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热电响应性聚合物膜的制备及表面浸润性的研究

作　者: 宋文龙
导　师: 刘凤岐；江雷
学　校: 吉林大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 响应性聚合物浸润性原子力显微镜原子转移自由基聚合
分类号: O631.3
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

浸润性是固体表面的一个重要特征,它是由物质表面的化学组成和微观几何结构所共同决定的。因此,应用外部刺激对物质表面的化学组成或微观结构进行调节,从而实现对表面浸润性的智能控制就越来越受到研究者的广泛关注。本文中,应用原子转移自由基聚合方法,将具有热响应性聚合物(如聚异丙基丙烯酰胺和聚异丙基甲基丙烯酰胺)和电响应性聚合物(如聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸)分别接枝到不同基底上,通过温度和电场的调控实现了对这些聚合物膜表面静态和动态浸润性以及微观浸润性的控制。其中将聚异丙基丙烯酰胺接枝到具有独特分级的微纳复合结构的铜网模板表面上,通过温度控制实现了对铜网膜表面上水渗透这一动态过程的响应性控制,该结果进一步加深了固体表面的微纳米复合结构对其动态浸润过程理解。应用导电原子力显微镜技术,实现了对电响应聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙基磺酸膜表面微观浸润性的控制,同时,该膜表面的粘滞力也可以通过带负电的原子力针尖进行方便的调节。另外,应用模板覆盖法制备了类似壁虎腿结构的聚异丙基丙烯酰胺和聚苯乙烯混合物的纳米吸盘阵列结构,并通过对温度的控制实现了对该膜上浸润性和黏附力的调节。研究外部刺激对响应性聚合物膜表面的宏观和微观浸润性的影响具有重要的科学意义,在智能纳米器件、可控微流体器件、信息存储器件的制造、智能液体传输和微量液体测试方面具有广泛的应用前景。

全文目录

提要  4-7
第一章前言  7-58
  1.1 浸润性  7-20
  1.2 响应性聚合物材料  20-32
  1.3 原子转移自由基聚合方法  32-48
  1.4 本文立题思想  48-50
  参考文献  50-58
第二章在铜网模板上制备微纳复合结构的聚合物膜  58-72
  2.1 引言  58-59
  2.2 实验部分  59-60
  2.3 结果与讨论  60-68
  2.4 小结  68-69
  参考文献  69-72
第三章二级温度响应性聚合物膜的制备及特性研究  72-85
  3.1 引言  72-73
  3.2 实验部分  73-75
  3.3 结果与讨论  75-81
  3.4 小结  81-83
  参考文献  83-85
第四章温度可控黏附性纳米吸盘的制备及性质研究  85-98
  4.1 引言  85-86
  4.2 实验部分  86-88
  4.3 结果与讨论  88-95
  4.4 小结  95-96
  参考文献  96-98
第五章电场响应聚合物膜表面的微观浸润性研究  98-108
  5.1 引言  98
  5.2 实验部分  98-100
  5.3 结果与讨论  100-104
  5.4 小结  104-106
  参考文献  106-108
结论  108-110
致谢  110-112
作者简历  112-114
中文摘要  114-116
英文摘要  116-117

热电响应性聚合物膜的制备及表面浸润性的研究

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