溶剂诱导三层结构薄膜的表面起皱研究

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聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体基底及其表面的皱纹微结构的可控制备是近几年科研工作的热点之一。对于PDMS表面紫外臭氧(UVO)处理后形成SiOx层后得到的软/硬复合体系,研究该体系在乙醇溶胀作用下的响应性皱纹及可控制备近几年也已有较多报道。但是基于该体系的三层结构薄膜的表面起皱研究还很少涉及。本论文基于乙醇对于SiOx的溶胀性及软硬复合体系起皱机理,实现了高分子层/SiOx/PDMS三层薄膜体系表面皱纹的制备,初步探索了其周期,微结构形状的调控。首先,在UVO处理过的PDMS表面构筑PS或PVP单一组分薄膜,乙醇蒸汽溶胀一定时间,制备出带有高级结构的各向同性皱纹形貌。并且在乙醇挥发后,形貌能够保持。系统考察了UVO处理时间,PVP或PS浓度,乙醇诱导时间等实验因素对于所得形貌,高级结构的影响。并用光学显微镜,原子力显微镜对于所得形貌进行了详细的表征。结果表明,皱纹周期随着UVO处理时间,PVP或PS浓度,乙醇诱导时间增加均逐渐增大易,溶于乙醇的PVP富集于波谷处且有高级岛状结构,而不溶于乙醇的PS复合薄膜于波峰处有裂纹产生。其次,利用PVP与PS相分离作用,制备出了带有不同微结构的高级形貌,系统考察了PVP,PS比例对于微结构形态的影响以及水处理除去PVP对于形貌的影响。
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