Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması
Yıl: 2023 Cilt: 38 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 1577 - 1588 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.1035264 İndeks Tarihi: 23-03-2023
Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması
Öz: Polioksimetilen (POM) ve polipropilen (PP) malzemeleri otomotiv sektöründe oldukça sık kullanılan seri imalat termo-plastiklerindendir. Birçok uygulamada yüzey enerjisi düşük olan bu malzemeler mekanik aşındırma veya alkol tabanlı temizleyiciler ile silinerek yapıştırma bağına hazırlanırlar. Bu çalışmada çevreye olumsuz etkisi olan hazırlık yöntemlerinin yerine, atmosferik basınçlı plazma (ABP) yönteminin kullanılabilirliği araştırılmıştır. Plazma uygulaması ile malzemelerin yüzey enerjilerinin yükseltilmesi uzun süredir bilinen bir yöntem olmakla birlikte vakum ortamında yapılan uygulamalar son yıllarda atmosfer basıncı altında da yapılabilir hale gelmiştir. Bu şekilde yöntemin etkinliği aynı kalırken uygulaması ve maliyeti iyileşmiştir. Boyama ve yapıştırma gibi uygulamalarda, araştırmalara katkı sağlamak için, ABP yöntemiyle gerçekleştirilen deneysel çalışmalar açıklanmış ve özellikle otomotiv sektöründe sık karşılaşılan POM ve PP malzemelerin yapıştırma uygulamalarında yöntemin alternatif olabileceği gösterilmiştir. ABP yönteminin çevreci bir süreç olduğu düşünüldüğünde günümüzde polimer malzemelerin yapıştırılması alanında da alternatif olacağı anlaşılmıştır.
Anahtar Kelime: Investigation of the effect of atmospheric pressure plasma application on bond strength of POM and PP materials
Öz: Polyoxymethylene (POM) and polypropylene (PP) materials are mass production thermo-plastics that are frequently used in the automotive industry. In many applications, these materials with low surface energy are prepared for bonding by mechanical abrasion or wiping with alcohol-based cleaners. The usability of the Atmospheric Pressure Plasma (APP) method has been experimentally investigated in this study, instead of these preparation methods, which are bad for the environment. Increasing the surface energies of materials with plasma application has been a known method for a long time, but applications in vacuum environment have become possible under atmospheric pressure in recent years. In this way, the effectiveness of the method has remained the same, while its application and cost have improved. Experimental studies of the APP method to contribute to research in applications such as painting and bonding have been explained and it has been shown that the method can be an alternative for bonding applications of POM and PP materials, especially in the automotive sector. Considering that the APP method is an environmentalist process, it is understood that it will be an alternative in bonding of POM and PP materials.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Ferreira F.V., Pinheiro I.F., de Souza S.F., Mei L.H.I., Lona L.M.F., Polymer Composites Reinforced with Natural Fibers and Nanocellulose in the Automotive Industry: A Short Review, Journal of Composites Science, 3 (2), 2019.
- 2. Esen S.G., Altuncu E., Üstel F., Akpınar S., Atmosferik plazma yüzey aktivasyon işlemi ile farklı yüzey tarama hızlarının polipropilen yüzey ıslatma özelliklerine etkisi, Sakarya Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 20 (2), 307-315, 2016.
- 3. Kehrer M., Rottensteiner A., Hartl W., Duchoslav J., Thomas S., Stifter D., Cold atmospheric pressure plasma treatment for adhesion improvement on polypropylene surfaces, Surface & Coatings Technology (Surf. Coat. Technol.), 403, 2020.
- 4. Kusano Y., Atmospheric Pressure Plasma Processing for Polymer Adhesion: A Review, Journal of Adhesion (J. Adhes.), 90 (9), 755-777, 2014.
- 5. Mandolfino C., Lertora E., Gambaro C., Effect of cold plasma treatment on surface roughness and bonding strength of polymeric substrates, Key Engineering Materials (Key Eng. Mater.), 611-612, 1484-1493,2014.
