據研究人員稱，在聚丙烯(PP)薄膜上外加一層有機硅烷夾層包覆的類金剛石(DLC)能夠有效改善阻氣性能，其阻氣性是未加夾層的對照組的300倍。

研究小組稱，表面涂層是提高氣體阻隔性的最有效的方法之一。

預先將DLC-PP薄膜用某些有機硅烷夾層處理后，明顯改善了薄膜的氣體阻隔性且降低了氧氣傳輸速率。

300倍

被氨基有機硅烷層處理后的DLC-PP膜的阻隔改善系數(BIF)比未處理的PP膜高出了300倍。

通過觀察DLC表面，發現阻氣性的改善是由于DLC與PP之間的細小裂縫被填滿的緣故。

大多數高分子材料，包括PP，阻氣性較低，氧分子能夠輕易地穿透聚合物包裝導致食品質量損壞。

為了解決這個問題，他們在DLC和PP之間引入了有機硅烷夾層，填滿了DLC裂縫并制造了有機硅烷夾層，硅烷偶聯劑作為前體。

Tashiro 等人說：“帶有有機硅烷夾層的DLC涂覆聚合物有一個氨基集團，能夠提供極低的氧氣傳輸速率，甚至能與現有的超低透氧率的DLC涂覆PET膜相媲美。”

OTR的差異

未經處理的PP透氧率(OTR)很高，能達到800 cc/m2/day/atm。

研究人員說，如果膜經不同硅烷偶聯劑處理后，OTR會有很大的不同(從2.5 cc/m2/day/atm 到591.1 cc/m2/day/atm之間變化)

帶有有機硅烷夾層的樣品可以通過帶氨基的硅烷偶聯劑合成出來，其OTR值很低。

研究人員發現帶有KBM-903和KBM-803氨基的薄膜氣體阻隔性的改善效果最強。

DLC的表面改性方法能夠適用于多種類型的多聚物，包括聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)和聚乳酸(PLA)。

研究人員總結道：“這種新的表面改性方法——DLC成膜前加入有機硅烷聚合物夾層，有望成為制造高阻隔性DLC聚合物膜的好方法之一，并且有助于擴大DLC包覆材料的工業應用。”