با توجه به گسترش روز افزون استفاده از پلیمرها در صنایع مختلف، تغییر خواص سطحی این دسته از مواد به منظور افزایش برخی از ویژگی های مانند آب دوستی دارای اهمیت زیادی است .تکنولوژی پردازش سطح پلاسما به عنوان راه حلی نوین و مؤثر برای اصلاح ویژگی مواد شناخته شده است .پلاسمای غیر تعادلی فشار اتمسفری به دلیل واکنش پذیری شیمیایی بالا، کار در فضای آزاد و دمای اتاق، کاربرد های گسترده ای را برای این فناوری در صنعت و پزشکی فراهم آورده است .یکی از چشمه های پلاسما اتمسفری شعله پلاسمای سرد می باشد که بر مبنای تخلیه سد دی الکتریک عمل می کند .هدف از این پژوهش، بررسی تأثیر پلاسما بر خواص آب دوستی پلیمر پلی وینیل کلراید (PVC) می باشد .پلاسمای آرگون، در فشار اتمسفر، بر روی سطح پلیمری PVC در زمان های( ۶۰،۵۰،۴۰،۳۰) ثانیه در فواصل ۳،۴ سانتی متری از پلاسما اثر داده شد .پس از پردازش، میزان تغییر ویژگی آب دوستی سطح توسط آزمایش زاویه تماس قطره آب، آنالیز خواص سطحی به وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی با نشرمیدانی(FESEM) ، آنالیز مورفولوژی نمونه ها و زبری سطح به وسیله میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) و آنالیز ساختار شیمیایی سطحی به وسیله اسپکتروسکوپی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) انجام گرفت .نتایج بدست آمده از اندازه گیری زاویه تماس نشان دهنده کاهش زاویه تماس با افزایش زمان تأثیر پذیری پلاسما است که سبب افزایش آب دوستی شد، بهترین نتیجه در زمان۶۰ ثانیه در فاصله ۳ سانتی متری بدست آمد .نتایج حاصل از اسپکتروسکوپی FTIR افزایش گروه ها نظیر CH و C=O را نشان می دهند وجود این گروه ها در فعالسازی شیمیایی سطح پلیمر PVC نقش به سزایی ایفا می کند و سبب افزایش آب دوستی سطح می گردد .تصاویر میکروسکوپی FESEM نشان دهنده افزایش تعداد حفرات و کاهش اندازه حفرات روی سطح پلیمر PVCو همچنین تصاویر AFM نیز نشان دهنده افزایش زبری سطح، با افزایش زمان تأثیر پلاسما روی سطح پلیمر است .
متن يادداشت
Due to the increasing use of polymers in various industries, changing the surface properties of these materials to enhance some properties such as hydrophilicity is very important. Plasma surface processing technology is known as a new and effective solution to improve the properties of materials. Atmospheric pressure non-equilibrium plasma, due to its high chemical reactivity, outdoor work and room temperature, has provided wide applications for this technology in industry and medicine. One of the atmospheric plasma sources is the cold plasma flame, which acts on the basis of the discharge of a (DBD) dielectric barrier. Present study is conducted to study the effect of plasma on the hydrophilic properties of polyvinyl chloride. Argon plasma, at a pressure of atmospheres, was applied to the polymer surface of PVC at times (30, 40, 50, 60) seconds at intervals of 3.4 cm from the plasma. After processing, the degree of change in surface hydrophilicity by water droplet contact angle test, surface properties analysis by field scanning electron microscope (FESEM), sample morphology analysis and surface roughness by atomic force microscope (AFM) and chemical structure analysis Surface was performed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The results obtained from measuring the contact angle show a decrease in the contact angle with increasing plasma influens time, which increases the hydrophilicity, the best result was obtained in 60 seconds at a distance of 3 cm. The results of FTIR spectroscopy show an increase in groups such as CH and C=O. The presence of these groups plays an important role in the chemical activation of the PVC polymer surface and increases the surface hydrophilicity. FESEM microscopic images show an increase in the number of cavities and a decrease in the size of the cavities on the surface of the PVC polymer. AFM images also show an increase in surface roughness, with increasing plasma exposure time to the polymer surface.