SiO2_MgO-PTFE_PET复合膜的制备及应用性能研究.pdf

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1、分类号密级SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜的制备及应用性能研究研究生姓名：张诗淼指导教师姓名、职称：丁泽良教授学科专业：机械工程研究方向：现代特种加工新技术湖南工业大学二〇一八年六月八日分类号密级SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜的制备及应用性能研究PreparationandapplicationpropertiesofSiO2/MgO-PTFE/PETcompositefilms研究生姓名：张诗淼指导教师姓名、职称：丁泽良教授学科专业：机械工程研究方向：现代特种加工新技术论文答辩日期：答辩会主席：湖南工业大

2、学二〇一八年六月八日湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：年月日湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、

3、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签名：日期：年月日摘要*SiO2/PET复合包装膜是一种新型软包装材料,可广泛应用于食品、医药、日化等领域。但是，由于SiO2和PET属于两种不同性质的材料，其热膨胀系数等性能参数相差较大，会导致膜基结合不牢和性能下降。本文以提高SiO2/PET复合膜的结合强度为目的，设计开发了新型SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜，通过扫描电镜、能谱仪、附着强度测试仪和透湿仪的检测与表征，研究了过渡层的制备工艺参数对其结合性能和透湿性能的影响，

4、并优化出最佳制备参数。采用磁控溅射技术制备了SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜，并通过附着强度测试仪、透湿仪检测了复合膜的结合性能和透湿性能。结果表明：SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜的结合强度较SiO2/PET复合膜、SiO2/MgO/PET复合膜分别高345%、97.98%；SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜的透湿性能较PET薄膜、SiO2/PET复合膜、SiO2/MgO/PET复合膜分别低60.7%、50%、32.9%。研究了过渡层MgO-PTFE的制备参数对SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜

5、的结合强度和透湿性能的影响规律。结果表明：随着氧氩比、PTFE掺杂量和过渡层厚度的增大，复合膜的结合强度先增大后减小，其透湿率则呈现先减小后增大的变化趋势；随着本底真空度的增大，复合膜的结合强度增大，复合膜的透湿率减小。利用正交实验法分析了过渡层MgO-PTFE的制备参数（氧氩比、本底真空度、PTFE射频功率、溅射时间）对SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜结合强度和透湿性的影响规律，并对过渡层MgO-PTFE制备参数进行了优化与验证。结果表明：（1）过渡层MgO-PTFE的制备参数中对SiO2/MgO-PTFE/PET

6、复合膜膜基结合强度和透湿性能影响最大的是氧氩比，其次是本底真空度和PTFE溅射功率，溅射时间的影响最小；4个制备参数的较优组合为：氧氩比为1，本底真空度为0.510-3Pa，PTFE溅射功率为140w，溅射时间为25min。（2）本实验条件下，采用最佳参数制备的SiO2/MgO-PTFE/PET复合膜具有最高的结合强度和最低的透湿率。关键词：包装膜，磁控溅射，结合强度，透湿性能*本文得到湖南省自然科学基金（2015JJ5019）的资助IABSTRACT*SiO2/PETcompositepackagingfilmisane

7、wtypeofflexiblepackagingmaterial,Whichiswidelyusedinfood,medicineanddailychemical,etc.However,thecompositefilmdoesnothavealargebondstrength,resultinginadecreasingtheperformanceofthecompositefilm.Inthispaper,Forthepurposeofimprovingthebondingstrength,anewtypeofSiO2/

8、MgO-PTFE/PETcompositefilmisdesigned.Throughscanningelectronmicroscopy(SEM),energyspectrometer,adhesionstrengthtesterandMOCONWVTRtesters,theeffect