Plazmochemická modifikace povrchu plastů pro zlepšení adheze lepeného spoje dalších materiálů

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Plazmochemická modifikace povrchu plastů pro zlepšení adheze lepeného spoje dalších materiálů

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

The technology was verified on a prototype device of plasma nozzle I. (GA - gliding arc) with two side inlets for argon supply (plasma width approx. 30 mm), where compressed air flows in the plasma nozzle, in which own plasma is generated, and double-sided side supply feeds argon into the plasma discharge, which widens the width of the plasma discharge and thus also widens the effective width of the treatment. In addition, due to the excited argon particles, the efficiency of the plasma chemical modification of the plastic (polypropylene) surface is also increased. The adhesion test was performed by gluing aluminum with plasma-modified polypropylene. According to standard: ČSN EN 1465: Adhesives - Determination of tensile shear strength of overlapped glued assemblies. ÚNMZ, 2009.). Bonding was realized 24 hours after sample preparation. After the performed tests (gluing of polypropylene with aluminum), 250 mm/s was determined as the optimal speed of the plasma nozzle movement over the cleaned surface of the material (or vice versa - the movement of the cleaned surface under the plasma nozzle). Just one plasma treatment cycle was chosen as sufficient after the tests, because increasing number of cycles did not increase the strength of the glued joint. The distance of the nozzle orifice from the cleaned surface of the material is about 10 mm.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

—

OECD FORD obor

20506 - Coating and films

Projekt

<a href="/cs/project/FV10342" target="_blank" >FV10342: Vývoj nové technologie čištění, sterilizace a funkcionalizace povrchu materiálů</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

Ověřená technologie 1 (plazmochemická modifikace)

Číselná identifikace

—

Technické parametry

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).

Ekonomické parametry

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).

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

28461541

Název vlastníka

SurfaceTreat a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

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

Požadavek na licenční poplatek

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

Adresa www stránky s výsledkem

—