Beispiel der ADP-Generatoren: PiezoBrush PZ3 mit dem von PDD angetriebenen Nadel-Modul (Bild: relyon plasma GmbH)
31.10.2024 Erosion der Polymere in Atmosphärendruck-Plasmen
Mechanismen und Einflussfaktoren
Kalte Atmosphärendruck-Plasmen (ADP) finden eine breite Anwendung für die Konditionierung von Polymer-Oberflächen. Die Hauptanwendung in der Industrie ist die Erhöhung der freien Oberflächenenergie (FOE), die zu besserer Benetzbarkeit mit Flüssigkeiten und stärkerer Haftung von Lacken, Klebstoffen und Vergussmassen führt. Um eine solche Modifikation der Polymeroberfläche zu erreichen, reicht typischerweise eine sehr kurze Behandlungszeit. Je nach Art des ADPs sind das einige 10 ms bis einzelne Sekunden. Bei einer längeren Wechselwirkung zwischen ADP und einer Polymeroberfläche kommt es zu weitergehenden Veränderungen in den Materialeigenschaften. Eine dieser Veränderungen, die sich nach Stunden, Tagen oder Wochen bemerkbar macht, ist die Erosion.
ADP ist ein Überbegriff, der zahlreiche Methoden der Plasmaerzeugung umfasst. So können Polymeroberflächen einem Nah- oder einem Fern-Plasma ausgesetzt werden. Charakteristisch für ein Fern- oder indirektes Plasma ist eine hohe Konzentration von chemisch reaktiven Spezies ohne starke Leuchteffekte und elektrische Ladung. Zu den wesentlichen chemischen Spezies in einem indirekten Luftplasma gehören z.B. Ozon und weitere RONS (Reaktive Sauerstoff- und Stickstoff-Spezies). Ein Nah- oder direktes Plasma weist eine signifikante Konzentration von geladenen Partikeln (Elektronen und Ionen) und angeregten Partikeln auf. Letztere verursachen das Leuchten des Plasmas.
