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1、包装工程PACKAGINGENGINEERINGVol.27No.42006.08四甲基硅氧烷制备SiOx低表面能薄膜周美丽,陈强,岳蕾,葛袁静(北京印刷学院等离子体物理及材料研究室,北京102600)摘要:采用13.56MHz的射频等离子体聚合装置,以四甲基二硅氧烷(TMDSO)为单体、氧气为反应气体、氩气为电离气体,在载玻片、单晶硅片、PET、BOPP等基体材料上沉积氧化硅低表面能薄膜。在薄膜的制备工艺研究中,通过改变放电方式、工作压强、放电功率、沉积时间、氩气和TMDSO单体的比例等参数,研究氧化硅薄膜
2、的沉积速率;通过傅立叶红外光谱仪(FTIR)、原子力显微镜(AFM)等分析了沉积膜的化学组成和结合状态;利用接触角测定仪测量薄膜的接触角,从而计算薄膜的表面能,最终从结构分析上研究影响SiO2薄膜低表面能内在因素。关键词:PECVD;四甲基二硅氧烷;低表面能薄膜;SiOx薄膜中图分类号:TQ325文献标识码:A文章编号:1001-3563(2006)04-0068-03PreparationofLowSurfaceEnergySiOxFilmbyTetramethyldisiloxaneZHOUMei2li,
3、CHENQiang,YUELei,GEYuan2jing(BeijingInstituteofGraphicandCommunication,Beijing102600,China)Abstract:ExperimentsweremadetoproduceSiOxbyPECVDonmicroscopeslidessubstratesofPET,BOPP,andsoon,usingagaseousmixtureofTetramethyldisiloxanewithargon.Duringtheprocedure
4、,westudiedthedepositionratebychangingthedischargepower,depositiontimeandthepercentageofTMDSO.Underthoseconditions,theeffectoftheTMDSOconcentrationintheplasmaonthefilmcompositionandstructureandthelowenergycharacterwasstudiedusingFouriertransforminfraredadsor
5、ptionspectroscopy(FTIR),contactangleandAtomicForceMicroscopy(AFM).Keywords:PECVD;tetramethyldisiloxane;lowsurfaceenergyfilm;SiOxfilm等离子体制备SiO2薄膜在工业界的应用,首先是在食品薄膜的亲疏水性能。采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和原子和药品的保质保鲜方面。由于其阻隔性高、微波可透过性好等力显微镜(AFM)对薄膜的结构成分以及表面形态变化进行了优异性能在食品药品保值保鲜、微
6、波加热食品等包装领域中受表征,分析了聚合物的结构对薄膜性能影响。到广泛的重视。而采用等离子体制备氧化硅作为低表面能薄膜的应用,只是最近才有报道。1实验-2低表面能薄膜是指表面能低于27(mJ·m)的薄膜。它不沾水、不沾油,在数字印刷板材的制备、贵重文物保护及关键SiOx薄膜的制备是在平板式电容耦合等离子体化学气相电子器件保护方面有重要的意义和良好的应用前景。通常低沉积装置上进行,实验装置简图见图1。其中平行板电极间距表面能薄膜是采用化学氟化方法合成,但www.spm.com.cn合成材料结构不稳为50mm,1
7、3.56MHz射频源通过容式匹配器输入到下电极,上定、工艺复杂和温室气体废物污染等,影响低表面能薄膜的应电极接地,各类基片(KBr压片除外)在5min乙醇超声清洗后用。等离子体合成,特别是采用脉冲等离子体合成,可以有效、放置在下极板上;单体四甲基二硅氧烷(1,1,3,3-Tetramethyl2方便、简易裁减聚合反应的分子链长短和大小、控制基团密度,disiloxane)由辅助电离气体Ar载入到真空室,由上极板均匀达到控制薄膜的表面性能,具有化学合成及连续等离子体合成分布的小孔扩散到电极之间。在实验的本底真空
8、要求在5Pa[1,2]法等不可比拟的优点。因此我们准备在等离子体沉积以下。[3]SiO2薄膜的初步研究基础上,采用四甲基二硅氧烷作为单根据测量要求,基片分别采用:KBr压片,进行聚合薄膜体,研究连续等离子体、脉冲等离子体聚合氧化硅薄膜的性能。的FTIR分析;载玻片上,研究所成膜的表面形态。PET,BOPP通过对薄膜水的接触角和表面张力的测试,认识等离子体聚合研究薄膜的表面能。收稿日期:2006O06
