嵌段共聚物PS-PAA接枝溶劑響應(yīng)型智能表面的制備及其響應(yīng)行為的研究.pdf

1、“智能材料”的概念源自于大自然中各類生物體，能夠模擬、模仿，乃至最后制備仿生材料一直是人類自有科學(xué)以來追逐的目標(biāo)。隨著人類對微觀世界認(rèn)知能力不斷加強(qiáng)，使得人類對于仿生材料的研究進(jìn)入了一個新的階段。對于功能表面，尤其是智能表面的不斷需求，驅(qū)使著人們在分子水平上研究材料的構(gòu)效關(guān)系。在外界刺激下，表面物質(zhì)的物理、化學(xué)狀態(tài)能發(fā)生可逆性的變化或者切換的智能表面，已經(jīng)吸引了各國學(xué)者的研究興趣。 眾所周知，固體表面的潤濕性與其化學(xué)成分密切相關(guān)

2、。固體表面自由能越大，就越容易被潤濕；固體表面自由能越小，就不易被潤濕。因此，尋求和制備同時含有高表面自由能和低表面自由能組分，且兩種組分可以被不同溶劑選擇的固體表面，是制備溶劑響應(yīng)型智能表面的前提條件。將混合物分子刷，末端羧基或氨基化的烷烴聚合物，嵌段共聚物等通過“graft from”和“graft to”的方法接枝到各種基體表面，是常用的制備這類表面的方法。用不同性質(zhì)的溶劑處理表面，可以使表面潤濕性發(fā)生可逆的轉(zhuǎn)變。然而，已有報道的

3、制備方法，普遍操作復(fù)雜，表面組成可控性、可逆性和穩(wěn)定性較差，重復(fù)性不佳，響應(yīng)范圍小，這些限制了這類表面的應(yīng)用。 本文提出了如下的溶劑響應(yīng)型智能表面構(gòu)筑策略：通過硅烷偶聯(lián)劑在Si或玻璃表面接枝兩親性的嵌段共聚物PS-PAA，使所得的表面對不同性質(zhì)的溶劑具有響應(yīng)性。并通過FTIR、1H-NMR、SEM、AFM和接觸角等測試對所得表面進(jìn)行了表征。所有的步驟簡單，所得表面組成可控，穩(wěn)定性、重復(fù)性好，表面對溶劑的響應(yīng)變化過程可逆。然后，我