单体对制备SiOx高阻隔包装薄膜的影响.pdf

撞塞；奎塞丝述查簋虽鱼菱堡亟堡鲑直匦：堑壁道鱼蕉茎堑￡￡I：§Q￡￡茎 真空室 垂亘墨旦笠壹圣堡丝堂玉盈塑=星塑鲞塑适塑的§jQ!星直阻匾星e塞墅筮 2蕴皇签：墨氢垫匡 上电摄 型丛婴里墨三壁氢蕴fIMQ§Q!塑峦里墨三壁氢蕴!HMQ§Q 廑玉簦：篁玉垫里高氢生z查亟塑丘，皇垦鲑兰，￡EI：BQ￡￡釜鱼萋墨丝上 盈丞堡墨阻堕退。些筮I丕固皇垡查型鱼氢丝壁阻匾照盟量控王苎叁熬墅 下电援 蔓堕的阻匾世篮墅堕。 羞键迥；四里墨三堡氢蕴fIMQ§Q!：峦里叁三硅氢蕴!HMQSQ2：壶堕匿丝萋 熙：低量笠直至焦 图I等离子体聚合系统示意图 功率是影响制备工艺的主要参数。功率的增 加使高能电子的密度增加，导致高能电子对电极的 轰击作用增强。实验表明，当电压和流速保持一定 时，沉积速率随着功率的增加而增加；但功率达到 一定程度以后，膜的沉积速率趋于定值。[4】 功率不仅对沉积速率影响较大，不同的单体 在相同的功率条件下所聚合的薄膜的性能以及膜 的结构组成也有很大的差别。 Siox薄膜由于其阻隔性高、微波透过性好等特点，在药品、 微波加热食品等保值保鲜包装领域可以取代传统的包装，目前格 外受到重视。国外在上世纪80年代就已经开始了在塑料薄膜上制 备Siox膜层的研究，并于上世纪末在发达国家投入市场。这种膜 以其超薄、高阻隔性和环保等优点在包装行业中表现出了强大生 图2红外光谱图 命力。[1】 目前Siox薄膜的制备主要是热蒸发，其缺点是S102层有空 隙，阻隔性能提高有限。采用等离子体化学气相聚合制备Siox薄出两个主要的氧化硅的特征峰，它们分别代表S1—0一S{网中的 膜，特别是采用不同的单体，研究单体对聚合薄膜的性能影响，目 氧原子的伸展、弯曲振动，表明等离子体化学气相合成了氧化硅 薄膜。分析50瓦到200瓦不同射频功率下沉积的Siox薄膜的红外 前报道较少[2113]。本文研究了等离子体聚合的工艺参数(功率、单 体比例、工作气压等)对成膜的化学结构、组分及聚合膜的各种 性能影响，通过工艺参数的变化来对比不同单体对等离子体聚合 Siox薄膜结构和阻隔性的变化，研究Siox薄膜的阻隔机理。 的单体qb0-HSnc-o以及S1一C的吸收峰强度随着射频功率的增 一、实验 加而减少，并在200瓦时消失。这表明聚合薄膜中S1一O—S1键所占 (一)聚合设备 实验装置如图1所示，为平板式电容式耦合放电装置，单体 通过真空室的负压引入真空室，然后在RF电源的激发下形成等 离子体，通过化学气相沉积在基料表面形成无机薄膜。实验采用 0—500瓦射频电源，其中单体输入、Ar气清洗、单体及反应混合 输入进样分别经由阀控1、2、3控制。 试验中所使用基材为PET、BOPP、载玻片和单晶