Tratamento Superficial por Plasma em PVC Plastificado para Aplicações Decorativas por PVD

Abstract

A modificação superficial de materiais poliméricos tem levado a importantes avanços para a geração de novas aplicações industriais, além de permitir a substituição de polímeros de engenharia por materiais de custo menos elevado. Neste contexto, estudamos a modificação superficial de um sistema polimérico à base de PVC-DEHP, via tratamento por plasma de N2O2, aplicado a metalização decorativa por deposição física de vapor (PVD). Para este sistema estudado, análises por ATR-FTIR não revelaram alterações significativas na superfície do composto além da indicação da presença de hidroxilas (3200-3500cm-1), e alterações na região das carbonilas (1720cm-1) após a exposição ao plasma. Análises por AFM revelaram que a rugosidade superficial é aumentada, apresentando-se constante (46,59 ± 9,51nm) acima de 240 segundos de tratamento. Efeito similar de estabilização é observado em medidas de ângulo de contato, onde após uma redução em 36% em seu valor mantém-se constante (39° ± 4º) para tratamentos com tempos acima de 240 segundos, apresentando-se mais hidrofílica. Ensaios de adesão Pell Test sobre a camada metalizada indicam que o tempo de 240 segundos de tratamento por plasma foi o tempo mínimo para atingir uma adesão suficiente para este sistema, apresentando uma área de material removido inferior a 5%.

Plasma Surface Treatment of Plasticized PVC for Decorative PVD Applications

The surface modification of polymeric materials has led to important advances for new industrial applications, allowing the replacement of engineering polymers by lower cost materials. In this context we study the surface modification of a polymeric material based on PVC-DEHP via N2O2 plasma treatment, applied to decorative metallization by physical vapor deposition (PVD). The ATR-FTIR analyzes did not reveal significant changes in the surface of the compound in addition to the presence of hydroxyls (3200-3500cm-1), and changes in the carbonyl region (1720cm-1) after exposure to plasma. On the other hand, AFM analyzes revealed that the surface roughness is increased, being constant (46.59 ± 9.51nm) above 240 seconds of plasma treatment. A similar effect was observed in contact angle measurements, which after a 36% reduction in its value remains constant (39° ± 4°) for plasma treatments with times above 240 seconds, being surface more hydrophilic. Adhesion tests on the metallized layer indicate that 240 seconds is the minimum time needed to achieve sufficient adhesion for this system, showing an area of removed material less than 5%.