- 6. Kehrer M., Duchoslav j., Hinterreiter A., Surface functionalization of polypropylene using a cold atmospheric pressure plasma jet with gas water mixtures, Surface and Coatings Technology (Surf. Coat. Technol.), 384 (2020), 125170, 2020.
- 7. Mandolfino C., Lertora E., Gambora C., Bruno M., Improving adhesion performance of polyethylene surfaces by cold plasma treatment, Meccanica, 49 (10), 2299-2306, 2014.
- 8. Carrino L., Moroni G., Polini W., Cold plasma treatment of polypropylene surface: a study on wettability and adhesion, Journal of Materials Processing Technology (J. Mater. Process. Technol.), 121 (2- 3), 373-382, 2002.
- 9. İbrahimoğlu B., Yilmazoglu Z., Karakaya F., İbrahimoğlu, B., Position of plasma in the phase diagram, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 37 (2), 1939-948, 2022.
- 10. Piel A., Definition of the Plasma State. In: Plasma Physics, Springer, 978-3-642-10490-9, Heidelberg, Berlin, Germany, 2010.
- 11. Yaman N., Özdoğan E., Kocum İ.C., Ayhan H., Öktem T., Seventekin N., Improvement surface properties of polypropylene and polyester fabrics by glow discharge plasma system under atmospheric condition, Tekstil ve Konfeksiyon, 19 (1), 45-51,2009.
- 12. Thurston R.M., Clay J.D., Schulte M.D., Effect of atmospheric plasma treatment on polymer surface energy and adhesion, Journal of Plastic Film and Sheeting (J. Plast. Film Sheeting), 23 (1), 63- 78, 2007.
- 13. Lai, J., Xue, J., Yan, S., Zhao, W., Wang, Y., Sunderland, B., Folkard, M., Michael, B. D., Study on hydrophilicity of polymer surfaces improved by plasma treatment. Applied Surface Science (Appl. Surf. Sci.), 252 (10), 3375-3379, 2006.
- 14. Černáková, L., Černák, M., Tóth, A., Mikulášová, M., Tomašková, M., & Kováčik, D., Chitosan immobilization to the polypropylene nonwoven after activation in atmospheric - Pressure Nitrogen Plasma, Open Chemistry (Open Chem.), 13(1), 457–466, 2015.
- 15. Nikitin, D., Lipatova, I., Naumova, I., Sirotkin, N., Pleskunov, P., Krakovsý, I., Khalakhan, I., Choukourov, A., Titov, V., Agafonov, A., Immobilization of chitosan onto polypropylene foil via air/solution atmospheric pressure plasma afterglow treatment, Plasma Chemistry and Plasma Processing (Plasma Chem. Plasma Process.), 40, 207–220, 2020.
- 16. Stewart R., Goodship V., Guild F., Green M., Farrow J., Investigation and demonstration of the durability of air plasma pre-treatment on polypropylene automotive bumpers. International Journal of Adhesion and Adhesives (Int. J. Adhes. Adhes.), 25 (2), 93–99, 2005.
- 17. Jordá-Vilaplana A., Fombuena V., García-García D., Samper M.D., Sánchez-Nácher L., Surface modification of polylactic acid (PLA) by air atmospheric plasma treatment, European Polymer Journal (Eur. Polym. J.), 58, 23-33, 2014.
- 18. Kwon O.J., Tang S., Myung S.W., Lu N., Choi H.S., Surface characteristics of polypropylene film treated by an atmospheric pressure plasma, Surface Coatings Technology, 192 (1), 1-10, 2005.
- 19. Shahidi S, Ghorannevis M., Ilali R., Karami M., Miladi M., Dyeing properties of the atmospheric pressure plasma-treated polypropylene fabric subjected to butena tetra carboxylic acid, The Journal of The Textile Institute (J. Text. Inst.), 107 (5), 636-644, 2016.
- 20. Wang K., Wang W., Yang D., Huo Y., Wang D., Surface modification of polypropylene non-woven fabric using atmospheric nitrogen dielectric barrier discharge plasma, Applied Surface Science (Appl. Surf. Sci.), 256 (22), 6859-6864, 2010.
