聚合物表面微觀結(jié)構(gòu)及浸潤(rùn)性-光學(xué)性質(zhì)的研究.pdf

1、固體表面浸潤(rùn)性特別是超疏水表面由于其廣闊的理論研究及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值而引起了人們的廣泛關(guān)注。一般來(lái)說(shuō)，在具有低表面能的疏水材料(與水的接觸角大于90°)表面構(gòu)建粗糙結(jié)構(gòu)是制備超疏水性表面的有效方法。本論文制備了具有不同特性的超疏水表面，并且研究了表面結(jié)構(gòu)、化學(xué)組份對(duì)疏水性及其他特性如光學(xué)性質(zhì)的影響。主要內(nèi)容包括： 1.利用相分離方法制備了由親水聚合物聚甲基丙烯酸甲酯構(gòu)筑的具有超疏水性的表面。打破了傳統(tǒng)認(rèn)為只有利用疏水材料才能得到超疏

2、水性表面的局限性，擴(kuò)大了制備超疏水表面的材料選擇范圍。對(duì)該表面的形成機(jī)理從微觀結(jié)構(gòu)形成和表面組分兩方面進(jìn)行了研究，并考查了薄膜制備條件對(duì)表面浸潤(rùn)性的影響。研究表明，在多孔微納復(fù)合結(jié)構(gòu)形成過(guò)程中，分布在表面上的親疏水基團(tuán)發(fā)生了重排，使得疏水基團(tuán)向外，親水基團(tuán)向內(nèi)。正是由于重排的發(fā)生才使親水材料轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷砻娉蔀榭赡堋?2.以聚合物聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯為原料，經(jīng)相分離過(guò)程，利用選擇性溶劑溶解掉聚苯乙烯組份，從而構(gòu)筑出具有納米多

3、孔微觀結(jié)構(gòu)的薄膜，該薄膜透明、具有減反射性和疏水性，而無(wú)需低表面能物質(zhì)進(jìn)行修飾。薄膜表面上的所有微觀尺寸均小于40nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于可見(jiàn)光區(qū)波長(zhǎng)。減反射效果顯著，涂有該膜的玻璃基板在可見(jiàn)光區(qū)透光率可達(dá)到98％(玻璃基底的透光率僅為91％左右)，水接觸角為123°，與構(gòu)筑微觀結(jié)構(gòu)前薄膜的接觸角相比提高了30°左右，表明微觀結(jié)構(gòu)的形成不僅實(shí)現(xiàn)了減反射，而且提高了表面疏水性。 3.利用多孔氧化鋁模板壓制技術(shù)制備了疏水聚合物表面，通過(guò)改變實(shí)