PET_丙烯腈接枝膜阻氧性能的研究(3)

PET_丙烯腈接枝膜阻氧性能的研究

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表"8$%&膜的热行为和结晶度&DP/>"8MBAO@D//:E:@ADEH@Q>B-D/P>QDN:.BO

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样品空白膜接枝膜

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区，从而增加其分子间作用力，阻氧性提高。另一方面，本反应的决定步骤在于初级自由基从基材表面

［"#］

夺!这一步，从$%&分子链的结构式中可以看

到，$%&分子链上主要有乙二醇软段上的二级!和

［")］

。苯环上的!，其离解能分别为’"(和’)’*+,-./

低温下（0(1），反应的选择性好，接枝主要发生在乙二醇软段上，产物比较规整，有利于阻氧性能的提高；高温下（021），反应的选择性差，接枝不仅发生在乙二醇软段上，而且发生在苯环上，产物规整性88"-—熔点；$?—结晶度，$M4!#=,!#9?S"((7；!#=—熔融热；!#9?4"R)+,;!#9?—纯$%&的熔融热，

!"($%&’空白膜及接枝膜的微观形貌

差，不利于阻氧性能的提高。

0(1时，!34056’7；021时，!34050"7

图’8不同反应温度下接枝膜氧气透过率随

测试时间的变化

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!"#$%&’空白膜及接枝膜的结晶性

聚合物膜的阻氧性能不但取决于其分子结构，而且取决于其聚集态结构。对于结晶性高分子而言，结晶度与其阻氧性能密切相关。如图2及表"所示，$%&膜接枝IJ后结晶度并没有明显变化，因此说接枝聚合反应主要发生在$%&的无定形区，并没有改变$%&膜的整体结构。

图28$%&接枝膜的KLM曲线9:;<28KLM?FBN>O.=;BD=@>H$%&=:/-O

万方数据

图)为$%&空白膜及接枝膜的扫描电镜照片（D为空白膜，

P、?为接枝膜）。可以看出，空白膜光滑而且平坦，接枝膜的表面凹凸不平，并有球形颗粒，说明IJ不但接枝到了$%&表面而且接枝到其亚表面，因此，$%&膜的阻氧性得到了明显改善。另外，P和?是不同反应温度下得到的接枝膜，接枝率相近，但是其表面形貌有很大不同，低温下，接枝链颗粒小、分布均匀；高温下，接枝链颗粒大、分布不均匀。这也从另一个角度反应了高温下得到的接枝膜阻氧性较差的原因。

!")$环境因素对空白膜及接枝膜阻氧性的影响

阻隔聚合物是一种具有阻隔功能的材料，主要用于保护性包装，即用于保护食品或其他电子元件等体系使之与环境隔绝。因此，研究环境因素对接枝膜阻氧性的影响是非常必要的。因此我们重点研究了测试温度及湿度对$%&接枝膜阻氧性能的影响。

图T表示$%&空白膜及接枝膜氧气透过率随环境温度的变化。可以看出，随着环境温度的提高，$%&空白膜及接枝膜的%均明显上升，温度从"21上升到’(1，空白膜的%从R56-U --（,-R H）上升到了65"’-U --（,-R H），接枝膜的%从R52T-U --（,-R H）上升到了)5R"-U --,（-R H），也就是说随着环境温度的提高$%&空白膜及接枝膜的阻氧性能都有所下降，但是，接枝膜的阻氧性仍好于空白膜的。温度对氧气透过率的影响可以从两个方面来解释，首先，温度升高时氧气在$%&膜上吸附、扩散、解吸的速度都会提高；更重要的是，在温度较高的条件下$%&接枝膜中无定形区中分子链运动加快，运动单元变大，分子链间的间隙

扩大。以上两个因素都使%上升，即阻氧性能下降。但是，$%&上接枝IJ后，虽然环境温度提高，分子间作用力也增加，接枝膜的阻氧性仍好于空白膜的阻氧性。