Preparation and basic properties of nanostructured plasma polymers

Abstract

Hladké fluorouhlíkové plazmově polymerní vrstvy byly dlouho zvažovány pro výrobu hydrofobních a kluzkých povlaků. Zájem o fluorouhlíkové materiály byl podpořen i jejich vynikajícími samomaznými a dielektrickými vlastnostmi a chemickou inertností. Tato práce je zaměřena na vývoj nových metod pro přípravu fluorouhlíkových plazmově polymerních nanostruktur, které by mohly kombinovat chemické složení a fyzickou strukturu nutnou pro dosažení superhydrofobního charakteru vrstev. Poly(tetrafluorethylen) byl zkoumaným materiálem. RF magnetronové naprašování v plynově agregačním nanočásticovém zdroji bylo přizpůsobené pro přípravu fluorouhlíkových nanostrukturovaných vrstev s chemickým složením podobným konvenčnímu PTFE ale s vysokým stupněm sesíťování a větvení. Byl diskutován teoretický model růstu takových plazmově polymerních nanostruktur.

Smooth fluorocarbon plasma polymer films have been for a long time considered for fabrication of hydrophobic and slippery coatings. Interest in fluorocarbon materials was also supported by their excellent self-lubricant, dielectric properties and chemical inertness. This thesis is focused on development of new methods for fabrication of fluorocarbon plasma polymes, which could combine the chemical composition and the physical structure necessary for reaching superhydrophobic character of coatings. Poly(tetrafluoroethylene) was the subject material. RF magnetron sputtering using gas aggregation cluster source was the method adapted to fabricate fluorocarbon nanostructured films with chemical composition close to conventional bulk PTFE, but with high degree of cross- linking and branched structure. A model of growth of such plasma polymer nanostructures was discussed.