Барьерная способность к водяному пару пленок ПММА, армированных фазой из слоистых нанолистов силиката лития-магния

LI Xuyang ,  

ZHANG Jinhui ,  

XU Haifei ,  

CHENG Jin ,  

CHEN Zuxin ,  

LIANG Haifeng ,  

ZHU Xueliang ,  

XUE Jianshe ,  

YUAN Guangcai ,  

YU Zhinong ,  

摘要

Для преодоления проблем снижения гибкости устройств и увеличения риска бокового проникновения, вызванных чрезмерной толщиной органического слоя в технологии упаковки неорганических/органических композитных пленок при коммерческом применении, в данном исследовании, ориентированном на общую тонкость слоя упаковки, систематически изучены пути совместной оптимизации барьерных свойств органического слоя и адгезии между слоями после его утончения. С использованием нано-композитной стратегии в полимерную матрицу полиметилметакрилата (PMMA) были введены искусственно синтезированные слоистые нанолисты силикатов магния и лития (Laponite) и их модифицированные шестнадцатиалкилтриметиламмоний хлоридом (CTAC) нанолисты в качестве армирующих компонентов, что совместно с пленкой SiNx позволило создать целостную тонкую «сэндвич»-структуру композитной упаковочной пленки. Результаты исследования показывают, что введение нанолистов значительно усилило барьерные свойства против водяного пара за счет создания изогнутого пути. По сравнению с исходной системой Laponite, нанолисты, модифицированные CTAC, благодаря своей гидрофобной поверхности и превосходной дисперсности в матрице PMMA, значительно улучшили комплексные свойства полученной композитной пленки CTAC-Laponite-PMMA, снизив шероховатость поверхности до 0,312 нм, что эффективно обеспечило адгезию интерфейса с верхним и нижним неорганическими слоями, а водопроницаемость всей «сэндвич»-структуры композитной пленки была дополнительно снижена до 5,90×10-5 г/(м²·день. В данном исследовании путем органической модификации нанолистов Laponite был достигнут синергетический оптимальный эффект барьерности и адгезии интерфейса после утончения органического слоя, что открывает новый подход к сверхтонкой высокопроизводительной гибкой упаковке и демонстрирует отличные перспективы применения.

关键词

технология упаковки пленок;нанолисты;проницаемость для водяного пара;органическая модификация

阅读全文