徐　林, 张欢欢, 石彤非

(1. 贵州师范学院表面物理与化学实验室, 贵阳 550018;

2. 中国科学院长春应用化学研究所, 高分子物理与化学国家重点实验室, 长春 130022;

3. 中国科学院大学, 北京 100049)



非溶剂诱导聚苯乙烯超薄膜去润湿过程中不同有序表面形貌的形成

徐林1, 张欢欢2,3, 石彤非2

(1. 贵州师范学院表面物理与化学实验室, 贵阳 550018;

2. 中国科学院长春应用化学研究所, 高分子物理与化学国家重点实验室, 长春 130022;

3. 中国科学院大学, 北京 100049)

摘要利用原子力显微镜研究了带有自然氧化层硅基底上聚苯乙烯薄膜在不同非溶剂诱导下的去润湿过程. 研究发现, 非溶剂是通过渗透取代机理诱导高分子薄膜发生去润湿. 薄膜的形貌取决于成孔过程与孔增长过程的相对速度. 当聚苯乙烯(PS)薄膜厚度为15 nm时, 随着溶剂烷基链的增长, 成孔数显著降低; 然而孔开始合并时孔径明显地增加. 当PS薄膜厚度增加到25 nm时, 随着溶剂烷基链的增长, 成孔数略有降低, 薄膜形貌形成长程有序的双连续的结构. 当PS膜厚为35 nm时, 与其它2个膜厚相比, 成孔数大幅下降. 此外, 温度和分子量能进一步降低去润湿过程中的成孔数, 从而形成分形结构形貌.

关键词高分子薄膜; 去润湿机理; 非溶剂诱导去润湿; 表面形貌

石彤非, 男, 博士, 研究员, 博士生导师, 主要从事高分子物理研究. E-mail: tfshi@ciac.ac.cn

高分子薄膜材料在光电材料、生物纳米材料、纳米影像术及传感器等领域中有着广泛的应用[1～5]. 研究表明, 高分子薄膜的表面形貌是……