透明且具有柔性的氣體阻隔材料在電子器件封裝、食品和藥品保存等方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。本文從材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備方法和性能強(qiáng)化途徑幾個方面綜述了層狀雙金屬氫氧化物（LDHs）基氣體阻隔薄膜材料的研究發(fā)展現(xiàn)狀。研究指出,以繞道理論模型為理論支撐展開的主體、客體及主客體間的相互作用設(shè)計是材料性能提升的關(guān)鍵。首先,主體LDHs納米片具有可調(diào)節(jié)的長徑比,這對于調(diào)控氣體阻隔性能來說是一種理想的填充材料;其次,聚合物客體的種類多樣性賦予了LDH/聚合物氣體阻隔薄膜獨特的力學(xué)、光學(xué)和電化學(xué)特性,為氣體阻隔薄膜的實際應(yīng)用提供了更廣闊的空間,同時對聚合物基體的物理化學(xué)特性的調(diào)節(jié)可提升阻隔性能;再者,調(diào)節(jié)LDHs和聚合物之間的相互作用力可進(jìn)一步減小主客體間的自由體積,使得氣體阻隔特性進(jìn)一步提升,同時,有序的2D結(jié)構(gòu)賦予了LDHs納米片的高取向,可以延長氣體分子的擴(kuò)散路徑而提高薄膜材料的非滲透性。最后,提出LDHs基氣體阻隔薄膜材料性能強(qiáng)化將成為LDHs基氣體阻隔薄膜材料發(fā)展的新方向。 

【文章來源】：化工進(jìn)展. 2020,39(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

氣體分子在非滲透性顆粒填充基體中的擴(kuò)散[28]

研究表明該模型的氧氣相對滲透量比Cussler模型更低，經(jīng)過進(jìn)一步的探究，這是因為LDHs與CA間存在氫鍵，誘使氧氣分子滯留時間增加，而導(dǎo)致更低的滲透性（圖2）。Dou等[24]進(jìn)一步通過分子動力學(xué)模擬（圖3）從理論上證明了CA和LDHs間存在氫鍵相互作用。因此，在對薄膜材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行理性設(shè)計時，除了填充物的長徑比、復(fù)合物自由體積，還要充分考慮到填充物與聚合物基體間的相互作用。圖3(CA/LDH)n薄膜材料中的氫鍵網(wǎng)絡(luò)[24]

(CA/LDH)n薄膜材料中的氫鍵網(wǎng)絡(luò)[24]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Biodegradable Poly（propylene carbonate）/Layered Double Hydroxide Composite Films with Enhanced Gas Barrier and Mechanical Properties[J]. Gao-feng Li,Wen-han Luo,Min Xiao,王拴緊,孟躍中.  Chinese Journal of Polymer Science. 2016(01)



本文編號：3577272