柔性ZnO/PI/PET復(fù)合薄膜的制備工藝及其阻隔性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-28 14:53
目的解決物理濺射沉積法制備的無(wú)機(jī)氧化物類高阻隔包裝材料柔韌性不足,使用過(guò)程中易脆裂的問(wèn)題。方法采用射頻磁控濺射技術(shù)(RF),以氧化鋅(ZnO)、聚酰亞胺(PI)為靶材,在PET塑料表面同時(shí)沉積制備ZnO/PI/PET復(fù)合薄膜。詳細(xì)分析PI的引入對(duì)ZnO阻隔層微觀結(jié)構(gòu)以及性能的影響,優(yōu)化ZnO/PI/PET的濺射制備工藝。結(jié)果沉積層微觀形貌及包裝性能受濺射功率密度比(PZnO/PPI)的影響較大。隨著PZnO/PPI的降低,沉積層PI含量增加,阻隔層納米顆粒由燕麥形狀向球形轉(zhuǎn)變,球徑呈降低趨勢(shì)。沉積層柔韌性提升明顯,經(jīng)過(guò)100次折疊后,沒(méi)有明顯裂紋產(chǎn)生(PZnO/PPI≤2)。在PZnO/PPI為2,氬氣流量為40 mL/min,沉積時(shí)間為30 min,工作氣壓為0.5 Pa的條件下,ZnO/PI/PET復(fù)合阻隔薄膜對(duì)水蒸氣、氧氣的阻隔能力最為理想,水蒸氣透過(guò)率為0.342g/(m~2?d),氧氣透過(guò)率為0.365mL/(m~2?d)。結(jié)論適量PI片段的引入可以有效提升無(wú)機(jī)氧化物阻隔層的柔韌性及耐折疊能力,還可進(jìn)一步提升復(fù)合沉積膜對(duì)水蒸氣、氧氣等氣體小分子的阻隔能力。
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【文章目錄】:
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 材料與儀器
1.2 Zn O/PI/PET復(fù)合薄膜的制備
1.3 柔韌性測(cè)試
2 結(jié)果與分析
2.1 雙靶材功率密度比對(duì)薄膜組分的影響
2.2 雙靶材功率密度比對(duì)薄膜結(jié)晶的影響
2.3 雙靶材功率密度比對(duì)薄膜微觀形貌的影響
2.4 雙靶材功率密度比對(duì)薄膜阻隔能力的影響
2.5 氬氣流量對(duì)薄膜阻隔能力的影響
2.6 沉積時(shí)間對(duì)薄膜阻隔能力的影響
2.7 柔韌性的測(cè)試
3 結(jié)語(yǔ)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZnO薄膜包裝材料濺射制備工藝與阻隔性能研究[J]. 王超楠,黃保進(jìn),魯聽(tīng),羅笙蕓,任達(dá)森,江志明,楊林. 包裝工程. 2018(15)
[2]外加磁場(chǎng)對(duì)射頻磁控濺射制備鋁摻雜氧化鋅薄膜影響的研究[J]. 陳明,周細(xì)應(yīng),毛秀娟,邵佳佳,楊國(guó)良. 物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]Properties of Aluminum Oxide (AlOx) Barrier Coatings Deposited on Poly(Ethylene Terephthalate)(PET)Substrates by Reactive Magnetron Sputtering[J]. Liu Zhuang1,2,Ma Xinxin1,Sun Zhihui2,Xu Fangjun1 1 Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China 2 Harbin University of Commerce,Harbin 150028,China. 稀有金屬材料與工程. 2012(S1)
[4]氣體流量對(duì)反應(yīng)磁控濺射氧化鋁/PET薄膜阻隔性能的影響[J]. 孫智慧,智慧,劉壯,林晶. 包裝工程. 2009(12)
[5]射頻磁控濺射SiO2薄膜的制備與性能研究[J]. 金桂,周繼承. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
本文編號(hào):3681866
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【文章目錄】:
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 材料與儀器
1.2 Zn O/PI/PET復(fù)合薄膜的制備
1.3 柔韌性測(cè)試
2 結(jié)果與分析
2.1 雙靶材功率密度比對(duì)薄膜組分的影響
2.2 雙靶材功率密度比對(duì)薄膜結(jié)晶的影響
2.3 雙靶材功率密度比對(duì)薄膜微觀形貌的影響
2.4 雙靶材功率密度比對(duì)薄膜阻隔能力的影響
2.5 氬氣流量對(duì)薄膜阻隔能力的影響
2.6 沉積時(shí)間對(duì)薄膜阻隔能力的影響
2.7 柔韌性的測(cè)試
3 結(jié)語(yǔ)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ZnO薄膜包裝材料濺射制備工藝與阻隔性能研究[J]. 王超楠,黃保進(jìn),魯聽(tīng),羅笙蕓,任達(dá)森,江志明,楊林. 包裝工程. 2018(15)
[2]外加磁場(chǎng)對(duì)射頻磁控濺射制備鋁摻雜氧化鋅薄膜影響的研究[J]. 陳明,周細(xì)應(yīng),毛秀娟,邵佳佳,楊國(guó)良. 物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[3]Properties of Aluminum Oxide (AlOx) Barrier Coatings Deposited on Poly(Ethylene Terephthalate)(PET)Substrates by Reactive Magnetron Sputtering[J]. Liu Zhuang1,2,Ma Xinxin1,Sun Zhihui2,Xu Fangjun1 1 Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China 2 Harbin University of Commerce,Harbin 150028,China. 稀有金屬材料與工程. 2012(S1)
[4]氣體流量對(duì)反應(yīng)磁控濺射氧化鋁/PET薄膜阻隔性能的影響[J]. 孫智慧,智慧,劉壯,林晶. 包裝工程. 2009(12)
[5]射頻磁控濺射SiO2薄膜的制備與性能研究[J]. 金桂,周繼承. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(08)
本文編號(hào):3681866
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