Исследование процессов формирования и антикоррозионных свойств полимерных пленок, полученных в низкотемпературной плазме предельных углеводородов

• Автор: Широбоков, Максим Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОСАЖДЕНИЯ, МЕХАНИЗМОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ И СВОЙСТВ ПЛЕНОК, ПОЛУЧАЕМЫХ В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
1.1. Плазменная полимеризация
1.2. Модификация поверхности полимеров под действием плазмы
1.3. Механизмы полимеризации и осаждения полимеров в плазме
1.4. Особенности свойств полимеров, полученных осаждением в
плазме
1.5. Свойства поверхности полимерных покрытий, получаемых в
плазме
1.6. Антикоррозионные свойства полимерных покрытий
1.7. Постановка задачи
2. ПОЛУЧЕНИЕ ПЛАЗМОПОЛИМЕРИЗОВАННЫХ ПЛЕНОК И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования и способы их получения
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методики исследования атомной силовой микроскопией
2.2.2. Спектроскопические методы исследования поверхности
2.2.3. Измерения краевого угла смачивания
2.2.4. Квантовохимическое моделирование
2.2.5. Методики исследования антикоррозионных свойств покрытий

3. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВ
ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК, ПОЛУЧЕННЫХ В ПЛАЗМЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ УЕЛЕВОДОРОДОВ, НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ПОЛИМЕРНЫХ СУБСТРАТАХ
ЗЛ. Влияние режимов и времени плазмообработки на морфологию поверхности и свойства пленок, полученных
из гептана на металлическом субстрате
ЗЛ Л. Зависимость от времени плазмообработки
ЗЛ.2. Зависимость от давления паров мономера и мощности разряда плазмообработки
3.2. Особенности формирования полимерных пленок, полученных в плазме гептана на поверхности полиэтилентерефталатного субстрата ,
3.3 Влияние количества атомов углерода в предельном углеводороде на формирование и свойства полимерных пленок, полученных в плазме
4. ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИКОРРОЗИОННЫХ СВОЙСТВ
ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ В ПЛАЗМЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ
4.1. Исследования защитной способности покрытий методом ускоренных коррозионных испытании
4.2. Исследование антикоррозионных свойств покрытий потенциодинамическим методом
4.3. Исследования защитной способности покрытий емкостноомическим методом
Выводы
Литература

Значительный интерес к полимеризации в плазме возник в конце 50-х -начале 60-х гг. XX в. в связи с развитием электроники, когда полимерные пленки (Г1Г1), полученные в плазме, были использованы в качестве диэлектриков в производстве конденсаторов. В дальнейшем количество работ, в которых исследовалось образование ПП, росло до настоящего времени, что связано с расширяющимся их практическим применением в таких областях техники, как электроника, оптика, приборостроение, химическая технология, производство биомедицинских материалов, текстильная промышленность, производство полупроницаемых мембран для разделения жидких и газовых смесей, защита от коррозии, и др. Нанесение ПП, полученных осаждением в плазме, на металлы для защиты от коррозии представляется привлекательной альтернативой таким процессам, как нанесении ПП из растворов и расплавов. Основные преимущества применения плазмополимеризованных Г1П для защиты металлов: малая толщина (< 1 мкм), хорошая сплошность, высокая адгезия, низкая растворимость и необычно высокая термостабильность высоко сшитых пленок, возможность нанесения их без использования растворителей и, следовательно, экологически чистая технология процесса. Возможность осуществления в одном плазмохимическом реакторе очистки поверхности подложки, нанесения ПП и, если необходимо, плазмообработки нанесенной пленки, может обеспечить хороший контроль производства и экономическую целесообразность [1]. Разработаны специальные установки для получения однородных и тонких полимерных пленок в плазме [2].
Легко управляемая плазмохимическая обработка полимеров позволяет получать материалы с уникальными свойствами поверхности - необходимой смачиваемостью, молекулярным весом и химическим составом. Модификация полимеров происходит при относительно низкой температуре поверхности путем одновременного воздействия излучения плазмы и химически активных частиц.

3000
2000 1000
0 200 400 600 800 1000 1200 пМ
1000
0 500 1000 1500 пМ
200150Рис. 2.3. Измерение толщины покрытия плазмополимеризованной пленки ундекана, осажденной на металлическом субстрате.
Адгезию пленки к металлическому субстрату качественно оценивали по внешнему виду пленки в месте процарапывания при 20 кратном увеличении под микроскопом.
При определении прочности поверхности пленок оценивали минимальную силу прижима иглы зонда микроскопа к образцу, при которой на