在模型聚合物系统的埋藏接口和商业多层屏障膜中的粘附和分子相互作用之间的相关性

科学领域:

• 聚合物科学 聚合物科学
• 材料化学 材料化学
• 表面科学是一门学科.

背景情况:

• 多层聚合物薄膜依赖于结合层来形成不同聚合物之间的粘附.
• 无化物/酸改性聚烯作为结合层,与屏障聚合物如EVOH和尼龙形成共价连接.
• 粘附强度在不同的聚合物-结层组合中有很大差异.

研究的目的:

• 使用SFG光谱学系统地研究四个常见的聚合物结合接口的接口粘附化学.
• 为了将接口化学与EVOH/tie和尼龙/tie系统中测量的附着强度相关联.
• 了解结合层化学和接口反应对粘附性能的影响.

主要方法:

• 总频率生成振动光谱 (SFG) 用于分析埋藏的聚合物接口的化学结构和粘合.
• 研究了模型系统和吹的多层薄膜,重点是EVOH/聚烯带,EVOH/聚乙烯带,尼龙/聚烯带和尼龙/聚乙烯带接口.
• 使用膝盖剪切和剥皮试验量化粘附,以与SFG发现进行比较.

主要成果:

• SFG分析表明,通过反应动力学和无水化/酸性群体的界面丰富的组合,粘附性得到增强.
• 基于尼龙的接口表现出更强的粘附力,与SFG对有利的接口化学的观察一致.
• 聚烯结合系统的粘附性降低,可能是由于链裂变的移植寡合体的迁移,这会干扰接口粘合.

结论:

• 界面化学,特别是反应动力学和反应剂丰富,对于确定多层聚合物系统的粘合强度至关重要.
• 与聚烯绑定层相比,尼龙绑定层通过更有效的界面反应促进了更好的粘附性.
• 了解和控制接口副产品,如移植的寡合物,对于优化聚合物多层结构中的粘附是必不可少的.