Tato bakalářská práce popisuje povrchové vlastnosti syntetických polymerů a možnosti jejich modifikací pomocí nízkoteplotního plazmatu vzduchu a argonu. Experimentální část se zabývá vlivem volby pracovního plynu a doby expozice povrchu polymeru účinkům plazmatu na výslednou povrchovou energii. Povrchové vlastnosti byly charakterizovány pomocí měření statického kontaktního úhlu smáčení různých testovacích kapalin, který byl pomocí vybraných matematických modelů přepočítán na povrchovou energii.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis describes surface properties of synthetic polymers and ways of modifying their surfaces with low-temperature plasma of air and argon. Experimental part deals with the effect of plasma gas choice and plasma treatment time on the resulting polymer surface free energy. The surface properties were characterised with the contact angle of various testing liquids. The contact angle was then converted into the surface free energy with the aid of selected mathematical models.
Tato bakalářská práce popisuje povrchové vlastnosti syntetických polymerů a možnosti jejich modifikací pomocí nízkoteplotního plazmatu vzduchu a argonu. Experimentální část se zabývá vlivem volby pracovního plynu a doby expozice povrchu polymeru účinkům plazmatu na výslednou povrchovou energii. Povrchové vlastnosti byly charakterizovány pomocí měření statického kontaktního úhlu smáčení různých testovacích kapalin, který byl pomocí vybraných matematických modelů přepočítán na povrchovou energii.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis describes surface properties of synthetic polymers and ways of modifying their surfaces with low-temperature plasma of air and argon. Experimental part deals with the effect of plasma gas choice and plasma treatment time on the resulting polymer surface free energy. The surface properties were characterised with the contact angle of various testing liquids. The contact angle was then converted into the surface free energy with the aid of selected mathematical models.
Zpracujte literární rešerši na dané téma. Informace čerpejte z doporučené literatury a článků v odborných časopisech. Veškeré literární zdroje správně citujte.
Charakterizujte povrchové vlastnosti výchozích polymerních substrátů pomocí měření statických a dynamických kontaktních úhlů smáčení.
Proveďte modifikaci polymerních substrátů pomocí nízkoteplotního plazmatu a opět charakterizujte povrchové vlastnosti.
Diskutujte získané výsledky a pokuste se definovat vhodné procesní podmínky pro co nejefektivnější aktivaci povrchu polymeru.
Zásady pro vypracování
Zpracujte literární rešerši na dané téma. Informace čerpejte z doporučené literatury a článků v odborných časopisech. Veškeré literární zdroje správně citujte.
Charakterizujte povrchové vlastnosti výchozích polymerních substrátů pomocí měření statických a dynamických kontaktních úhlů smáčení.
Proveďte modifikaci polymerních substrátů pomocí nízkoteplotního plazmatu a opět charakterizujte povrchové vlastnosti.
Diskutujte získané výsledky a pokuste se definovat vhodné procesní podmínky pro co nejefektivnější aktivaci povrchu polymeru.
Seznam doporučené literatury
Mleziva J., Šňupárek J.: Polymery - výroba, struktura, vlastnosti a použití. Sobotáles, 2000
Hiemenz P.C.: Principles of colloid and surface chemistry. Marcel Dekker, New York 1997
Pashley R.M., Karaman M.E.: Applied colloid and surface chemistry. John Wiley and Sons, 2004
Bartovská L., Šišková M.: Fyzikální chemie povrchů a koloidních soustav. Vydavatelství VŠCHT, Praha 2005
Chan C.M.: Polymer surface modification and characterization. Hanser/Gardner, New York 1994
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Student přednesl stěžejní výsledky své bakalářské práce a odpověděl uspokojivě na dotazy vedoucího a oponenta.
Otázky oponenta bakalářské práce:
1. V podkapitole "1.3.1 b) Indukční síly" (str. 14) zmiňujete jako jeden ze dvou druhů těchto interakcí dipól-dipólové, kde molekuly mají permanentní dipól. Interakci permanentních dipólů ale uvádíte i v předchozí podkapitole "1.3.1 a) Coulombické síly". Jaká je tedy odlišnost u indukčních interakcí mezi permanentními dipóly?
2. V kapitole 1.4 (str. 15) píšete, že elastomery existují pouze nad teplotou skelného přechodu (Tg), což umožňuje volný pohyb segmentů. Znamená to, že pod teplotou Tg přestanou existovat, nebo jen dojde k výrazné změně jejich vlastností?
3. V kapitole "3.3 Aplikace plazmatu" (str. 31) u plazmového leptání píšete o použití argonu a dusíku při leptání křemíku pro elektroniku. Opravdu jsou to pro běžné a vhodné plyny pro tento konkrétní účel?
4. Kontaktní úhel smáčení jste měřil okamžitě po vyjmutí vzorku z reaktoru. Nanesení statisticky zpracovatelného počtu testovacích kapek na povrch materiálu však trvá určitou dobu, řádově desítky sekund až minuty. K čemu mezitím dochází na povrchu aktivovaného materiálu při kontaktu se vzduchem přítomným v laboratoři a jakým způsobem to může ovlivnit výsledky měření?
Z řad komise byly vzneseny následující dotazy:
doc. Kuřitka: Jaké lze charakterizovat plazma - jakými fyzikálními veličinami?
- Student odpověděl na přiměřené úrovni.
dr. Minařík: Byla testována dlouhodobá stabilita povrchových úprav?
- Student odpověděl uspokojivě.
doc. Slobodian: Dá se PMMA za určitých teplot považovat také za elastometr? Bylo by to nad teplotou Tg nebo pod?
doc. Slobodian: Při metodě sedící kapky nesmí docházet k interakci kapaliny s povrchem. V jakém smyslu? Chemicky, fyzikálně, fyzikálně chemicky?
I na ostatní otázky komise student odpověděl uspokojivě.