Efecto del tratamiento con plasma sobre las propiedades superficiales de películas de ácido poliláctico.

Polymer Testing 2021. 96, 107097

OBJETIVO

El objetivo de este trabajo es estudiar las propiedades superficiales de las películas de (ácido poliláctico) PLA cuando se someten a tratamientos de plasma, tanto de un gas reactivo (oxígeno) como de un gas inerte (argón), y determinar qué cambios químicos y físicos son responsables de la modificación en cada caso y establecer la duración de los efectos de los dos tratamientos.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se estudiaron los efectos tanto del argón como del plasma de oxígeno sobre las películas de PLA depositadas sobre titanio.

RESULTADOS

En cuanto a los cambios de la superficie física, apenas hubo diferencias entre ambos plasmas: la rugosidad fue muy similar después de los tratamientos, siendo la altura cuadrática media 10 veces mayor que el control sin plasma. El ángulo de contacto del agua mostró que la superficie se volvió más hidrófila después de la aplicación del plasma, aunque la hidrofilización fue más duradera en el caso del tratamiento con argón. Con respecto a los cambios químicos, se observó que el tratamiento con plasma de argón provocó una mayor fragmentación de las cadenas poliméricas y un mayor entrecruzamiento entre ellas. El análisis ToF-SIMS permitió proponer mecanismos para explicar la formación de los fragmentos observados.

CONCLUSIÓN

El plasma de argón favorece la reticulación de las cadenas poliméricas, así como la fragmentación en fracciones de bajo peso molecular, como se puede deducir de los datos obtenidos por ToF-SIMS. Sin embargo, el plasma de oxígeno reacciona con los radicales libres generados en el tratamiento, dando lugar a nuevas especies ricas en oxígeno y de mayor peso molecular. El análisis de los fragmentos obtenidos en el ToF-SIMS también nos ha permitido proponer posibles vías de reacción para explicar la formación de estas especies, y confirmar la presencia de trazas de O2 en el plasma de argón. Aunque la naturaleza de las modificaciones químicas es diferente, se observan cambios físicos similares para ambos plasmas: aumento de la rugosidad de la superficie y disminución de la hidrofobicidad. Sin embargo, este último es más duradero en el caso del plasma de argón, debido a la menor movilidad de las cadenas.

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