Wasserdampfsperrleistung von PMMA-Folien, verstärkt durch eine Phasenfestigkeitsschicht aus geschichteten Magnesium-Lithium-Silikat-Nanoblättchen

LI Xuyang ,  

ZHANG Jinhui ,  

XU Haifei ,  

CHENG Jin ,  

CHEN Zuxin ,  

LIANG Haifeng ,  

ZHU Xueliang ,  

XUE Jianshe ,  

YUAN Guangcai ,  

YU Zhinong ,  

摘要

Zur Überwindung der durch zu dicke organische Schichten in der anorganisch/organischen Verbundfolien-Verpackungstechnologie bei der kommerziellen Anwendung verursachten Abnahme der Gerätekonturflexibilität und des erhöhten Randdurchlässigkeitsrisikos konzentriert sich diese Studie auf das Bedürfnis der Gesamtdünnung der Schicht und untersucht systematisch synergistische Optimierungswege der Barriereleistung der organischen Schicht und der Schichthaftung nach der Dünnung. Unter Verwendung einer Nanokompositstrategie wurden künstlich synthetisierte geschichtete Magnesium-Lithium-Silikat-Nanoblättchen (Laponite) und mit Hexadecyltrimethylammoniumchlorid (CTAC) modifizierte Nanoblättchen als Verstärkung in die Polymethylmethacrylat (PMMA)-Matrix eingebracht, wobei zusammen mit der SiNx-Schicht eine insgesamt gedünnte „Sandwich“-Struktur des Verbundverpackungsfilms aufgebaut wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass die Einführung der Nanoblättchen die Wasserdampfsperre durch die Bildung eines verschlungenen Pfades signifikant verbessert. Im Vergleich zum ursprünglichen Laponite-System verbessern die CTAC-modifizierten Nanoblättchen aufgrund ihrer hydrophoben Oberfläche und der ausgezeichneten Dispersion in der PMMA-Matrix die Gesamteigenschaften des resultierenden CTAC-Laponite-PMMA-Verbundfilms deutlich, wobei die Oberflächenrauheit auf 0,312 nm reduziert wird, was die Haftung der Grenzfläche zu den oberen und unteren anorganischen Schichten effektiv gewährleistet, und die Wasserdampfdurchlässigkeit der gesamten „Sandwich“-Struktur des Verbundverpackungsfilms weiter auf 5,90×10-5 g/(m²·Tag gesenkt wird. Diese Studie verwendet organisch modifizierte Laponite-Nanoblättchen zur synergistischen Optimierung der Barriere- und Grenzflächenhaftung nach der Dünnung der organischen Schicht und bietet einen neuen Ansatz für ultradünne, hochleistungsfähige flexible Verpackungen mit vielversprechendem Anwendungspotenzial.

关键词

Folienschichtverpackungstechnologie; Nanoblättchen; Wasserdampfdurchlässigkeit; organische Modifikation

阅读全文