Modificación superficial sencilla de películas de polietileno mediante autoensamblaje capa a capa asistido por pulverización de óxido de grafeno para propiedades de barrera al oxígeno.

Las propiedades de barrera al oxígeno son esenciales para los sistemas de envasado de alimentos que conservan los alimentos perecederos.
En este estudio, se utiliza el autoensamblaje capa por capa (LbL) asistido por pulverización. El nano-
Tamaño del óxido de grafeno (GO−)
Se desarrollaron y caracterizaron películas multicapa.
Amina con electricidad positiva
Utilice dispersión de GO con carga negativa, etilenglicol y 1-(3-
(Dimetilaminopropil)-3-
Cetona de acetato de yodo (EDC).
Las capas alternas de GO y GO se depositan sobre polietileno flexible (PE).
Sustrato sin propiedades inherentes de barrera de gases.
Este método permite modificar superficies que resultan difíciles de modificar con el método tradicional de inmersión capa a capa (LbL).
Tasa de penetración de oxígeno de la película de PE recubierta (3511,5 cc/m2·día)
Tras la deposición de la película de GO con un espesor de tan solo 60 nm, se redujo significativamente a 1091 cc/m2 día.
Tras recubrir la película de GO, la relación de transmisión de luz dentro del rango de luz visible no se reduce significativamente, lo que garantiza la transparencia de las aplicaciones de embalaje de PE.
Las propiedades de barrera contra gases son esenciales para proteger las películas de artículos perecederos como alimentos o aparatos electrónicos.
En particular, las propiedades de barrera al oxígeno desempeñan un papel vital en las aplicaciones de envasado de alimentos, ya que la mayor pérdida de calidad en los alimentos se debe al oxígeno en los gases permeables. Polietileno (PE)
Gracias a su transparencia, flexibilidad y bajo coste en el envasado de alimentos, se ha convertido en uno de los materiales poliméricos más utilizados.
Sin embargo, el bajo rendimiento de la película polimérica como barrera contra los gases limita su aplicación en el envasado comercial de alimentos.
Por lo tanto, muchos investigadores han realizado grandes esfuerzos para mejorar las propiedades de barrera de las películas de polímeros mediante la aplicación de películas de barrera a los materiales de barrera que formarán nanocompuestos o mediante el recubrimiento de películas de barrera sobre superficies de PE.
Los nanocompuestos formados por materiales inorgánicos o arcilla orgánica muestran propiedades mejoradas de barrera al oxígeno, pero mantener su claridad óptica sigue siendo un desafío debido a la mala dispersión de las partículas de arcilla inorgánica u orgánica.
El grafeno y el óxido de grafeno (GO) son bien conocidos.
Se sabe que el átomo es delgado, dos-
Material de bloqueo de tamaño con excelentes propiedades mecánicas y de bloqueo de gases.
La alta relación de aspecto y la estructura plana 2D de las nanoplaquetas de GO se denominan no penetración para la mayoría de los gases. Kuila.
El equipo añadió la lámina de óxido de grafeno de la película barrera de oxígeno a la matriz polimérica.
Se requieren procesos funcionales adicionales para la dispersión de láminas de GO en sustratos poliméricos.
Dependiendo de la estructura interna de la película compuesta, la permeabilidad al gas a través de la misma puede aumentar o disminuir.
La orientación aleatoria de las plaquetas o el nivel en la membrana de matriz mixta (MMM)
La penetración de gases se ve dificultada por las vías de difusión tortuosas, mientras que la orientación vertical de las plaquetas proporciona una penetración más rápida porque constituyen un canal de transporte veloz.
Método de recubrimiento sin superficie
Los materiales permeables se utilizan ampliamente en la función de barrera contra el oxígeno.
Una película multicapa compuesta por GO depositado alternadamente y un polielectrolito como la polietilenimina (PEI).
Alcohol vinílico (PVA)
, o hidrocloruro de polipropileno (PAH) mediante autoensamblaje capa por capa (LbL)
Se ha informado del ensamblaje. Auto-LbL
El montaje es bueno.
Se han desarrollado métodos de fabricación de nanofilms para controlar con precisión el espesor y la composición interna de la película mediante diversas interacciones complementarias, y pueden utilizarse con diversos materiales.
La estructura multicapa de GO se puede preparar mediante una reacción de autoensamblaje capa a capa (LbL).
El ensamblaje y el oxígeno deben penetrar el recubrimiento de GO a través del camino tortuoso de la capa de GO densamente apilada, lo que resulta en la reducción de OTR. LbL auto-
Chen, se requieren materiales adicionales para ensamblar láminas de GO que puedan interactuar con otras láminas de GO.
Fabricado con decenas de nanómetros.
Membrana gruesa de GO/polielectrolito LbL sobre 125 μm-
Se obtuvo el sustrato de PET grueso de 99.
OTR cayó un 6%. Jaime C.
El grupo de investigación presentó películas multicapa de óxido de grafeno/polímero y obtuvo altas propiedades de barrera contra el oxígeno y el hidrógeno.
Para lograr un alto rendimiento, se deben seleccionar cuidadosamente los materiales suplementarios con GO de potencia negativa.
En nuestro trabajo, hemos diseñado un GO amino-funcional para GO.
Tanto GO como GO tienen excelentes propiedades de barrera de gas, no solo la interacción electrostática entre el grupo amino de GO y el grupo amino de GO, sino también el pi-
Las interacciones Pi aseguran una unión estrecha entre cada capa.
Muchos estudios previos sobre las propiedades de la barrera de oxígeno se basan en polifenileno (PET) grueso.
En el caso de las películas que ya poseen propiedades intrínsecas de barrera al oxígeno, existen pocos informes sobre la modificación de películas de PE flexibles con escasas propiedades intrínsecas de barrera al oxígeno.
La película de PE que utilizamos como sustrato es un material de embalaje muy utilizado que, por sí mismo, posee una alta flexibilidad y bajas propiedades de barrera al oxígeno.
Además, la inmersión tradicional LbL de
Debido a la tensión de cizallamiento durante el proceso de inmersión, resulta difícil ensamblar una membrana estable sobre una membrana de PE flexible, y el rendimiento de la barrera de oxígeno no ha mejorado debido a las grietas.
Así que introdujimos un sencillo aerosol.
Método de deposición capa a capa auxiliar.
Aunque la mejora de la barrera de oxígeno no es alta en comparación con estudios anteriores, hemos logrado reducir con éxito la OTR de la película de PE flexible mediante la pulverización del ensamblaje de película multicapa GO/GO auto-recubrimiento LbL auxiliar.
Aquí presentamos el sencillo spray
Asistencia LbL
Ensamblar GO sobre un sustrato de PE delgado y flexible sin polielectrolito complementario. El rociado-
Programa auxiliar para hacer altura
Deposición densa y ordenada
Película de GO multicapa empaquetada en grandes dimensiones.
El sustrato de PE flexible puede suministrarse manteniendo una alta transparencia.