PET薄膜表面硅树脂涂层体系构筑及气体阻隔性能研究

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1、硕士学位论文PET薄膜表面硅树脂涂层体系构筑及气体阻隔性能研究STUDYONTHESTRUCTUREANDGASBARRIERPROPERTIESOFSILICONECOATINGONTHEPETFILM陈一帆哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：O634.3学校代码：10213国际图书分类号：547密级：公开工程硕士学位论文PET薄膜表面硅树脂涂层体系构筑及气体阻隔性能研究硕士研究生：陈一帆导师：黄玉东教授申请学位：工程硕士学科：化学工程所在单位：化工与化学学院答辩日期：2018年06月授予学位单位：哈尔滨工业大学Cl

2、assifiedIndex:O633.4U.D.C:547DissertationfortheMasterDegreeinScienceSTUDYONTHESTRUCTUREANDGASBARRIERPROPERTIESOFSILICONECOATINGONTHEPETFILMCandidate：YiFanChenSupervisor：Prof.YuDongHuangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ChemicalEngineeringAffilia

3、tion：SchoolofChemistryandChemicalEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着人们生活水平的不断提高，对功能性食品包装薄膜的应用越来越广泛，其中气体阻隔性食品包装薄膜一直以来都是人们研究的热点。其中，PET薄膜有着优异的性能，被广泛地应用于食品包装薄膜，为了提高PET薄膜的气体阻隔性，本文研究了一种具有高附着性、高交联程度

4、的光-热双重固化涂层体系和一种阻隔性片层材料的改性，并且将两者结合起来，制备一种高阻隔性的涂层。光-热双重固化方式的涂层的制备，是以γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为主原料，以聚醚胺D230为热固化剂、二苯甲酮为光引发剂、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯为共引发剂，以环氧树脂为附着力增强剂，己二醇二丙烯酸酯为活性稀释剂，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为交联剂，在紫外光照射和热引发下进行的固化反应，研究了其热固化及光固化的过程，保留了光固化交联程度大、固化时间短，热固化附着性能优异的优点，从而制备出一种

5、附着力等级为0的、交联度为90.27%的高性能涂层。为了得到阻隔性涂层，在涂层的基础上加入了具有片层结构的绢云母。片层绢云母具有优异的物理性能和化学性能，经常被用作涂层中的一种片层填料。但是绢云母其结构较为稳定，本身不具有膨胀层，为了充分地发挥云母自身的片层优势，并且使其以片层结构均匀的分散在涂层体系中，本文对片层绢云母进行了改性，其中包括结构活化和插层处理两个步骤。并且，对改性后的云母做了ATR、XRD等分析表征，得到了层间距为1.053nm、相容性好的片层绢云母。结合上述所制备的两种材料，以插层改性过的片层绢云母作为阻隔性

6、材料加入到光-热双重固化的含硅涂层中来提高PET薄膜的气体阻隔性能。结果表明其成功阻碍了气体分子的直接穿透，使得气体进入时形成“回路”，延长其渗透路径，进而有效地实现了高气体阻隔性能。进行涂层改性后的PET薄膜的透湿32性达到了12.4033g/(m²·24h)，透气性达到了29.9097cm/(m·24h·0.1mPa)，对其应用于食品包装有广泛的意义。关键词：PET薄膜；气体阻隔性；光-热双重固化涂层；片层绢云母-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththecontinuousimprovementof

7、people'slivingstandards,theapplicationofthefunctionalfoodpackagingfilmisbecomingmoreandmoreextensive,andthegasbarrierpackagingfilmhasalwaysbeenahotspotoftheresearch.Amongthem,PEThasexcellentpropertiesandiswidelyusedinfoodpackagingfilm.Inordertoimprovethegasbarrierpr

8、opertyofPETfilm,akindoftheUV-thermaldoublecuringcoatingwithhighadhesionandhighcrosslinkingdegreeandthemodificationofabarrierlayermateriala