高分子薄膜体系去润湿的研究

• 作 者: 童淑元
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2010年期

高分子薄膜材料在涂料、粘结剂、浮选、多层吸附、生物材料以及微电子工业等方面的大量应用,受到了人们的广泛关注,而去润湿行为在这些应用中起着至关重要的作用,因此去润湿行为成为当今科学研究的焦点问题之一。事实上,去润湿作为薄膜不稳定性的一个特有名词给出,其本身就说明了对很多高技术应用的严格限制这一层意思。许多关于去润湿的研究,正是基于人们希望通过深入理解这种不稳定过程从而达到可控的稳定过程这样一个目的。而另一研究目的则是利用去润湿过程对图案化形成的贡献,来获得特殊的表面结构。但无论哪一种目的,都植根于对去润湿行为的理解。虽然有许多关于去润湿的研究报道,但依然遗留一些重要问题没有得到解决,如:溶剂诱导的去润湿行为和多层膜的稳定性等。因此,本论文借助于光学显微镜和原子力显微镜等实验手段研究了高分子双层薄膜和混合溶剂诱导高分子薄膜的去润湿行为。　　
双层膜的去润湿行为:研究了Ps/PMMA双层膜体系去润湿动力学过程,并发现分子量和薄膜厚度是影响去润湿动力学的重要因素,且固体基底能通过影响下层高分子链的运动能力影响上层膜的去润湿速度。先前的理论忽略了这一重要的影响因素,从而使得我们的实验结果与先前理论的结果不完全一致,该研究结果将有助于液-液去润湿孔增长动力学理论的进一步完善。　　
混合溶剂诱导单层膜的去润湿行为:研究了以水和丙酮的混合物作为混合溶剂来诱导薄膜的去润湿行为,通过调整水和丙酮的比例来调整溶剂的蒸汽压,从而研究蒸汽压对去润湿动力学的影响。实验不仅验证了溶剂诱导和非溶剂诱导去润湿的机理,观察到两种机理的过渡,还发现在亲水的基底上,高分子的滑移效应能影响薄膜去润湿的孔增长动力学过程。