BOPP/SiO_x和BOPP/SiO_x/TiO_x复合膜的制备及其性能的研究

论文摘要

有机/无机复合薄膜在材料的应用中越来越重要,因为它不仅具备有机材料的性能,同时也具有无机材料的优点。在有机物基体上制备的无机物的厚度对复合膜的性能有着重要的影响。本文研究了影响制备在有机物基体上无机氧化物的厚度的因素及其与复合膜性能的关系。采用旋涂的方法,在BOPP膜表面上制备SiOx涂层来制备BOPP/SiOx复合膜,研究了影响BOPP膜表面上SiOx涂层厚度的因素,如正硅酸乙酯(TEOS)的浓度、溶胶时间、旋涂转速、旋涂时间、市售硅溶胶和自制硅溶胶的比例等。通过调节各种影响因素,用自制硅溶胶制备的BOPP/SiOx复合膜上的SiOx涂层可以控制在80nm到1.67μm的范围内,并且得到的SiOx涂层表面上没有裂纹,用3M胶带测试得知,SiOx涂层与BOPP/SiOx复合膜基体的结合力很强,通过扫描电子显微镜(SEM)观察到复合膜表面比较平整。并且通过原子力显微镜(AFM)的测试得知,当SiOx涂层厚度为1.67μm时,其表面平均粗糙度仅为2.1nm,相对于空白的BOPP膜,相应的透光性只下降了5.5%,而且静态水接触角从BOPP空白膜的98°降到了23°；相对于空白的BOPP膜,通过混合硅溶胶制得的BOPP/SiOx复合膜上的SiOx涂层为1.02μm时接触角降到了4.0°,相应的透光性仅下降了7.0%。采用浸涂的方法,在BOPP/SiOx复合膜上制备TiOx涂层。复合膜的柔性基本没有改变,当SiOx涂层厚度为600nm, TiOx涂层到达135nm时。同时,当紫外光照时间逐渐增加到70min时,BOPP/SiOx/TiOx复合膜的接触角从109°逐渐减小到5°以下；在紫外光照时间逐渐增加到60min时,复合膜对甲基橙的降解率逐渐增加到84.1%。说明在保持复合膜柔性和有机膜完整性基本不变的前提下,所制备的复合膜具有在紫外光的照射下从疏水到超亲水的转变和光催化的功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 材料表面改性的方法
• 1.1.1 引入小分子基团改性法
• 1.1.2 引入高分子链改性法
• 1.1.3 表面光接枝聚合方法在改善膜性能中的应用
• 1.2 有机/无机复合膜研究
• 1.2.1 有机/无机复合膜分类
• 1.2.2 有机/无机复合膜制备
• 1.2.3 有机/无机复合膜的应用
• 1.3 选题的目的和意义
• 1.3.1 选题目的
• 1.3.2 选题意义
• 1.4 本课题主要研究的内容
• x复合膜制备及其性能的研究'>第二章 BOPP/SiO_x复合膜制备及其性能的研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 药品
• 2.1.2 实验装置及方法
• 2.1.3 实验表征
• 2.2 实验原理
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 接枝条件的确定
• x厚度的因素'>2.3.2 影响SiO_x厚度的因素
• x复合膜的性能'>2.3.3 BOPP/SiO_x复合膜的性能
• 2.4 小结
• x/TiO_x复合膜的制备及性能研究'>第三章 BOPP/SiO_x/TiO_x复合膜的制备及性能研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 药品
• 3.1.2 实验装置及方法
• 3.1.3 实验表征
• 3.2 实验原理
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 复合膜的全反射红外（ATR-FTIR）表征
• 3.3.2 复合膜的紫外（UV）表征
• 3.3.3 复合膜的相差显微镜（PCM）表征
• 3.3.4 复合膜的原子力显微镜（AFM）表征
• 3.3.5 复合膜的扫描电镜（SEM）表征
• 3.3.6 复合膜能谱仪（EDX）的表征
• 3.3.7 复合膜X射线光衍射仪（XRD）表征
• x/TiO_x复合膜的亲水性表征'>3.3.8 BOPP/SiO_x/TiO_x复合膜的亲水性表征
• x/TiO_x复合膜的光催化性表征'>3.3.9 BOPP/SiO_x/TiO_x复合膜的光催化性表征
• 3.4 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者与导师简介
• 附录