Aplicação de jatos de plasma frio no formato de funil no tratamento superficial de amostras poliméricas

Abstract

No presente trabalho foram estudadas modificações de polímeros industriais por um jato de plasma atmosférico no formato de funil, para tanto, as superfícies dos materiais foram caracterizadas antes e após tratamentos com diferentes durações. A exposição ao plasma acarreta modificações de naturezas físicas e químicas sobre a superfície do material, o que impacta diretamente as propriedades superficiais dos material, tais como a molhabilidade e a energia superficial, mas mantém as propriedades volumétricas intactas. Foram obtidas as características elétricas do sistema, corrente e carga transportada. Através da carga e da tensão aplicada, o método das figuras de Lissajous foi usado para determinar potência da descarga, assim possibilitando o cálculo da dose de cada tratamento. A alteração da molhabilidade dos materiais foi estudada pela técnica da gota séssil com auxílio de um goniômetro, ainda por intermédio dessa foi possível inferir a homogeneidade do tratamento assim como o comportamento do envelhecimento das amostras em longos períodos de armazenamento após a exposição ao plasma. As estruturas moleculares das amostras foram analisadas por espectroscopia infravermelha, mostrando que a exposição ao plasma gerado no reator ocasionou baixas alterações químicas na superfície.

In the present work, modifications of industrial polymers were studied by an atmospheric plasma jet in funnel shape, for which the surfaces of the materials were characterized before and after treatments with different durations. Exposure to plasma causes physical and chemical changes on the surface of the material, which directly impacts the surface properties of the material, such as wettability and surface energy, but keeps the intact volumetric properties. The electrical characteristics of the system, current and charge transported, were obtained. Using the charge and applied voltage, the Lissajous figure method was used to determine the discharge power, thus enabling the dose for each treatment to be calculated. The alteration of the wettability of the materials was studied by the sessile drop technique with the aid of a goniometer, and by means of this it was also possible to infer the homogeneity of the treatment as well as the aging behavior of the samples over long periods after exposure. The molecular structures of the samples were analyzed by infrared spectroscopy, showing that the exposure to the plasma generated in the reactor caused low chemical alterations on the surface.