Plasma chemical modification of plastic surface to improve the adhesion of the bonded joint of other materials

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F28461541%3A_____%2F19%3AN0000003" target="_blank" >RIV/28461541:_____/19:N0000003 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Plazmochemická modifikace povrchu plastů pro zlepšení adheze lepeného spoje dalších materiálů

Original language description

Technologie byla ověřována na prototypu zařízení plazmové trysky I. (GA – gliding arc) s bočními dvěma vstupy pro přívod argonu (šířka plazmatu cca 30 mm), kde plazmovou tryskou protéká tlakový vzduch, v kterém se generuje vlastní plazma, a oboustranným bočním přívodem se přivádí do plazmového výboje argon, čímž dochází k rozšíření šířky plazmového výboje a tedy i k rozšíření účinné šířky úpravy. Navíc, díky excitovaným částicím argonu, rovněž dochází ke zvýšení účinnosti plazmochemické modifikace povrchu plastu (polypropylénu). Test adheze probíhal lepením hliníku s plazmově modifikovaným polypropylénem. Podle normy: ČSN EN 1465: Lepidla - Stanovení pevnosti ve smyku při tahovém namáhání přeplátovaných lepených sestav. ÚNMZ, 2009.). Lepení proběhlo 24 hod po přípravě vzorků. Po provedených testech (lepení polypropylénu s hliníkem) byla určena, jako optimální rychlost posuvu plazmové trysky nad čištěným povrchem materiálu (nebo obráceně - posuv čištěného povrchu pod plazmovou tryskou) 250 mm/s. Počet plazmově upravující cyklu byl po testech zvolen jeden, zvětšení počtu cyklů nevedlo k zvýšení pevnosti lepeného spoje. Vzdálenost ústí trysky od čištěného povrchu materiálu je cca 10 mm.

Czech name

Plazmochemická modifikace povrchu plastů pro zlepšení adheze lepeného spoje dalších materiálů

Czech description

Technologie byla ověřována na prototypu zařízení plazmové trysky I. (GA – gliding arc) s bočními dvěma vstupy pro přívod argonu (šířka plazmatu cca 30 mm), kde plazmovou tryskou protéká tlakový vzduch, v kterém se generuje vlastní plazma, a oboustranným bočním přívodem se přivádí do plazmového výboje argon, čímž dochází k rozšíření šířky plazmového výboje a tedy i k rozšíření účinné šířky úpravy. Navíc, díky excitovaným částicím argonu, rovněž dochází ke zvýšení účinnosti plazmochemické modifikace povrchu plastu (polypropylénu). Test adheze probíhal lepením hliníku s plazmově modifikovaným polypropylénem. Podle normy: ČSN EN 1465: Lepidla - Stanovení pevnosti ve smyku při tahovém namáhání přeplátovaných lepených sestav. ÚNMZ, 2009.). Lepení proběhlo 24 hod po přípravě vzorků. Po provedených testech (lepení polypropylénu s hliníkem) byla určena, jako optimální rychlost posuvu plazmové trysky nad čištěným povrchem materiálu (nebo obráceně - posuv čištěného povrchu pod plazmovou tryskou) 250 mm/s. Počet plazmově upravující cyklu byl po testech zvolen jeden, zvětšení počtu cyklů nevedlo k zvýšení pevnosti lepeného spoje. Vzdálenost ústí trysky od čištěného povrchu materiálu je cca 10 mm.

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

20506 - Coating and films

Project

<a href="/en/project/FV10342" target="_blank" >FV10342: Development of new cleaning technology, sterilization and surface functionalization of materials</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2019

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

Ověřená technologie 1 (plazmochemická modifikace)

Numerical identification

—

Technical parameters

Plazmochemickou modifikací bylo dosaženo výborné pevnosti lepeného spoje. Pevnost lepeného spoje je 6,20 ± 0,90 MPa při uvedené rychlosti posuvu 250 mm/s. Analýza XPS prokázala vysoký obsah kyslíku v plazmově modifikované vrstvě (C:O:N = 83:14:3) oproti referenčního vzorku očištěný nemodifikovaný polypropylén (C:O:N = 100:0:0). Testování kontaktního úhlu vody (WCA) na modifikovaném povrchu polypropylénu je 69° ± 7° referenční vzorek má kontaktní úhel vody 101 ± 1° (Chyba je spočtena pro hladinu spolehlivosti P = 0,954).

Economical parameters

Největší výhodou ověřené technologie je možnost zvýšení rychlosti plazmové modifikace na 250 mm/s a současné dosažení dostatečně vysoké pevnosti lepeného spoje (6,20 ± 0,90 MPa). Dosavadní používaná maximální rychlost pro plazmovou trysku bez bočních vstupů ve firmě SurfaceTreat a.s. je 100 mm/s, kdy při zvýšení rychlosti plazmové modifikace na 250 mm/s došlo ke snížení pevnosti lepeného spoje na 4,49 ± 1,50 MPa. Tím dochází ke zvýšeni časové úspory plazmové modifikace o 250 %. Při zvýšení nákladů o 6 litrů tlakového argonu za minutu provozu (zapnutý plazmový výboj).

Application category by cost

—

Owner IČO

28461541

Owner name

SurfaceTreat a.s.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Licence fee requirement

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Web page

—