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《浙江理工大学》 2010年
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溶胶-凝胶法制备BOPP基阻隔性包装复合薄膜及其性能研究

朱丽静  
【摘要】: 聚烯烃类薄膜由于透明、易加工、价格低廉等优点而被广泛应用于食品、药品及电子元器件等商品的包装方面,但是,氧气、二氧化碳、水蒸气和有机小分子等物质易透过这些包装薄膜而影响被包装物的品质与寿命。 因此,为了提高常用的双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜的阻隔性能以满足阻隔性包装的需要,本文采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体、添加硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)以提高涂层与基体的附着牢度、无水乙醇为共溶剂、盐酸为催化剂,在BOPP薄膜上负载SiO_2层。再以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为有机物,制备PVA/SiO_2有机-无机杂化层和CS/SiO_2有机-无机杂化层。最终,制备了三种BOPP基阻隔性包装复合薄膜,并表征和测试其结构与性能。主要结论如下: 在SiO_2/BOPP阻隔性复合薄膜中,通过正交试验和单因素试验,分别讨论了KH560/TEOS摩尔比、无水乙醇量、去离子水量和盐酸量四个因素对复合薄膜阻隔性能的影响。确定制备SiO_2阻隔性复合薄膜原料的最佳摩尔配比为:(TEOS+KH560):乙醇:去离子水:盐酸=1:4:3:1.2,KH560:TEOS =2:3。此时,SiO_2复合薄膜的氧气阻隔性能是纯BOPP薄膜的21倍;水蒸气阻隔性能是纯BOPP薄膜的1.7倍;拉伸强度、断裂伸长率和透光率均优于纯BOPP薄膜。 在PVA/SiO_2/BOPP杂化阻隔性复合薄膜中,随PVA含量的增加,杂化复合薄膜的氧气阻隔性能提高,但水蒸气阻隔性能降低。当PVA质量分数为80%时,杂化复合薄膜的氧气阻隔性能是纯BOPP薄膜的308倍;但水蒸气阻隔性能是纯BOPP薄膜的一半;拉伸强度和断裂伸长率分别是纯BOPP薄膜的1.4倍和1.7倍;透光率大于90%,具有良好的透明性。 在CS/SiO_2/BOPP杂化阻隔性复合薄膜中,杂化层与BOPP薄膜紧密附着,表面无分相或开裂现象。随CS含量的增加,杂化复合薄膜的氧气阻隔性能先提高后降低;水蒸气阻隔性能持续降低。当CS质量分数为18%时,杂化复合薄膜的氧气阻隔性能是纯BOPP薄膜的112倍;水蒸气阻隔性能是BOPP薄膜的1.3倍;拉伸强度和断裂伸长率分别是纯BOPP薄膜的1.5倍和1.8倍;透光率低于纯BOPP薄膜,但仍具有良好的透明性。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.2;TB484

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【参考文献】
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