La naturaleza química de la superficie de los sustratos sólidos afecta a su comportamiento en
sus aplicaciones industriales. Se conocen numerosas técnicas para realizar una modificación
de la superficie de estos sustratos, pero en los últimos años se ha estado investigando en
procesos que modifiquen la superficie de los sustratos sin que se alteren las propiedades
generales de estos (tratamientos térmicos o eléctricos). Uno de los tratamientos más
interesantes desde el punto de vista industrial es el que se basa en la tecnología de plasma, ya
que modifica las propiedades superficiales de sólidos rápida y limpiamente y sin generar ningún
tipo de residuo. Además, este tipo de tecnología es fácilmente adaptable a los procesados de
materiales a nivel industrial.
Los materiales de naturaleza polimérica presentan un gran interés desde el punto de vista
industrial, ya que constantemente se demandan nuevos materiales para aplicaciones
especiales que posean una versatilidad tanto de diseño, densidad, precio y propiedades como
facilidad de transformado. En esta familia de materiales se encuentran los ionómeros,
copolímeros que contienen en su estructura cargas iónicas (generalmente de litio, sodio o
magnesio). Estos ionómeros poseen óptimas propiedades mecánicas con gran flexibilidad y
durabilidad. Además, poseen buena procesabilidad, se pueden procesar por los métodos de
conformado empleados para los termoplásticos, extrusión e inyección. El mayor inconveniente
que presentan frente a las demandas tecnológicas es su baja adherencia, tanto en las uniones
con otros materiales o en imprimaciones, ya que presenta valores bajos de energía superficial.
Por ello es necesario un tratamiento superficial previo a ser utilizado.
En este estudio se ha utilizado la técnica de plasma atmosférico para modificar las propiedades
superficiales de láminas de un ionómero con iones de sodio (Na+
). Los efectos de este
tratamiento en su superficie se han cuantificado mediante medidas de ángulo de contacto,
espectroscopía infrarroja por transformada de Fourrier con reflectancia total atenuada (FTIRATR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM). A su
vez, también se han determinado que parámetros del proceso influyen en la uniformidad y la
homogeneidad de la superficie tratada. Por otra parte, se ha realizado un estudio sobre la
fuerza máxima de pelado en T y pelado en cizalla de uniones adhesivas ionómeropolicarbonato.
Los resultados muestran que el tratamiento con plasma a bajas distancias boquilla-sustrato y
bajas velocidades de aplicación de plasma (condiciones más agresivas) mejoran de
sobremanera la humectabilidad de las láminas de ionómero. Ello es debido al mecanismo
principal de actuación del plasma, activación superficial por inserción de especies polares como
se aprecia en la caracterización espectroscópica; y al mecanismo físico de micro-abrasión de la
superficie, aumentando la rugosidad de las muestras tratadas.
Tras este estudio, podemos concluir que el tratamiento con plasma atmosférico es un método
interesante desde el punto de vista industrial y medioambiental, ya que se trata de un proceso
de fácil implantación productiva y no genera residuos. / España Giner, JM. (2013). Investigación de los mecanismos de modificación superficial en ionómeros mediante la utilización de tecnologías de plasma atmosférico [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/29289
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upv.es/oai:riunet.upv.es:10251/29289 |
| Date | 30 May 2013 |
| Creators | España Giner, José Manuel |
| Contributors | Balart Gimeno, Rafael Antonio, López Martínez, Juan, Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales - Departament d'Enginyeria Mecànica i de Materials |
| Publisher | Universitat Politècnica de València |
| Source Sets | Universitat Politècnica de València |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/acceptedVersion |
| Source | Riunet |
| Rights | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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