Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2023 / Cilt: 38 - Sayı: 3

Investigation of the effect of atmospheric pressure plasma application on bond strength of POM and PP materials

Atmosferik basınç plazma uygulamasının POM ve PP malzemelerin yapıştırma bağı dayanımına etkisinin araştırılması

Pages
1577–1588
Publication Date
2023-01-06
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

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.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Polyoxymethylene (POM) and polypropylene (PP) materials are mass production thermo-plastics that are frequently used in the automotive industry.
📊
Key Findings & Data:In many applications, these materials with low surface energy are prepared for bonding by mechanical abrasion or wiping with alcohol-based cleaners.
💡
Conclusion & Impact: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.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Soğuk atmosferik basınçlı plazma · yüzey aktivasyonu · yapışma direnci

Abstract

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.

Özet

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.

🔖

Cite This Article

GÜLER, H., AYAS, K., ÇAVDAR, K. (2023). Investigation of the effect of atmospheric pressure plasma application on bond strength of POM and PP materials. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 38 - Sayı: 3, 1577–1588. https://ajindex.com/articles/875688

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (13)

  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. Piel A., Definition of the Plasma State. In: Plasma Physics, Springer, 978-3-642-10490-9,
  10. Heidelberg, Berlin, Germany, 2010
  11. 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 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
  12. 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
  13. Shahidi S, Ghorannevis M., Ilali R., Karami M., Miladi M., Dyeing properties of the atmospheric pr