Поверхостная модификация полимеров

Для получения низкоэнергетической поверхности и повышения скорости и степени фторирования при процессе фторирования используется плазма тлеющего разряда. При этом установлено, что реакция протекает достаточно быстро и ее скорость пропорциональна парциальному давлению фтора (или фторсодержащих газов) в реакторе в определенных пределах во взаимосвязи с оптимальной скоростью подачи реагента. Холодная плазма активирует как реагент, так и поверхность полимерного материала, поэтому реакция идет уже через 15 с после начала процесса. В отличие от традиционных процессов фторирования в данном случае происходит преимущественное образование CF2-групп по сравнению с -CHF-группами даже при малых временах обработки, хотя при этом может происходить и окисление за счет растворенного в полимере кислорода или при последующем контакте с атмосферой. Однако при полном фторировании поверхности окисление маловероятно, что подтверждено измерением краевых углов смачивания и данными электронной спектроскопии.Обработки изделий смесью фтора и инертного газа в несколько стадий с промежуточной термообработкой между стадиями фторирования. Этот комбинированный метод позволяет повысить грибостойкость и химическую стойкость изделий из термопластов и резины.Одним из наиболее эффективных способов модифицирования поверхности полимеров является применение химической нанотехнологии, основанной на принципах метода молекулярного наслаивания [15]. Данная технология позволяет встраивать в полимерную макромолекулу неорганические низкомолекулярные группировки, которые в ряде случаев выступают в качестве энергетически глубоких центров захвата электретного заряда.Для повышения стабильности электретного состояния полярных во- локнитов (полиамид) технология поляризации должна быть усовершенствована. В частности, представляется целесообразным производить термополяризацию в коронном разряде в температурном интервале 330…340 К. Наиболее существенное улучшение электретных свойств полимерных пленок достигается за счет модификации поверхности фосфорсодержащими наноструктурами. Модифицированные пленки ПТФЭ, в поверхностные макромолекулы которых встроены фосфорсодержащие группировки, наряду с высокой термо- стабильностью обладают временной стабильностью (в том числе и в жестких климатических условиях), существенно превышающей стабильность заряда немодифицированных полимеров. Высокоэффективным комбинированным методом модификации поверхности полимеров, способствующим повышению их износостойкости есть радиационная обработка и ионная имплантация [16]. Повышение износостойкости обеспечивается изменениями поверхностных структур, проявляющимися в измельчении структурных зёрен, увеличении вязкости разрушения и, в ряде случаев, твёрдости.Применение методов ионного осаждения для повышения износостойкости полимерных материалов требует подбора режимов для оптимизации дозы облучения (ион/см2 ), варьирующейся в зависимости от природы полимера. Использование такого известного метода получения наноструктурных плёнок, как ионное осаждение в виде его вариантов: электронно-лучевой обработки и имплантации ионов позволяет ввести в поверхностный слой полимера ионов Cuи WC, что дает возможность улучшить физико-химические свойства полимерных материалов.Литература1.Назаров В.Г. Н  Поверхностная модификация полимеров: монография. — М.: МГУП. 2008. — 474 с2. Гордиенко В.П. Радиационное модифицирование композиционных материалов на основе полиолефинов / В.П. Гордиенко. – Киев: Наук.думка, 1986. – 176 с.3. Clough R.L. High-energy radiation and polymers: A review of commercial processes and emerging application // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B. – 2001. – Vol. 185. – P. 8–33. 4. Иванов В.С. Радиационная химия полимеров / В.С. Иванов. – Л.: Химия, 1988. – 320 с.5. Guven O. An atomic force microscopic study of the surfaces of polyethylene and polycarbonate films irradiated with gamma rays / O. Guven, A. Alacakir, E. Tan. // Radiat. Phys. Chem. – 1997. – Vol. 50, Iss. 2. – P. 165–170.6. Lee E.H. Ion-beam modification of polymeric materials–fundamental principles and applications// Radiat. Phys. Chem. – 2007. – Vol. 60, Iss. 4. – P. 124–128 .7. А.Б. Гильман. Плазмохимическая модификация поверхности полимерных материалов // Школа по плазмохимии для молодых ученых России и стран СНГ. – Иваново: ИГХТУ, 1999. 8. A. Schütze, Y. Leong and all. The Atmospheric-Pressure Plasma Jet: A Review and Comparison to Other Plasma Sources // IEEE Transactions on plasma science. - 1998. - V.26. - N.6, December. – P.1685-1694. 9. D. Chrysostomou, S. Goloviatinskii. A new design in atmospheric plasma generation improves versatility for surface treatment applications in industry // AVS Science and Technology Society 49th International Symposium. - Denver, USA, November, 2002. – P.1121.10.В.В. Рыбкин Низкотемпературная плазма как инструмент модификации поверхности полимерных материалов// Соросовский образовательный журнал.-2000. -т. 6, №3, - 58-63 С. 11.А. М. Кутепов, А. Г. Захаров, А. И. Максимов, В. А. Титов Плазменное модифицирование текстильных материалов: перспективы и проблемы// Рос.хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2002, т. XLVI, № 1,103-115С12.А.П. Харитонов, Б.А. Логино.Прямое фторирование полимерных изделий — от фундаментальных исследований к практическому использованию // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2008, т. LII, № 3, 106-117С13. С. А. Трифонов, А. А. Малыгин, А. К. Дьякова, Ж.-M. Лопез-Квеста, Н. СинозероТермостабильность полимерных композиций с модифицированным оксидом алюминия //Рос.хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2008, т. LII, № 1,42-47С14. МамадалимовА.Т., ЗакировА.С., МухтароваФ.А., С.С.Негматов, С.Ш.Рашидова, ХамдамовЖ.Ж., ШосаитовШ.Ш. Эффекты поверхностной модификации и легирования иодом на оптические и электрические свойства натуральных хлопковых волокон// Конференцияпосвященная 80-летиюакадемикаМ.С.Саидоваг. Ташкент, 24 - 25 ноября 2010 г.228-229С.15.А. Рычков, Д. А. Рычков, А. Е. Кузнецов, Ю. С. Геращенко, Н. О. Кожевникова, О. В. Кужельная Новые электретные материалы на основе полимеров с модифицированной поверхностью и волокнитов// Известия РГПУ. 2010, 204-219 С.16.М.Х. Сергеева, В.А.КохановскийНаноструктурна модификация поверхности //ВестникДГТУ,2008,Т8,№2(37),192-196С