高分子薄膜的提拉法制備及成膜機理研究.pdf

1、近年來，高分子薄膜作為理想的材料廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、光電器件、傳感吸收、能源催化等方面。尤其是在固體表面涂覆和制備高分子納米薄膜更是引起了研究者的極大興趣。在本論文中，我們以PVA水溶液在不同固體基板上以不同成膜方法制備薄膜為例，初步揭示了高分子在固體表面成膜的微觀機理。我們研究了一系列具有不同表面結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的固體表面，包括超疏水基板、超親水基板、超潤滑基板、疏水基板、親水光滑基板等不同表面，指出浸漬提拉法優(yōu)于其他方法的主要原因，并

2、系統(tǒng)研究了浸漬提拉法在固體表面成膜的機理，主要結(jié)果如下：
　　（1）在超疏水和超潤滑表面上具有很強的抗粘附性，液體難以在其表面鋪展，無法制備連續(xù)的薄膜。相反，在超親水基板表面，表現(xiàn)出最好的成膜性質(zhì)，各種薄膜制備方法均可以在其表現(xiàn)形成光滑連續(xù)的薄膜。因此在親水固體表面適當增加粗糙結(jié)構(gòu)，將大大提高成膜性。
　?。?）在光滑的固體表面，無論親水還是疏水，都可以通過浸漬提拉法使液膜在其表面實現(xiàn)液膜的強制浸潤，從而制備得到厚度均勻的高

3、分子薄膜。相比于常用的旋轉(zhuǎn)涂膜法，浸漬提拉法制備薄膜適用的基板范圍更廣，尤其適合在具有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)的固體表面連續(xù)化制備大尺寸薄膜或涂層。
　?。?）我們通過系統(tǒng)研究PVA水溶液在PDMS和硅表面的成膜機理。發(fā)現(xiàn)了納米膜厚度與提拉速度的關(guān)系，在高的拉伸速率下，膜厚符合Landau-Levich理論，但表現(xiàn)出系數(shù)的顯著差別；在低的拉伸速率下，膜厚與提拉過程無關(guān)。我們揭示了薄膜制備過程中兩個決定因素，即在高速下由液膜厚度決定，