复合膜的制作方法

专利2023-06-08  83


本实用新型涉及复合材料的技术领域,特别涉及一种复合膜。



背景技术:

生物质塑料因其成本低、质量轻、柔性、透光性较高及其环保可降解等特点可很好的替代玻璃材料应用于包装材料和柔性器件的封装。使用生物质聚合物可以减轻过度使用常规聚合物材料造成的环境影响,从而减少塑料的生产。然而,从天然来源提取制备的材料与传统聚合物相比性能较差尤其是阻隔性能,不符合用于使用的要求。聚乳酸(pla)是最具发展潜力的可生物降解包装材料之一,它由100%可再生资源(如玉米和甜菜)衍生而来,降解的产物是h2o和co2,其来源和产物都不会对环境产生污染,因而具有巨大的应用潜力。

在聚合物基材上镀膜存在许多挑战,主要的局限在于聚合物的热敏性和热脆性。目前市场上阻隔性封装材料多是单层结构如al2o3、sio2膜层,不能满足高阻隔和高透光的要求。



技术实现要素:

本实用新型提供了一种复合膜,可以解决上述技术问题中的一个或多个。

本实用新型的复合膜依次包括生物降解基层、加硬强化膜层、增透阻隔膜层、超硬纳米堆砌膜层和防油污防指纹膜层。

通过采用上述技术方案,使得本实用新型的复合膜可生物降解,且具有重量轻、耐油污、高阻隔和高透过的特点,可用于包装和柔性器件的封装等。

在一些实施方式中,生物降解基层为聚乳酸。聚乳酸在自然环境中可进行生物降解,降解产物不会对环境产生污染。

在一些实施方式中,生物降解基层的厚度为40-120μm。

在一些实施方式中,加硬强化膜层为有机硅化物。加强硬化膜层耐冲击、耐刮擦,可以提高复合膜的强度和硬度。

在一些实施方式中,加硬强化膜层的厚度为1-3μm。

在一些实施方式中,增透阻隔膜层由氮化硅和氧化硅交替镀制而成,其中氮化硅和氧化硅的折射率分别为2.05和1.43。

增透阻隔膜层采用氮化硅和氧化硅交替镀制,能有效阻隔大气中的水分子和氧分子,提高复合膜的耐候性,同时又不影响复合膜的光线透过。本实用新型的复合膜的光线透过率可达到93-95%。

在一些实施方式中,增透阻隔膜层的厚度为200-300nm。

在一些实施方式中,超硬纳米堆砌膜层由氧化硅和氮化硅进行纳米堆砌而成,其中氮化硅的莫氏硬度为9。

通过采用上述技术方案,可以提高复合膜的硬度,避免使用过程中被刮伤。

在一些实施方式中,超硬纳米堆砌层的厚度为30-100nm。

在一些实施方式中,防油污防指纹膜层的厚度为30-100nm。

通过采用上述技术方案,可以避免复合膜使用过程中出现油污和指纹印。

附图说明

图1为本实用新型的复合膜的结构示意图。

附图中标号说明:生物降解基层1,加硬强化膜层2,增透阻隔膜层3,超硬纳米堆砌膜层4,防油污防指纹膜层5。

具体实施方式

为了便于本领域的技术人员理解本实用新型,下面将结合附图对本实用新型作进一步的说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅用于解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

图1示意性地显示了根据本实用新型的复合膜。

如图1所示,本实用新型的复合膜依次包括生物降解基层1、加硬强化膜层2、增透阻隔膜层3、超硬纳米堆砌膜层4和防油污防指纹膜层5。

其中生物降解基层1为聚乳酸,生物降解基层1的厚度为40-120μm。生物降解基层1采用聚乳酸可在自然环境中进行生物降解,降解产物为二氧化碳和水,不会对环境造成污染。

生物降解基层1上依次镀制加硬强化膜层2,增透阻隔膜层3,超硬纳米堆砌膜层4和防油污防指纹膜层5。

其中,加硬强化膜层2镀制在生物降解基层1上。例如,加硬强化膜层2采用浸渍提拉式喷涂在生物降解基层1上。加硬强化膜层2为有机硅化物,例如甲基硅氧烷类。加硬强化膜层2的厚度为1-3μm。加强硬化膜层2耐冲击、耐刮擦,可以提高复合膜的强度和硬度。另外,加强硬化膜层2可作为过渡层,提高增透阻隔膜层3的附着力。

增透阻隔膜层3采用真空磁控溅射的方式镀制在加强硬化膜层2上,厚度为200-300nm。增透阻隔膜层3由氮化硅和氧化硅交替镀制而成,其中,氮化硅和氧化硅的折射率分别为2.05和1.43。增透阻隔膜层3采用氮化硅和氧化硅交替镀制的方式,能有效阻隔大气中的水分子和氧分子,提高复合膜的耐候性,同时又不影响复合膜的光线透过,使得本实用新型的复合膜的光线透过率可达到93-95%。

超硬纳米堆砌膜层4由氧化硅和氮化硅进行纳米堆砌而成,厚度为30-100nm,优选40-60nm。其中,氮化硅的莫氏硬度为9,其硬度仅次于金刚石,可以显著提高复合膜的硬度,避免使用过程中被刮伤。

超硬纳米堆砌膜层4上镀制防油污防指纹膜层5,防油污防指纹膜层5的厚度为30-100nm,优选30-80nm。防油污防指纹膜层5位于复合膜的最外层,可将已镀制的膜层覆盖起来。防油污防指纹膜层5为氟基聚合物,采用真空蒸发镀膜的方法镀制在超硬纳米堆砌膜层4上,水滴角大于110°,具有良好的疏水性,避免使用过程中出现油污和指纹印,有利于保持复合膜的透过性及外观效果。

本实用新型的复合膜可进行生物降解,具有重量轻、耐油污、高阻隔和高透过的特点,可用于包装和柔性器件的封装等。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。


技术特征:

1.复合膜,其特征在于:依次包括生物降解基层、加硬强化膜层、增透阻隔膜层、超硬纳米堆砌膜层和防油污防指纹膜层。

2.根据权利要求1所述的复合膜,其特征在于:所述生物降解基层为聚乳酸。

3.根据权利要求1或2所述的复合膜,其特征在于:所述生物降解基层的厚度为40-120μm。

4.根据权利要求1所述的复合膜,其特征在于:所述加硬强化膜层为有机硅化物。

5.根据权利要求1或4所述的复合膜,其特征在于:所述加硬强化膜层的厚度为1-3μm。

6.根据权利要求1所述的复合膜,其特征在于:所述增透阻隔膜层由氮化硅和氧化硅交替镀制而成,其中氮化硅和氧化硅的折射率分别为2.05和1.43。

7.根据权利要求1或6所述的复合膜,其特征在于:所述增透阻隔膜层的厚度为200-300nm。

8.根据权利要求1所述的复合膜,其特征在于:所述超硬纳米堆砌层的厚度为30-100nm。

9.根据权利要求1所述的复合膜,其特征在于:所述防油污防指纹膜层的厚度为30-100nm。

技术总结
本实用新型公开了一种复合膜,属于复合材料的技术领域。本实用新型的复合膜依次包括生物降解基层、加硬强化膜层、增透阻隔膜层、超硬纳米堆砌膜层和防油污防指纹膜层。本实用新型的复合膜可进行生物降解,具有重量轻、耐油污、高阻隔和高透过的特点,可用于包装和柔性器件的封装等。

技术研发人员:林晶;孙智慧;于贵文;钱锋
受保护的技术使用者:哈尔滨商业大学
技术研发日:2020.07.07
技术公布日:2021.04.06

转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-13087.html