PET薄膜功能性表面的制备及应用研究

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1、学号：12101103常州大学硕士学位论文PET薄膜功能性表面的制备及应用研究研究生陆枫潇指导教师张洪文副教授学科、专业名称高分子化学与物理研究方向聚酯薄膜表面改性及应用2015年5月PreparationandApplicationofFunctionalPETFilms’SurfacesADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByLuFeng-xiao（PolymerChemistryandPhysics）DissertationSupervisor:AssociateProf.ZhangHong-wenMay，2015常州大学学位论

2、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指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。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，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影

3、印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜具有优良的理化性能，广泛应用于塑料包装、液晶显示、生物医用等领域。随着科技和经济的不断发展，普通的聚酯薄膜已不能完全满足人们的使用要求，因此，必须根据不同的使用领域，对PET薄膜进行必要的改性，从而开发出有特殊功能性的聚酯薄膜，例如高透聚酯薄膜，自清洁薄膜、抗菌包装薄膜、生物降解聚酯等。本论文通过化学接枝和物理涂覆这两种方

4、法，对PET薄膜表面进行改性。通过SI-ATRP法在聚酯薄膜表面接枝聚甲基丙烯酸十二氟庚酯-聚甲基丙烯酸甲酯（PDFHMA-PMMA）共聚物，聚苯乙烯-b-聚二甲基硅氧烷（PS-b-PDMS）嵌段共聚物，以在薄膜表面接枝疏水性共聚物，改善薄膜的疏水性能，并研究聚酯薄膜表面的润湿性能对微生物粘附的影响。获得疏水性PET薄膜表面。通过傅里叶变换红外光谱（ATR/FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）对接枝改性前后PET薄膜的表面结构及组成进行表征，表明在PET薄膜表面成功接枝共聚物；接枝量计算、接触角测量表征表明：SI-ATRP聚合方法具有“活性”/可控的特征；改性后薄膜疏水性能均得到改

5、善，表面接枝PDFHMA-PMMA和PS-b-PDMS共聚物后水接触角分别为99.5°和126°；通过细菌粘附实验，以大肠杆菌（E.coli）、金黄葡萄球菌（S.aureus）、枯草芽孢杆菌（B.subtilis）为实验菌种，考察接枝疏水性聚合物改性前后PET薄膜表面细菌的粘附性状况，实验结果表明，疏水改性后的聚酯薄膜表面细菌粘附量均有一定程度的减少，当水接触角为126°时，三种细菌的粘附量最低，较未改性薄膜分别降低了93.3%，90.1%，80.9%。通过ATRP法合成PS-b-PDMS-b-PS三嵌段共聚物，采用Sol-Gel法制备硅烷偶联剂改性的SiO2溶胶，并通过旋转涂覆的方

6、法在PET薄膜表面镀制一层增透膜，研究其对聚酯薄膜性能的影响。采用傅里叶变换红1外光谱（ATR/FTIR）、核磁共振谱图（HNMR）表征实验制备聚合物的化学组成及结构，表明成功合成所设计的聚合物。接触角测量表征表明：涂覆PS-b-PDMS-b-PS共聚物和氟硅烷改性SiO2后最大水接触角分别为I120°和90.6°。利用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）观察改性前后PET薄膜的表面形貌，PET薄膜表面均匀覆盖致密的聚合物层。利用透光率/雾度测试仪、紫外-可见光分光光度仪测试涂覆改性后PET薄膜的透光率，由于薄膜表面旋涂低折光指数且具有孔隙的增透膜，聚酯薄膜光学性能显著改

7、善，涂覆改性SiO2溶胶后的PET薄膜透光率甚至达到94%。以上分析结果均表明，通过表面接枝和旋转涂覆的方法使PET薄膜的表面性能得到有效的改善，获得了功能性的PET薄膜表面。关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯；疏水性；细菌粘附；增透；原子转移自由基聚合IIABSTRACTPolyethyleneterephthalate(PET)filmiswidelyusedinplasticpackaging，liquidcrystaldisplay，biomedical