Modificação de superfícies poliméricas por plasma frio: Estudo da restauração hidrofóbica e medida da energia de superfície.

Abstract

A maioria dos polímeros sintéticos possuem caráter hidrofóbico, ou seja, possuem molhabilidade baixa restringe sua aplicação industrial. Portanto desenvolver métodos ou técnicas economicamente viáveis capazes de modificar superfícies sem danificar suas propriedades químicas como o plasma frio é de fundamental importância. A técnica de plasma frio é bastante promissora por ser de baixo custo de implementação e ambientalmente correta por apresentar baixo consumo de energia e de geração de resíduos. No entanto, embora a exposição de superfícies poliméricas ao plasma frio aumente sua molhabilidade este efeito não é duradouro e o caráter hidrofóbico é restaurado em alguns dias ou até em algumas horas. Portanto conhecer este fenômeno da restauração hidrofóbica superficial de polímeros submetidos a exposição por plasma frio permite controlar o processo. Neste trabalho foram usadas amostras de polipropileno (PP) e de polietileno tereftalato (PET) e após o tratamento por plasma foram analisadas por medidas de ângulo de contato. As medidas foram feitas pelo método da gota séssil medindo-se o ângulo formado por uma gota nas três fases sólido/líquido/gás. Esta técnica permite também estimar a energia superficial total e a componente polar e dispersiva da superfície. Após o tratamento por plasma a restauração hidrofóbica nas amostras de PP e PET foi acompanhada durante 264 horas e 216 horas respectivamente e a restauração total foi de ~60 horas para o PP e ~100 horas para o PET. A energia superficial e as componentes polares e dispersivas em amostras de PET foram determinadas por medidas de ângulo de contato usando os líquidos padrões água, diiodometano e formamida, logo após a exposição ao plasma e depois 216 horas. Os resultados mostraram variação importante na componente polar passando de ~10 mJ/m2 , em amostras não tratadas para ~31 mJ/m2 e ~17 mJ/m2 para amostras logo após o tratamento e 216 h após o tratamento respectivamente. Os resultados indicam que a componente polar é a mais importante no processo de restauração da hidrofobicidade por plasma frio em superfícies poliméricas como PET.