摘要：有机硅薄膜是一种性能优异的新型高分子材料，透气性能的优劣是影响有机硅薄膜应用的重要因素。本文利用压差法原理测试了某种有机硅薄膜样品的二氧化碳透过量，并介绍了试验原理、设备参数及适用范围、试验过程等内容，为有机硅薄膜对其他气体阻隔性的测试提供参考。

关键词：有机硅薄膜、二氧化碳透过量、压差法气体渗透仪、透气性、压差法

1、意义

有机硅薄膜是一种半无机、半有机结构的高分子材料，具有良好的耐热性和低温柔韧性，以及较高的介电强度、化学惰性、透气性及选择透过性的优点，可用于电子皮肤、智能传感器、功能包装、保护膜、伤口敷料、疤痕贴、气体分离膜等电子、农业、工业、医药行业等领域。

在有机硅薄膜的上述用途中，透气性能是影响薄膜应用效果的重要因素，如具有良好透气性能的伤口敷料有利于伤口的愈合，良好的透气选择性有利于提高分离膜的分离效果。有机硅薄膜的透气性能与材料的分子结构及膜的形态结构有关，因此，通过对有机硅薄膜透气性能的测试能够为调整薄膜制作工艺提供数据参考。

2、试验样品

本次试验以某种有机硅薄膜为试验样品，测试该样品的二氧化碳渗透性能。

3、试验依据

目前，主要采用压差法原理测试软塑包装材料的二氧化碳透过量，试验过程依据GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》。

4、试验设备

本文以VAC-V2压差法气体渗透仪为试验设备测试样品的二氧化碳透过量，该设备由济南兰光机电技术有限公司自主研发生产。

4.1 试验原理

压差法是指试验过程中通过压力差及压力的变化情况实现气体的渗透与气体透过量的测试。具体实现过程为——装夹的试样将设备的测试腔分成上、下两个腔，上腔中充填的是待测试的气体(本文中的待测试气体是二氧化碳)，下腔通过抽真空形成真空环境，待测试气体从上腔通过试样渗透到下腔，下腔中气体压力发生变化，低压腔中配置的压力传感器可实时监测渗透过试样的气体引起低压腔的压力变化情况，并据此计算单位时间内渗透过单位面积试样的待测试气体的体积，即气体透过量。

4.2 适用范围

(1) 本设备专业用于多种薄膜、片材试样在各种温度下的气体透过率、渗透系数、溶解度系数、扩散系数的测试。薄膜类包括各种塑料薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔、铝箔复合膜等膜状材料；片材类包括各种工程塑料、橡胶、建材等片状材料，如PP片材、PVC片材、PVDC片材。

(2) 本设备还可扩展到航空航天用材料、纸及纸板、漆膜、玻纤布、玻纤纸、化妆品软管片材、各种橡胶片材等材料的透气性测试。

(3) 本设备适用于多种气体的透过率测试，如氧气、二氧化碳、氮气、氦气、空气等。

(4) 本设备可满足ISO 15105-1、ISO 2556、GB/T 1038、ASTM D1434、JIS K7126-1、YBB00082003等多项国家和国际标准。

4.3 设备参数

测试范围为0.05 ~ 50,000 cm³/(m²·24h·0.1MPa)，并可扩展至上限不小于500,000 cm³/(m²·24h·0.1MPa)，真空分辨率可达到0.1 Pa；控温范围为5℃ ~ 95℃，控温精度为±0.1℃；控湿范围为0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH，控湿精度为±1%RH，可满足客户不同试验条件下的检测需求；有三个完全独立的试验腔，可同时测试三种相同或不同的试样；可进行任意温度下的数据拟合，轻松获得极端测试条件下的试验结果；经过改制，本设备还可支持有毒气体、易燃易爆气体的测试；提供标准膜进行快速校准，保证检测数据的准确性和通用性；支持Lystem^TM实验室数据共享系统，统一管理试验结果和检测报告。

5、试验过程

(1) 从有机硅薄膜样品表面裁取3片直径为97mm的试样。

(2) 在设备3个测试腔的测试区域周围均匀涂抹一层真空油脂，测试区域放置滤纸用于支撑试样，然后将试样分别粘贴在测试腔上，轻轻按压，赶走试样与测试区域间的气泡。拧紧上腔盖。

(3) 将设备与二氧化碳气源相连。在设备的控制软件上设置试样名称、试样厚度、试验模式、试验温度、湿度等参数信息，点击试验选项，打开真空泵，试验开始。设备按照设定的参数进行试验，并在试验结束后显示试验结果。

6、试验结果

本次试验所测得3个试样的结果值分别为2.671 × 10⁵ cm³/(m²·24h·0.1MPa)、2.704×10⁵ cm³/(m²·24h·0.1MPa)、2.693×10⁵ cm³/(m²·24h·0.1MPa)，有机硅薄膜样品的二氧化碳透过量取3个试样测试结果的算术平均值，为2.689×10⁵ cm³/(m²·24h·0.1MPa)。

7、结论

透气性能是有机硅薄膜的重要性能指标。本文利用压差法原理设备测试了一种有机硅薄膜样品的二氧化碳透过量。从试验结果来看，三片试样测试结果的均匀性较好，这说明样品的透气性较均匀，二氧化碳在样品中的渗透能力较强。从试验过程来看，设备易于操作，一次试验即可完成3个样品的测试，试验效率高。济南兰光机电技术有限公司是一家专业从事包装检测设备研发生产与包装检测服务的高新技术企业，现有设备已应用于食品、药品、日化用品、汽车、电子等行业及第三方检测机构及科研院校等领域，并得到一致好评。Labthink推出的C系列阻隔性检测设备，采用自主传感器技术，在测试精度、效率与自动化方面进行了革命性升级，实现了包装阻隔性设备的震撼蜕变。了解相关设备信息，可登陆济南兰光公司网站查看具体信息或致电咨询。愈了解，愈信任！Labthink兰光期待与行业中的企事业单位增进技术沟通与合作。