- 21. Shaw D., West A., Bredin J., Wagenaars E., Mechanism behind surface modification of polypropylene film using an atmospheric-pressure plasma jet, Plasma Sources Science and Technology (Plasma Sources Sci. Technol.), 25 (6), 2016.
- 22. Leroux F., Campagne C., Perwuelz A., Gengembre L., Polypropylene film chemical and physical modifications by dielectric barrier discharge plasma treatment at atmospheric pressure, Journal of Colloid and Interface Science (J. Colloid Interface Sci.), 328 (2), 412-420, 2008.
- 23. Polášková K., Klíma M., Jeníková Z., Blahová L., Zajícková L., Effect of Low Molecular Weight Oxidized Materials and Nitrogen Groups on Adhesive Joints of Polypropylene Treatedby a Cold Atmospheric Plasma Jet, Polymers, 13 (24), 4396, 2002.
- 24. Baniya H.B., Guragin R.P., Baniya B.., Subedi D.P., Cold atmospheric pressure plasma jet for the improvement of wettability of polypropylene, International Journal of Polymer Science, 2020.
- 25. Kostov, K. G., Nishime, T. M. C., Castro, A. H. R., Toth, A., Hein, L. R. O., Surface modification of polymeric materials by cold atmospheric plasma jet. Applied Surface Science (Appl. Surf. Sci.), 314, 367–375, 2014.
- 26. Pandiyaraj K.N., Ramkumar M.C., Kumar A. A., Vasu D., Padmanabhan P.V.A., Tabaei P. S. E., Cools P., de Geyter N., Morent R., Jaganathan S.K., Development of phosphor containing functional coatings via cold atmospheric pressure plasma jet - Study of various operating parameters, Applied Surface Science (Appl. Surf. Sci.), 488, 343-350, 2019.
- 27. Károly Z., Kalácska G., Zsidai L., Mohai M., Klébert S., Improvement of adhesion properties of polyamide 6 and polyoxymethylene- copolymer by atmospheric cold plasma treatment, Polymers, 10 (12), 2018.
- 28. Carrino L., Polini W., Sorrentino L., Adhesion of polypropylene surfaces treated by cold plasma, SAE International Journal of Materials and Manufacturing (SAE Int. J. Mater. Manuf.), 111 (2002), 949-957, 2002.
- 29. Akishev Y., Grushin M., Dyatko N., Kochetov I., Napartovich A., Trushkin N., Duc T. N., Descours S., Studies on cold plasma–polymer surface interaction by example of PP- and PET-films, Journal of Physics D: Applied Physics (J. Phys. D: Appl. Phys), 41, 235203, 2008.
| APA | Güler H, AYAS K, Cavdar K (2023). Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. , 1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| Chicago | Güler Hikmet,AYAS Kadir,Cavdar Kadir Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. (2023): 1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| MLA | Güler Hikmet,AYAS Kadir,Cavdar Kadir Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. , 2023, ss.1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| AMA | Güler H,AYAS K,Cavdar K Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. . 2023; 1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| Vancouver | Güler H,AYAS K,Cavdar K Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. . 2023; 1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| IEEE | Güler H,AYAS K,Cavdar K "Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması." , ss.1577 - 1588, 2023. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| ISNAD | Güler, Hikmet vd. "Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması". (2023), 1577-1588. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1035264 |
| APA | Güler H, AYAS K, Cavdar K (2023). Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38(3), 1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| Chicago | Güler Hikmet,AYAS Kadir,Cavdar Kadir Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38, no.3 (2023): 1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| MLA | Güler Hikmet,AYAS Kadir,Cavdar Kadir Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.38, no.3, 2023, ss.1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| AMA | Güler H,AYAS K,Cavdar K Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2023; 38(3): 1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| Vancouver | Güler H,AYAS K,Cavdar K Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2023; 38(3): 1577 - 1588. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| IEEE | Güler H,AYAS K,Cavdar K "Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38, ss.1577 - 1588, 2023. 10.17341/gazimmfd.1035264 |
| ISNAD | Güler, Hikmet vd. "Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 38/3 (2023), 1577-1588. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1035264 |
