文档介绍：第卷第期真空
年月
新型高阻隔有机氧化硅薄膜制备
孙运金陈强张跃飞李朝阳付亚波
北京印刷学院印刷包装材料与技术北京市重点实验室北京
摘要采用等离子体化学聚合在氧化硅层表面聚合单层甲基丙烯酸缩水甘油酯改善其脆性
提高氧化硅薄膜阻隔性能和柔韧性能的研究。通过无机氧化硅层和有机层交叠沉积来研究不同沉
积参数对薄膜的阻隔性能影响。红外光谱分析在和处出现硅氧和羰基特征峰
表明沉积薄膜为氧化硅和。通过透氧性能测试表明沉积薄膜叠合顺序为氧化硅氧化
硅并且叠合六层时阻氧性最好为· 原膜为· 。表面形貌分析表
明薄膜由表面粗糙度较高的氧化硅层和粗糙度较低的有机混合叠加在一起并进一步从表面形貌
角度说明三层叠合时薄膜较好的原因。按照标准采用为内封层湿式复合
工艺实验表明复合薄膜的热封层良好、机械性能好。
关键词有机无机交叠氧化硅阻隔性能
中图分类号文献标识码文章编号

· ·

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薄膜由于本身具有良好的透光性、绝缘沉积氧化硅薄膜作为高阻隔材料目前引起包装
性、化学稳定性和较强的机械性能被广泛用于各领域生产厂家的注意。其主要原因为氧化硅作为
类包装材料特别是在食品包装中广泛用于各种无机材料具有良好的耐酸碱性能、耐磨性能、良
复合材料的基膜。如复合增强薄膜、多层复合抗好的透光性和极好的阻湿阻气性能。早在上世纪
菌、铝箔复合类包装薄膜等。在基材表面八十年代德国、日本、美国就开始从事氧化硅阻
收稿日期
作者简介孙运金男山东省营南县人硕士生。联系人陈强教授。
基金项目本课题受北京市市属高等学校人才强教计划和北京印刷学院大学生研究计划
资助。
第期孙运金等新型高阻隔有机氧化硅薄膜制备· ·
隔薄膜的研究。到目前为止此类阻隔薄膜主要的结构成分透氧测试采用型透氧仪
用于食品、药品和化妆品的保值保鲜包装。但氧。测量范围~ · 。测试面
化硅薄膜作为类玻璃无机材料存在固有的脆积。试样尺寸φ厚度测

性这严重阻碍其发展和应用领域。如果能在脆试条件℃原子力显微镜扫描
性无机材料表面复合有机材料利用有机无机样品的表面形貌
两者的优点将会大大提高薄膜的阻隔性能和应本原纳米仪器公司测试模式为
用领域。
本文采用等离子体聚合有机层作为改
实验结果与讨论
变氧化硅柔韧性能的缓冲层。通过将~
厚的有机层沉积在氧化硅高阻隔层中在不改变
氧化硅薄膜阻隔性的条件下提高氧化硅薄膜的图为沉积单层的红外吸收图谱随放
柔韧性能。如图所示为采用多层叠合的工艺过电功率的变化关系。图中所示对应
程。在基材薄膜沉积氧化硅然后等离子体基团对应伸缩振动峰对
聚合有机层这样在不改变氧化硅薄膜本应基团。在较低放电功率下薄膜中含有较高
身性能的情况下可以大大降低氧化硅薄膜的脆的双键基团和较多的基团当功率升
性提高其柔韧性能。本文主要研究了不同的沉高时大于、基团强度降低较
积参数对其材料本身阻隔性能的影响并对薄膜大同时基团消失说明薄膜的厚度明显降
的结构进行了初步的探讨。低。这表明较低的功率有利于聚合有机薄
其原理图如下膜。高功率可能引起等离子体的刻蚀不利于薄