Баријерна технологија материјала високе баријере

Да би се побољшале перформансе баријере материјала за баријеру, обично се користе следеће техничке методе:
1. Вишеслојни композит
Вишеслојни композит се односи на процес комбиновања два или више филмова са различитим својствима баријере заједно кроз одређену технику. На овај начин, да би продорни молекули доспели у унутрашњост амбалаже, морају да прођу кроз неколико слојева филма, што је еквивалентно продужењу путање продирања и побољшању перформанси баријере.
Ова метода комбинује предности различитих мембрана за припрему композитног танког филма са одличним свеобухватним перформансама, а њен процес је једноставан.
Међутим, у поређењу са интринзичним материјалима високе баријере, коришћење ове методе за припрему танких филмова је дебље, склоно проблемима као што су мехурићи или пуцање бора који утичу на перформансе баријере, и има релативно сложене захтеве за опремом и веће трошкове.
2. Површински премаз
Површински премаз се односи на употребу физичког таложења паре (ПВД), хемијског таложења паре (ЦВД), таложења атомским слојем (АЛД), таложења молекуларног слоја (МЛД), самосастављања слој по слој (ЛБЛ) или техника таложења магнетрон распршивањем за таложење металних оксида или нитрида на полимерне површине, чиме се формира густ премаз отпоран на баријере на површини танких филмова.
Међутим, ове методе имају проблеме као што су дуготрајни процеси, скупа опрема и сложени процеси, а такође могу произвести дефекте као што су рупице и пукотине током сервиса.
3. Нанокомпозитни материјали
Нанокомпозит је врста нанокомпозита припремљеног интерпенетрирајућим композитом, полимеризацијом на лицу места или методом сол гела коришћењем непропусних наночестица пахуљица са великим односом ширине и висине. Додавање наночестица у облику листа може не само да смањи запремински удео полимерне матрице у систему да би се смањила растворљивост пропусних молекула, већ и да продужи пут пермеације пропусних молекула, смањи брзину дифузије пропусних молекула и побољша баријеру перформансе.
4. Модификација површине
Због честог контакта са спољашњим окружењем, полимерне површине су склоне да утичу на њихову површинску адсорпцију, баријерна својства и штампање.
У циљу боље примене полимера у свакодневном животу, површина полимера се обично третира. Углавном укључујући површинску хемијску обраду, модификацију површинског калемљења и површински третман плазмом.
Ова врста метода захтева лако испуњавање техничких захтева, једноставну опрему и ниске једнократне инвестиционе трошкове, али не може постићи дугорочну стабилност. Када се површина оштети, перформансе баријере ће бити озбиљно погођене.
5. Двосмерно истезање
Биаксијалним истезањем, полимерни филмови могу бити оријентисани у уздужном и попречном правцу, побољшавајући уредност распореда молекуларног ланца и чвршће паковање, што отежава пролазак малих молекула, чиме се побољшавају својства баријере. Ова метода компликује процес припреме интринзичних полимерних филмова високе баријере и отежава значајно побољшање баријерних својстава.