Határfelületi nedvesítés javítása atmoszférikus plazmasugaras felületaktiválással polimer mátrixú nanokompozitokon
Napjaink innovatív felülettechnológiai eljárásai által elérhető a különböző felületek előkészítésének széles palettája, amellyel a mérnökök a termékek tulajdonságait nagymértékben tudják változtatni. A felületek módosítása során olyan technológiák minősége és ezáltal a létrehozott kapcsolat erőssége is javítható, mint a ragasztás, festés, bevonatolás, tömítés és egyéb adhéziós kapcsolat létrehozására alapuló eljárások.
A rohamosan fejlődő alapanyag kutatási folyamatok eredményeként sokszor rendkívül előnyös tulajdonságú, ám nem optimális határfelületi tulajdonsággal rendelkező anyagokat hoznak létre, így ezek különböző technológiába való illeszthetősége is korlátozott. A felületen lévő molekulacsoportok aktiválásával javíthatók a nedvesítési tulajdonságok a határfelületen, míg a felület mikrotopográfiáját megváltoztatva pedig már érdességi és strukturáltsági alaksajátosságokat hozhatunk létre. A felületmódosítások ipari körülményeknek megfelelő gyors, jól automatizálható, tiszta és rugalmasan szabályozható formája például a plazmasugaras felületmódosítás.
A plazmasugaras felületmódosítás a polimer technológiában népszerű témakör és széles körben alkalmazzák a polimer termékek felületének aktiválása során. Bár a topográfiát szinte érintetlenül hagyja, így annak változtatásában rejlő potenciál kihasználatlan marad, a plazmasugaras szórófej előtolásának sebességével és a felülettől való távolságával optimalizálható a kezelés intenzitása. Elkerülendő ugyanis az alkalmazott poliamid mátrixú alapanyag degradációja. A mérések során az adalékmentes PA-6-on kívül vizsgálva lett a szénnanocsövek megjelenésének és növekvő mennyiségének hatása is.
A határfelületi jelenségek változása vizsgálható a szobahőmérsékleten üzemelő nyugvócseppmódszeres nedvesítési eljárással. A folyamat során etilén-glikollal és desztillált vízzel mérve a nedvesítési peremszögeket, az eredményeket felhasználva Fowkes határfelületi energia teóriája szerint kalkulálható a módosított felület mN/m felületi szabadenergiája. A határfelületi molekulák aktiváltságának kimutatására alkalmazható az FT-IR vizsgálat, mellyel kimutathatók a különféle kötések aránya, így igazolva az aktiválás tényleges hatását. A jó nedvesítő felülettel rendelkező minták adhéziójának javulásának bizonyítása ragasztási teszttel történt, kimutatva a szilárdságban bekövetkező változásokat a felületkezelés hatására. Továbbá a töretfelületek vizsgálatával jellemezni a topográfia módosításával elért műszaki előnyöket.
A kutatás célja a nedvesíthetőség, és ezáltal az adhéziós kötés erősségének javítása PA-6 mátrixú nanokompozitokon atmoszférikus plazmasugaras eljárással.
szerző
-
Hatoss Bálint
Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak, nappali MSc
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
-
-
Berczeli Miklós
tanársegéd, Neumann János Egyetem (külső)
