عنوان

بررسی اثر پلاسمای سرد اتمسفری بر تغییر خواص سطحی فیلم نازک پلی‌استایرن

Number

پ۲۶۰۵۰

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی اثر پلاسمای سرد اتمسفری بر تغییر خواص سطحی فیلم نازک پلی‌استایرن

First Statement of Responsibility

فرزاد علی‌آبادی زاده

Name of Publisher, Distributor, etc.

فیزیک

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۹۰ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

فناوری پلاسما

Date of degree

۱۴۰۰/۱۱/۲۰

Text of Note

امروزه با پیشرفت صنعت، تکنولوژی و علوم پزشکی استفاده از پلیمرها بدلیل خصوصیات منحصر‌بفرد‌ی از جمله مقرون به صرفه بودن و ویژگی‌های سطحی، بیش از پیش مورد توجه واقع شده است. تغییر خواص سطحی این دسته از مواد به منظور افزایش بهره‌وری آنها امری مهم و ضروری است. در این پایان‌نامه با بهره-گیری از سیستم پلاسمای تخلیه سد دی‌الکتریک گاز هوا در فشار اتمسفری، به بررسی اثر پلاسما بر تغییر خواص سطحی فیلم‌های پلی‌استایرن در غلظت‌های متفاوت محلول‌های پلی‌استایرن-تولوئن پرداخته شده است. بدین منظور فیلم¬هایی با 3 غلظت 15، 20 و 25 درصد جرمی تهیه و پلاسمادهی شدند. در این راستا، نمونه¬های اصلاح شده و نیز مرجع توسط آزمون آبدوستی (اندازه¬گیری زاویه تماس قطره آب) طیف سنجی‌های FT-IR و ATR-IR و تصویربرداری AFM مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین به منظور بررسی پایداری آبدوستی نمونه¬ها با گذر زمان، آزمون آبدوستی برای نمونه¬ها پس از گذشت 24 ساعت تکرار گردید. نتایج نشان¬دهنده این است که در شرایط یکسان با کاهش غلظت محلول فیلم پلی‌استایرن میزان آبدوستی افزایش می‌یابد؛ به گونه‌ای که نمونه‌های بررسی شده بلافاصله پس از پلاسمادهی برای غلظت‌های 15، 20 و 25 به ترتیب نشان‌دهنده کاهش حدود 71، 61 و 53 درجه‌ای زاویه تماس قطره آب هستند. با استناد به طیف¬های بدست آمده از FT-IR شواهدی بر عامل¬دار شدن فیلم بدست نیامد؛ ولی باتوجه به تغییرات مشاهده شده در طیف‌های ATR-IR می‌توان نتیجه‌ گرفت که گونه‌های پرانرژی پلاسما باعث شکسته شدن پیوند‌ها روی سطح فیلم پلیمری شده و اتصال عرضی روی سطح فیلم ایجاد شده است و پلاسما فقط برروی سطح فیلم تاثیر گذاشته‌است. نتایج حاصل از تصاویر AFM نشان‌دهنده ایجاد پُرزهای نانومتری و افزایش میزان زبری و ناهمواری سطحی و درنتیجه افزایش سطح موثر در نمونه‌های پلاسمادهی شده هستند که این میزان زبری و ناهمواری سطوح با کاهش غلظت نمونه‌ها بیشتر می‌شود.

Text of Note

Abstract: Nowadays with the advancement of industry, technology, and medical science, the use of polymers has received increasing attention due to their unique properties such as cost-effectiveness and surface properties. Changing the surface properties of these materials in order to increase their productivity is essential and necessary. In this thesis, the effect of the concentration of Polystyrene-Toluene solution on the hydrophilization of synthesized Polystyrene thin films through the modification plasma has been studied. For this purpose, some Polystyrene thin films of mass concentrations of 15, 20, and 25% got synthesized and modified by low-temperature atmospheric pressure DBD plasma of ambient air. In this way, the modified and reference samples got analyzed by the water contact angle (WCA) analysis and FT-IR and ATR-IR spectroscopy. To study the samples durability of hydrophilicity, the samples got analyzed again after 24 hours by the WCA analysis. The results indicate that the less the concentration is, the more hydrophilic the samples become. So that the analyzed samples of 15, 20, and 25% present the reduction of 71, 61, and 53 of WCA degrees respectively, right after modification. Considering the FT-IR spectrums, there is no evidence of functionalization of the surfaces. However, according to the changes observed in the ATR-IR spectra, it can be concluded that high-energy plasma species have broken bonds on the surface of the polymer film and cross-linking has occurred on the film surface, and plasma has only affected the film surface. AFM images indicate the creation of surface Nano-pores and the enhancement of roughness of the modified samples surfaces and thus increase the effective surface area in them. The less concentrated the polymer solution, the greater the roughness of the thin film’s surface increases

Variant Title

Investigation of the effects of cold atmospheric plasma on the surface properties of polystyrene thin film

Entry Element

‏علی‌آبادی زاده،

Part of Name Other than Entry Element

‏فرزاد

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏سیاه‌پوش،

Entry Element

ذاکرحمیدی،

Part of Name Other than Entry Element

‏وحید

Part of Name Other than Entry Element

‏ محمدصادق

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز