Modification of surface properties of polypropylene (PP) film using DC glow discharge air plasma

Pandiyaraj, K. Navaneetha; Selvarajan, V.; Deshmukh, Rajendra R.; Gao, Changyou

doi:10.1016/j.apsusc.2008.10.090

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“…For PS, the oxygen plasma treatment was clearly the most efficient way to make the surface hydrophilic and complete wetting was observed on those surfaces for both treatment times. The level of recovery of the dry stored oxygen plasma treated samples was the least of all the samples in this study and at the end of the experiment the contact angles of the longer and shorter oxygen plasma treated samples had recovered to around 18 and around 30 , respectively. These results agree well with previous reports of highly hydrophilic oxygen plasma treated PS surfaces.…”

Section: F Psmentioning

confidence: 81%

“…Furthermore, plasma hydrophilization can be used for improved adhesion and bonding of polymers. [16][17][18] Typically, polymer surfaces exposed to oxygen or nitrogen plasmas become more hydrophilic due to formation of high energy surface groups in reactions between the native surface groups of the polymer and the reactive plasma species. 19,20 In addition to surface chemistry, plasma treatment also often affects the surface topography, [20][21][22][23] which further enhances the effect of the surface chemistry on the contact angle.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Oxygen and nitrogen plasma hydrophilization and hydrophobic recovery of polymers

Jokinen

Suvanto²,

Franssila³

2012

Biomicrofluidics

168

118

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Plasma hydrophilization and subsequent hydrophobic recovery are studied for ten different polymers of microfabrication interest: polydimethylsiloxane (PDMS), polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, epoxy polymer SU-8, hybrid polymer ORMOCOMP, polycaprolactone, and polycaprolactone/D,L-lactide (P(CL/DLLA)). All polymers are treated identically with oxygen and nitrogen plasmas, in order to make comparisons between polymers as easy as possible. The primary measured parameter is the contact angle, which was measured on all polymers for more than 100 days in order to determine the kinetics of the hydrophobic recovery for both dry stored and rewashed samples. Clear differences and trends are observed both between different polymers and between different plasma parameters.

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Section: F Psmentioning

confidence: 81%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Oxygen and nitrogen plasma hydrophilization and hydrophobic recovery of polymers

Jokinen

Suvanto²,

Franssila³

2012

Biomicrofluidics

168

118

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“…Tiny surface pores were also apparent ranging from 0.25 to 1 μm in diameter in the nanocomposite films [55], [56]. AFM topographic imaging revealed that the height of the surface profile was reduced substantially, and roughness measurements confirmed that the RMS, R a , and R z decreased in value after plasma treatment [15], [47], [59]. Generally, the lower the R a value, the smoother the surface, and the lower the RMS value, the lower the variation in height of the mean, that is, a less variable surface roughness.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 62%

Surface modification of POSS‐nanocomposite biomaterials using reactive oxygen plasma treatment for cardiovascular surgical implant applications

Solouk

Cousins

Mirzadeh

et al. 2011

Biotech and App Biochem

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In this study, central composite design (CCD) was used to develop predictive models to optimize operating conditions of plasma surface modification. It was concluded that out of the two process variables, power and duration of plasma exposure, the latter was significantly affecting the surface energy (γ(s) ), chemistry, and topography of polyhedral oligomeric silsesquioxane-poly(carbonate-urea)urethane (POSS-PCU) films. On the basis of experimental data, CCD was used to model the γ(s) using a quadratic modeling of the process variables to achieve optimum surface energy to improve the interaction between endothelial cells (ECs). It was found that optimal water θ for EC adhesion and retention, which was reported 55° from supporting literature (equivalent to γ(s) = 51 mN/m), was easily achievable using the following experimental conditions: (1) power output at 30 W for 75 Sec, (2) 90 W for 40 Sec, and (3) 90 W for 55 Sec in oxygen. In vitro cell culture and metabolic activity studies on optimized films [as in (1)] demonstrate increased adhesion, coverage, and growth of human umbilical vein endothelial cells that were confluent over a shorter time period (<24 H) than controls. Such materials enhanced the EC response and promoted endothelialization on optimized films, thus demonstrating their use as bypass graft materials.

