Badania metodami spektroskopii w podczerwieni oraz spektroskopii fotoelektronowej procesu utleniania folii polietylenowej modyfikowanej strumieniem elektronów o dużej energii

Przedstawiono możliwości stosowania spektroskopii w podczerwieni w badaniach polimerów. Opisano wyniki własnych badań procesu utleniania folii z polietylenu małej gęstości (PE-LD), przy czym utlenianie następowało pod wpływem modyfikowania wiązką elektronów o dużej energii. Do oceny zmian budowy chemicznej PE-LD zachodzących podczas omawianego procesu zastosowano spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) oraz spektroskopię fotoelektronową (XPS). Stwierdzono, że wraz ze zwiększaniem dawki promieniowania elektronowego następuje wzrost stopnia utlenienia folii PE-LD zarówno w jej wnętrzu, jak i w warstwie wierzchniej. Stopień utlenienia warstwy wierzchniej folii modyfikowanej dawką 280 kGy jest ponad czternastokrotnie większy niż folii niemodyfikowanej. Tlen związany w tym procesie występuje przede wszystkim w grupach ketonowych, aldehydowych, kwasowych i estrowych. Wzrost dawki promieniowania powoduje zwiększenie liczby różnych postaci wiązania fotoelektronów przez atomy węgla i tlenu.

---

Possibilities of application of infrared spectroscopy in polymers investigations were presented. The results of authors' research work on low density polyethylene (PE-LD) film oxidation, under the influence of high energy electron beam, have been presented. Fourier transformation infrared spectroscopy (FT-IR) (Figs. 1-4) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (Figs. 5-8) were used for estimation of PE- LD chemical structure changes occurring as a result of the process discussed. It has been stated that an oxidation degree of PE-LD film (the bulk oxidation as well as surface oxidation) increases with an increase of radiation dose. Oxidation degree of polymer surface is over fourteen times higher in case of the film modified with 280 kGy dose than for unmodified film (Fig. 9). The oxygen, combined in this process, occurs mainly in ketone, aldehyde, acidic and ester groups. An increase of radiation dose causes the increasing of number of various types of carbon and oxygen atoms bonds.