聚乙烯醇改性对原子层沉积氧化铝复合隔膜的影响

原子层沉积技术(ALD)是一种具有表面自限性反应的薄膜生长技术,可以精准控制薄膜的生长。本文研究了ALD技术包覆聚烯烃隔膜,制作纳米氧化铝聚烯烃复合隔膜。聚烯烃膜表面无ALD氧化铝反应基团,造成ALD氧化铝生长成核慢,前期反应效率低,最终生长的氧化铝多形成团簇而非完整覆盖的薄膜。为了增强ALD氧化铝包覆聚乙烯膜(PE)的全覆盖薄膜生长,将PE膜进行了聚乙烯醇(PVA)表面改性处理,然后进行ALD Al_2O_3生长。通过扫描电镜、红外光谱、电感耦合发射光谱仪等技术手段系统分析了PVA表面改性对ALD Al_2O_3包覆PE膜性能指标的影响。结果表明,PVA改性可以简单有效地在PE膜上增加羟基(-OH)作为ALD反应位点。处理后的PE膜进行ALD Al_2O_3生长,前驱体进入反应腔室后更易与表面羟基进行反应,提高表面生长效率,纤维上均匀包覆氧化铝,无岛状生长的Al_2O_3团簇。同时PVA改性可以增强复合膜的耐热收缩性能,减少厚度增加,减轻机械结构的损坏。