энергией, большей энергии химических связей, происходит их разрыв и образование радикалов, которые способны сохраняться (для ПТФЭ) длительное время. После напуска воздуха в вакуумную камеру происходит взаимодействие их с гидрооксильными группами, что и определяет увеличение полярной составляющей поверхностной энергии. При увеличении времени воздействия ионов Аr+ (около 40 секунд) протекают более сложные процессы (в том числе травление, радикальные реакции) и поверхностная энергия изменяется сложным образом. Для объяснения наблюдаемого эффекта необходимо проведение дальнейших исследований.
Измерения адгезионной прочности соединения пленок показали, что при оптимальных режимах обработки она в сравнении с необработанной возрастает более чем в 3 раз и составляет более 0,2 Н/мм.
Полиэтилен. Было изучено влияние времени обработки полиэтиленовой пленки потоком низкоэнергетических ионов азота на ее поверхностные свойства. Установлено, что уже на начальных стадиях обработки наблюдается значительное повышение поверхностной энергии, основной вклад в которую вносит полярная составляющая (рис. 4). Дисперсионная составляющая поверхностной энергии не изменяется, что однозначно указывает на протекание химических изменений в поверхностных слоях при воздействии на них ионов.
Установлено, что в процессе выдержки на воздухе поверхностная энергия обработанных образцов падает (рис.5), что можно объяснить протеканием релаксационных процессов на поверхности и в приповерхностном слое, диффузией ионов в поверхностном слое и частичным выходом их на поверхность материала, протеканием радикальных реакций, образованием на поверхности адсорбционных слоев влаги и других соединений с атомами воздуха. Необходимо также отметить, что протекание этих процессов не приводит к полному восстановлению поверхностных свойств материала.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.