ВЫДЕЛЕНИЕ ВОДОРОДА ПРИ ОБРАБОТКЕ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Э.Ф. Вознесенский, Ю.А. Тимошина, А.В. Лосев, Ф.С. Шарифуллин 

Казанский национальный исследовательский технологический университет,   

Россия, г. Казань, ул. К.Маркса, 68, 420015 

E-mail: 

ybuki@mail.ru

При  ВЧ-плазменной  обработке  полимерных  материалов  их  поверхность  подвергается 

При  физическом  взаимодействии  ВЧ  плазмы  с  органическими  материалами  происходят  структурные 

изменения  и  десорбция  атомов  и  молекул  с  поверхности  полимеров,  а  при  химическом  –  образование 

новых химических связей. При этом энергии низкоэнергетических ионов 30–100 эВ при ВЧ плазменной 

обработке достаточно для разрушения как межмолекулярных, так и ковалентных связей в макромолекулах 

полимеров, а наблюдаемые эффекты ВЧ плазменной модификации зависят как от параметров обработки, 

так и от свойств модифицируемых полимерных материалов [2]. 

ВЧ  плазменная  модификация  полиамидных  (ПА)  материалов  проводилась  при  варьировании 

подаваемой мощности Wр = 10–100 Вт; времени обработки τ = 10 мин; давлении в рабочей камере P = 30 

Па; расходе плазмообразующего газа аргона G = 0,04 г/с [2]. 

При  модификации  органических  материалов  высокочастотным  (ВЧ)  разрядом  пониженного 

давления в качестве побочного эффекта наблюдается выделение водорода в удаляемом из рабочей камеры 

потоке  газа,  что  подтверждается  масс-спектрами  (рис. 1).  Наблюдается  зависимость  повышения 

парциального давления водорода с ростом подаваемой мощности (10,5% при Wp = 100 Вт). 

 

Рис. 1. Масс-спектр удаляемых газов при обработке ПА в плазме ВЧ разряда пониженного давления 

При модификации ВЧ плазмой аргона образование макрорадикалов может происходит как за счет 

главной цепи ПА делает наиболее вероятным разрыв главной цепи по химической связи C–N, при этом не 

происходит  образование  макрорадикалов  (реакция  1).  А  при  взаимодействии  макрорадикалов, 

образованных  при  отщеплении  водорода  от  макромолекул  ПА  в  ходе  ВЧ  плазменной  модификации, 

происходят  процессы  сшивки  с  выделением  водорода  (реакция  2).  Также  выделение  водорода  может 

происходить при полной деструкции полимера. 

(1) 

(2)