超疏水聚合物表面的光控黏附性研究.pdf

1、目前,在固體表面浸潤性的研究工作中,具有特殊性能的超疏水表面和超親水表面?zhèn)涫荜P(guān)注,它們在防水自清潔、管道運輸、紡織品防污等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近年來,超疏水表面的相關(guān)工作從合成單一超疏水表面發(fā)展到合成多功能超疏水表面,繼而發(fā)展到合成具有響應(yīng)特性的智能超疏水表面。近兩年的工作中,人們不僅關(guān)注于超疏水表面的可控浸潤性變化,更將黏附性的調(diào)控作為研究重點。這是因為表面的黏附性直接決定了液體在超疏水表面上的動態(tài)行為,通過外界刺激對黏附性進(jìn)行調(diào)

2、控意味著可以控制表面對液體的抓放,這對液體的無損運輸具有重要意義。因此,我們結(jié)合以往的研究經(jīng)驗,開發(fā)出了一種可以通過光刺激調(diào)控浸潤性和黏附性的智能表面。本組研究者曾報道了含有偶氮苯的交聯(lián)液晶聚合物的光致形變,目前這種材料的響應(yīng)溫度、響應(yīng)波長、力學(xué)性能均可在一定程度內(nèi)實現(xiàn)調(diào)控。結(jié)合本論文研究工作的需要,我們合成了一種偶氮苯單體及其線性聚合物,對其結(jié)構(gòu)和分子量進(jìn)行了表征。進(jìn)一步地,我們使用了不同于以往的材料,合成了具有長間隔基的偶氮苯交聯(lián)劑

3、以及一種非偶氮苯交聯(lián)劑。我們對兩種交聯(lián)劑及其混合物的液晶性進(jìn)行了表征,混合物具有較寬的向列相溫度范圍。為了構(gòu)造超疏水表面,必須賦予體系一定的表面粗糙度。我們首先利用刻蝕法得到了具有微米級陣列柱結(jié)構(gòu)的硅基板,并通過化學(xué)腐蝕進(jìn)一步將硅基板處理為微-納復(fù)合的表面結(jié)構(gòu);在該表面上構(gòu)造了一層過渡結(jié)構(gòu);最后通過直接旋涂法在硅基板上構(gòu)造了偶氮苯涂層。這種具有偶氮苯聚合物涂層的陣列化表面具有超疏水的特性。在該表面上我們成功實現(xiàn)了光響應(yīng)黏附性的原位控制。