聚合物表面仿生納米結(jié)構(gòu)的制備及性能研究.pdf

1、本文通過不同的方法在聚合物表面構(gòu)造微米納米級的粗糙結(jié)構(gòu)，增大了材料表面的粗糙度，從而增加了聚合物表面的疏水性能。主要做了以下兩個方面的工作：
　　 第一，本文基于應力釋放的原理，采用熱固化收縮法，側(cè)向應力法和單向應力釋放法在聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面制備出了波浪形微納米溝槽，再以具有表面波浪形微納米溝槽的PDMS為模板，采用復型壓縮法和復型后再次氧化應力釋放法制備了大縱寬比和二層嵌套的規(guī)則平行排列的PDMS表面波浪形微納米溝

2、槽。實驗發(fā)現(xiàn)，在單向應力釋放法中，較低的應變釋放速率有利于溝槽的有序性和規(guī)整性的提高；在熱固化收縮法和側(cè)向應力法中，PDMS表面堅硬層的裂紋對溝槽具有導向作用。水滴接觸角測試結(jié)果表明：溝槽縱寬比的增大會增強微納米溝槽表面的疏水性，二層嵌套溝槽的復合結(jié)構(gòu)進一步增大了溝槽結(jié)構(gòu)表面的疏水性。
　　 第二，本文利用鋁模板復型法在聚合物表面構(gòu)筑了仿生納米陣列結(jié)構(gòu)，主要研究了納米結(jié)構(gòu)孔鋁模板制備工藝、以及聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（

3、PMMA）與聚碳酸酯（PC）等表面納米陣列結(jié)構(gòu)成型工藝及其與疏水性的關(guān)系，最終形成了具有超疏水的性能PS表面。實驗發(fā)現(xiàn)，鋁片經(jīng)一定時間的氧化并剝蝕掉氧化層后，得到了緊密排列的納米凹坑陣列結(jié)構(gòu)；進一步進行氧化并配合濕法腐蝕技術(shù)，得到了緊密排列的納米直孔陣列結(jié)構(gòu)和納米錐孔陣列結(jié)構(gòu)。基于上述三種陣列結(jié)構(gòu)分別進行聚合物復型，得到具有納米凸起陣列結(jié)構(gòu)、納米柱陣列結(jié)構(gòu)和納米錐陣列結(jié)構(gòu)的聚合物表面。結(jié)果表明，采用單體聚合法進行復型時，復型效果良好；采