بررسی اثر پلاسما بر پلی‌اتیلن با روش طیف‌نمايی طول عمر پوزیترون

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

چکیده: 

فرضیه: استفاده از پلاسما به­‌عنوان روشی برای تغییرات سطوح پلیمر کاربردهاي فراوانی دارد. استفاده از پلاسمای سرد فشار جو به ­‍‌دلیل سادگی و نیاز نداشتن به تجهیزات گران­‌قیمت، از برتری­‌های بیشتری نسبت به سایر روش­‌های پلاسما، لیزر و پرتو X برخوردار است. با توجه به‌­کاربردهای زیاد پلی‌­اتیلن در صنعت، بررسی تغییرات آن در اثر پلاسمای سرد می‌­تواند مؤثر باشد.

روش­‌ها: در این پژوهش، از پلاسمای تخلیه سد دی­‌الکتریک  (DBD) فشار جو براي افزایش ماهيت آبگریزی پلی‌­اتیلن کم چگالی  (LDPE)، استفاده شد. پس از مطالعه طیف گسيل نوری (OES) پلاسمای تولید شده، آثار آن در تغییرات سطحی و عمقی همچون شكل­‌شناسي سطح، ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری پلیمر با میکروسکوپی الکترونی پويشی گسيل میدانی(FE-SEM) ، طیف­‌نمایی زيرقرمز تبديل فوريه بازتاب کلی تضعیف­‌شده (ATR-FTIR) ، پراش پرتو X (XRD) و طیف­‌نمايی طول عمر پوزیترون  (PALS) مطالعه شد. همچنین از آزمون زاویه تماس به­‌منظور بررسی تغییرات در آبگریزی پلیمر استفاده شد.

یافته‌­ها: از داده‌­های ATR-FTIR و XRD مشخص شد، تابش پلاسما به­‌مدت s 180 در محدوده عمق چند نانومتری سطح پلی‌­اتیلن اثر داشته است و تغییر شايان توجهی در پیوندهای شیمیایی و ساختار بلوری پلیمر ایجاد نمی‌­کند. به­‌عبارتی می­توان از تابش پلاسما برای اصلاح نانومتری سطح استفاده کرد. از طرفی تصاویر SEM نشان می­‌دهد، تابش پلاسما سطح صاف پلیمر اولیه را به سطحی پر از منافذ تبدیل می‌­کند. نتایج آزمون زاویه تماس ضمن تأیید این موضوع، بیشتر شدن آبگریزی پلیمر پس از تابش پلاسما را نشان می‌­دهد. نتایج طیف‌­نمايی   PALS نیز نشان می‌­دهد، در عمق­‌های میکرومتری به‌دلیل افزایش ناگهانی دما هنگام تابش پلاسما، حجم آزاد ماده به‌­دلیل ترکیب تک‌­حفره‌­ها با یکدیگر، بزرگتر می‌شود.

دانلود متن کامل‌: بررسي اثر پلاسما بر پلی‌اتیلن با روش طیف‌نمايي طول عمر پوزیترون

DOI: 10.22063/JIPST.2022.3182.2162

ترجمه و ویرایش : هانیه میران موسوی