纳米填料复合技术是改善单一聚合物阻隔性能不足的有效手段。实现填料的有效堆积能过获得更高的阻隔效率。该文章中首先通过溶液包覆的方法使GONSs在PLA微球表面自组装得到复合微球，并以此作为阻隔单元，进一步经热压成型，由于体积排除效应，GONSs选择性分布于PLA微球界面位置，成功在PLA基体中构建三维阻隔网络。同时在PLA界面位置引入PEO作为流动促进剂以及界面粘结剂，完善三维阻隔网络并赋予PLA良好的界面性能。结果显示，构建三维GONSs阻隔网络后，PLA阻隔性能大幅提升，GONSs含量低至0.0344 vol%时，与纯PLA相比阻隔性能提高约78.6%。对于GONSs，尚未有文献报道在如此低填料含量的条件下实现阻隔性能的大幅提高。进一步，文章通过引入有效堆积因子k对Bharadwaj模型进行修正，揭示该特殊填料形貌的阻隔机理，发现填料以“edge-to-edge”形式有效堆积时，获得了更大的等效径厚比，因此实现了非常高的阻隔效率。建立纳米填料的堆积效率与复合薄膜阻隔性能的之间关系对于开发高阻隔聚合物纳米复合膜具有重要的意义。
 
Ping-Ping Xu, Shi-Min Zhang, Hua-Dong Huang, Ling Xu, Gan-Ji Zhong, Zhong-Ming Li, Highly efficient three-dimensional gas barrier network for biodegradable nanocomposite films at extremely low loading levels of graphene oxide nanosheets. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2020, 59, 13, 5818-5827
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