Исследование параметров поверхности фторуглеродных покрытий с антиадгезионными свойствами
Щур П.А., Ходырев Т.В., Войтухов М.Р.
Ключевые слова: АНТИАДГЕЗИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ, АНТИМИКРОБНЫЕ ПОКРЫТИЯ, ИОННО-ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ФТОРУГЛЕРОДНЫЕ ПЛЕНКИ, ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Аннотация
Один из основных негативных факторов, влияющих на сохранение эксплуатационных свойств полимеров при их использовании в различных областях науки и техники - это биодеструкция, которая составляет более 20% всех повреждений. Биодеструкция - это разложение органического материала под воздействием микроорганизмов. В работе исследованы образцы на основе полиэтилентерефталата (ПЭТФ), так как этот полимер широко используется в авиации, космонавтике, электронике, медицине, упаковочной промышленности, биотехнологиях и других отраслях науки и техники.В работе были проведены исследования влияния параметров модифицированной поверхности полимерного материала на первоначальную адгезию микроорганизмов. Для создания покрытий были использованы методы ионно-плазменной технологии. Производилась ионная обработка поверхности ПЭТФ и последующее нанесение двухкомпонентной газовой смеси C6H12 и CF4, чтобы создать антиадгезионные покрытия на поверхности полимера. Различное соотношение компонентов в газовой смеси было использовано при нанесении такого покрытия.
Факторами, определяющими антиадгезионные свойства, являются: химический состав (на поверхности создается среда, неподходящая для микроорганизмов), поверхностный заряд (создается заряд, отталкивающий микроорганизмы от поверхности полимера) и специфический рельеф (расстояние между пиками рельефа меньше диаметра микроорганизма, что затрудняет их прикрепление к поверхности). Цель этого исследования - изучить основные факторы, влияющие на антиадгезионные свойства фторуглеродных покрытий на поверхности полиэтилентерефталата, включая химический состав, поверхностный заряд и рельеф поверхности.
В результате исследования были получены следующие результаты:
1. Использование ионно-плазменной обработки ПЭТФ в вакууме с газовой смесью CF4 (40%) + C6H12 (60%) приводит к появлению антиадгезионных свойств из-за определенных параметров поверхности: максимальное содержание фтора (34%), минимальный поверхностный заряд (-0,2 мкКл/м2) и расстояние между пиками рельефа менее 200 нм.
2. Максимальное содержание фтора на поверхности фторуглеродного покрытия, созданного на поверхности ПЭТФ, достигается в области "переходных" процессов (от 30% до 60% содержания CF4 в газовой смеси CF4 + C6H12).
3. Минимальное значение среднеквадратического отклонения шероховатости поверхности, средней высоты пиков рельефа и среднего расстояния между пиками рельефа наблюдается также в области "переходных" процессов, в частности при 60% содержании CF4 в газовой смеси CF4 + C6H12.
Study of the surface parameters of fluorocarbon coatings with antiadhesion properties
Shchur P.A., Khodyrev T.V., Voytukhov M.R
Keywords: ANTIADHESIVE COATINGS, ANTIMICROBIAL COATINGS, ION-PLASMA TECHNOLOGIES, FLUOROCARBON FILMS, POLYMER MATERIALS.
