基于PAA模板仿壁虎腳粘附材料的制備及表征.pdf

1、自然界中的壁虎可以在任何物體的表面自由爬行，其腳掌的粘附結構及粘附機理受到了很多學者的重點研究。壁虎腳與物體之所以具有如此強的粘附力源于壁虎腳的獨特結構。本論文圍繞仿壁虎腳微納米陣列的制作工藝開展了如下研究。
　　本文首次以添加不同草酸含量的磷酸/草酸混合溶液為電解液，采用溫和陽極氧化的方法制備多孔陽極氧化鋁(PAA)模板，討論了電解液成分和濃度、氧化電壓、氧化時間和擴孔時間對PAA模板結構參數(shù)的影響。隨后以單層和雙層PAA為模板

2、，采用旋涂的方法制備了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)微納米陣列式薄膜，討論了不同的高聚物濃度和不同模板孔徑下高聚物納米柱陣列的生成情況。采用SEM對PAA模板及高聚物陣列進行表面形貌的表征，采用AFM對微納米柱的粘附力進行了測試，采用接觸角測試儀高聚物微納米柱陣列對水的表面接觸角進行測試。
　　對PAA模板而言，混合電解中草酸的加入能提高氧化電壓，明顯提高了PAA模板的有序性，得到了孔間距在300-500nm連續(xù)可

3、調的PAA模板。對于一個特定的氧化系統(tǒng)，模板的厚度與氧化時間呈線性增長，孔徑的大小隨擴孔時間的增大而增大。采用20wt％的PMMA/DMF溶液和25wt％的PS/DMF溶液制備出的高聚物納米柱質量最好。對于雙層的高聚物微納米柱，雙層PAA模板小孔層的厚度對生成的陣列影響較大，小孔層厚度過大時，生成的表面納米柱過高會出現(xiàn)倒伏以及相互之間的粘連。表面微納米陣列式結構提高了高聚物對水的接觸角。粘附力方面:納米柱直徑為65nm的雙層高聚物陣列粘