The Influence of High Frequency Plasma Treatment Reduced Pressure Induction Discharge to Improve the Adhesive Characteristics of Fiberglass
Authors: Ершов И.П. , Зенитова Л.А. , Сагитова Ф.Р. 
Published: March 2024

в статье приведены результаты исследований, подтверждающие преимущества плазменной обработки при производстве стеклонаполненных композиционных материалов на основе полиамидов, заключающиеся в экологичности, ресурсосбережении и отсутствии зависимости от химических растворов, которые предлагает плазменная обработка по сравнению с традиционными методами. Путем оптимизации параметров обработки в исследовании также изучается, как плазменная обработка может управлять характеристиками поверхностного слоя и структурой материала, чтобы улучшать определенные характеристики стекловолокна без ущерба для других свойств. В рамках исследования проводились эксперименты по изучению влияния низкоэнергетических ионов, генерируемых высокочастотной плазмой, на технологические характеристики стеклянных волокон. Предыдущие исследования показали, что плазменная обработка в различных газовых средах (аргон, воздух, пропан-бутановая смесь) позволяет удалять замасливатель с поверхности стекловолокна, активировать его поверхность, увеличивать адгезию в системе полимер-наполнитель. Для оценки адгезионных характеристик обработанных плазмой стеклянных волокон были проведены тесты на капиллярность. Результаты показали прямую зависимость между увеличением показателя капиллярности, длительностью и интенсивностью плазменной обработки. В результате исследования были определены оптимальные параметры обработки для достижения желаемых адгезионных характеристик, в результате чего адгезионная прочность увеличилась в 1,5- 1,7 раза. Результаты исследования подтвердили сохранение эффекта плазменной обработки во времени, в связи с чем, рекомендуется использовать модифицированные стекловолокна для армирования полимерных матриц в течение первых 10-25 дней после обработки. Полученные данные позволяют рекомендовать плазменную обработку для модификации стеклянных волокон при производстве армированных полимерных композитов. Строительные материалы и изделия/Construction Materials and Products. 2023. 6 (4) 6

the article presents the results of studies confirming the advantages of plasma treatment in the production of glass-filled composite materials based on polyamides, which consist in environmental friendliness, resource saving and no dependence on chemical solutions that plasma treatment offers compared to traditional methods. By optimizing processing parameters, the study also explores how plasma processing can manipulate surface layer characteristics and material structure to improve certain glass fiber characteristics without sacrificing other properties. As part of the study, experiments were carried out to study the effect of low-energy ions generated by high-frequency plasma on the technological characteristics of glass fibers. Previous studies have shown that plasma treatment in various gaseous media (argon, air, propane-butane mixture) makes it possible to remove the lubricant from the fiberglass surface, activate its surface, and increase adhesion in the polymer-filler system. Capillarity tests were carried out to evaluate the adhesion characteristics of the plasma-treated glass fibers. The results showed a direct relationship between the increase in the capillarity index, the duration and intensity of the plasma treatment. As a result of the study, the optimal processing parameters were determined to achieve the desired adhesive characteristics, as a result of which the adhesive strength increased by 1.5-1.7 times. The results of the study confirmed the persistence of the effect of plasma treatment over time, and therefore, it is recommended to use modified glass fibers to reinforce polymer matrices during the first 10-25 days after treatment. The data obtained make it possible to recommend plasma treatment for the modification of glass fibers in the production of reinforced polymer composites.