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Long-lasting intrinsic polyethylene antifogging films generated by incorporating SiO2 nanoparticles into covalently grafted antifog agents

线性低密度聚乙烯 材料科学 接触角 嫁接 丙烯酸 热重分析 聚乙烯 傅里叶变换红外光谱 化学工程 纳米颗粒 高分子化学 复合材料 聚合物 纳米技术 共聚物 工程类
作者
Xiaochun Ge,M. S. Chu,Lihang Qu,Jianfu Zhang,Meiyuan Li,Weihua Li,Zhanhai Yao
出处
期刊:Journal Of Macromolecular Science, Part A [Informa]
卷期号:57 (12): 826-836 被引量:7
标识
DOI:10.1080/10601325.2020.1796493
摘要

Antifogging films are used in an increasing number of applications in greenhouse cultivation because fog formation affects transmission. Here, we summarize a way to improve the antifogging duration of linear low-density polyethylene (LLDPE) films by controlling the migration of the antifog agent. We prepared SiO2-grafted glycerin monostearate (SiO2-g-GMS) by covalently grafting surface modified SiO2 nanoparticles and glycerin acrylic acid monostearate (GMS-AA). Then, SiO2-g-GMS was added in LLDPE, and antifogging films were prepared for study of their properties. The reaction with modified SiO2 and GMS-AA was demonstrated by Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and grafting degree (GD). The GD of SiO2-g-GMS was approximately 54.95%. Accelerating dripping experiments and contact angle measurements illustrated that GMS-AA-grafted modified SiO2 exhibited delayed migration of the antifog agent, prolonging the antifogging duration by approximately 3 days. We determined that 3 wt% SiO2-g-GMS was a suitable proportion, considering economy and the desired properties. The SEM images indicate that dispersion of SiO2-g-GMS in the film was extensive, and the particle size was 160 ± 40 nm. In addition, the study also showed how modified SiO2 grafted with GMS-AA does not affect the processes and usability of antifogging films.
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