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Surface-Enhanced Infrared Absorption (SEIRA) and Its Use in analysis of Plasma-Modified Surface
(1999)
Radikale bilden den Ausgangspunkt für Reaktionen chemisch inerter Polymere. So kann der Einbau funktioneller chemischer Gruppen in eine Polymeroberfläche über Reaktionen mit funktionsgruppentragenden Partnern erfolgen, wenn die Oberfläche, die Reaktionspartner oder beide über Radikalcharakter verfügen. Dabei bestimmt die Reaktivität und Dichte der Radikale auf der Polymeroberfläche die Effizienz des Funktionalisierungsprozesses entscheidend mit. Nach dessen Abschluß erlangen nicht-abgesättigte Radikale, d. h. solche, die nicht an der Kopplungsreaktion teilgenommen haben, besondere Bedeutung. Sie können noch mit Luftsauerstoff zu Peroxiden reagieren und anschließend zu einer (unbeabsichtigten) Sekundärfunktionalisierung der Oberfläche mit allen denkbaren Arten sauerstoffhaltiger Gruppen führen. Aus diesen Gründen gewinnt der Nachweis von Radikalen auf Polymeroberflächen für derzeit in der Entwicklung befindliche Ansätze der hocheffizienten und/oder hoch einheitlichen Oberflächenfunktionalisierung zunehmend an Bedeutung. Es werden daher wichtige Verfahren zur Quantifizierung von Oberflächenradikalen vorgestellt. Ferner wird ein neuer Ansatz zur Ausrüstung von Polymeroberflächen mit Radikalen vorgestellt, die dann ihrerseits Ausgangspunkt von Funktionalisierungsreaktionen sein können.
Organic thin films with defined chemical structures and physical properties are required for various applications. Plasma polymerization is of technological interest, since the deposition of plasma polymers is possible on any material of any shape in the desired thickness. We report on the TOF-SIMS (TOF: time-of-flight) and XPS investigations of pulse plasma poly(acetylene) and alkali metal doped pulse plasma poly(acetylene) films. The combination of TOF-SIMS and XPS supplies detailed information on the surface chemistry of these films. Application of both methods provides the possibility for cross-checking certain results. Moreover the different sensitivities of the methods can be utilized. According to the TOF-SIMS and XPS data it can be concluded that the interaction of alkali metals with plasma poly(acetylene) results in electrovalent bonds of the type Me?+C?- between carbon and metal. Furthermore carbonoxygenmetal interactions were observed. These interactions are of the type C=O?-cdots, three dots, centeredMe?+ and/or CO?-Me?+.
Barrier properties of plasma and chemically fluorinated polypropylene and polyethyleneterephthalate
(1995)
The functionalization, perfluorination or an coating of polypropylene (PP) and polyethyleneterephthalate (PET) surfaces in different plasma atmospheres and in an F[2] + N[2] gas mixture were investigated. The aim of this work was to form a barrier layer against solvent and fuel permeation. Typical test solvents were n-pentane, toluene, tetrachloroethylene and mixtures of n-pentane and methanol. The permeation was gravimetrically measured. The permeation of the solvent mixtures was analyzed by mass spectrometry and Fourier transform IR spectroscopy. The permeation of the solvent mixtures through the plasma-modified polymer samples was associated with increased absorption of polar solvent components in the polymer film. The thickness of the plasma-fluorinated PP surface layer was 10-100 nm and that of chemically fluorinated PP about 5000 nm. Nearly the same barrier efficiency was measured for both plasma- and chemically fluorinated samples.