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“…Embora existam muitos estudos de envelhecimento de polímeros tratados por plasma [16,[21][22][23] , os polímeros tratados por VUV têm sido negligenciados neste contexto [24] . Um fator importante na análise da recuperação hidrofóbica é o próprio tratamento, pois dependendo das condições e do tipo de tratamento a recuperação hidrofóbica pode ser mais ou menos lenta [16,25,26] . Neste trabalho amostras de polipropileno foram tratadas por VUV e por plasma, sendo submetidas ao envelhecimento.…”

Section: Introductionunclassified

Recuperação hidrofóbica de polipropileno tratado por VUV ou plasma

et al. 2012

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IntroduçãoMateriais a base de polipropileno são usados grandemente na indústria automotiva [1] e em embalagens [2] . Por ser um polímero hidrofóbico, o polipropileno possui baixa molhabilidade e consequentemente baixa adesão; portanto, para muitas das aplicações do PP é necessário aumentar a molhabilidade do polímero. Vários métodos estão disponíveis para modificar superfícies de polímeros, como corona [3][4][5] , fotoquímica envolvendo a exposição da superfície à radiação ultravioleta de vácuo, VUV (200 nm < λ < 100 nm) [6][7][8][9][10][11][12][13] e o tratamento por plasma [14][15][16][17][18] . A molhabilidade como uma propriedade de superfície, pode ser ajustada tanto por modificações na energia livre quanto topográficas [19] . As principais mudanças na superfície dos polímeros quando estes estão sujeitos ao tratamento por plasma e/ou radiação (UV e VUV), são quebra da cadeia principal, reticulação e formação de produtos voláteis. A diferença está em como isso ocorre e quais são as espécies responsáveis por essas mudanças. Enquanto que no tratamento por plasma o principal agente é o bombardeamento pelas espécies ativas do plasma (íons, elétrons), no tratamento por radiação ultravioleta, os fótons são os principais responsáveis pelas mudanças superficiais [20] . Com a crescente utilização desses polímeros modificados uma questão se faz importante: como a modificação se comporta no tempo? O envelhecimento da superfície do polímero modificado é caracterizado pelo retorno da hidrofobicidade com o decorrer do tempo, ou seja, ao estado de molhabilidade anterior ao tratamento. Embora existam muitos estudos de envelhecimento de polímeros tratados por plasma [16,[21][22][23] , os polímeros tratados por VUV têm sido negligenciados neste contexto [24] . Um fator importante na análise da recuperação hidrofóbica é o próprio tratamento, pois dependendo das condições e do tipo de tratamento a recuperação hidrofóbica pode ser mais ou menos lenta [16,25,26] . Neste trabalho amostras de polipropileno foram tratadas por VUV e por plasma, sendo submetidas ao envelhecimento. Resumo: Tratamentos superficiais por plasma e ultravioleta de vácuo (VUV) foram utilizados para introduzir grupos funcionais contendo oxigênio em amostras de polipropileno, com objetivo de modificar sua molhabilidade. Análises por ATR-FTIR, AFM e ângulo de contato (AC) foram utilizadas para analisar as mudanças químicas e físicas na superfície do PP em função do tempo. Os resultados mostraram que as mudanças na molhabilidade das amostras tratadas por VUV ocorreram principalmente devido à alteração química da superfície. Nas amostras tratadas por plasma, o envelhecimento ocorreu mais rapidamente que as amostras tratadas por VUV. Para ambos os tratamentos, provavelmente ocorreu um rearranjo das cadeias durante o envelhecimento, além de uma possível reticulação da superfície na amostra tratada por VUV. Palavras-chave: Polipropileno, ultravioleta, plasma, envelhecimento. Hydrophobic Regeneration of Polypropylene with VUV and Plasma TreatmentsAbstract: Surfac...

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Modification of surface properties of polypropylene (PP) film using DC glow discharge air plasma

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Oxygen and nitrogen plasma hydrophilization and hydrophobic recovery of polymers

Oxygen and nitrogen plasma hydrophilization and hydrophobic recovery of polymers

Surface modification of POSS‐nanocomposite biomaterials using reactive oxygen plasma treatment for cardiovascular surgical implant applications

Recuperação hidrofóbica de polipropileno tratado por VUV ou plasma

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