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通过调节聚合物表面化学性质和与紫外辐照聚苯乙烯链的界面相互作用来控制PS-b-PMMA薄膜的畴取向_外文翻译
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译文字数: 8516 字 (节选翻译) 译文格式: Doc.docx (Word) 更新时间: 2021-05-01
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通过调节聚合物表面化学性质和与紫外辐照聚苯乙烯链的界面相互作用来控制PS-b-PMMA†薄膜的畴取向_高分子材料与工程外文翻译

译文(字数:8516):

摘要

我们展示了一种简单、快速、经济有效和可靠的方法来修饰固体基底的表面,该方法基于一种普通塑料聚合物的紫外线照射薄膜。在不同的金属、半导体和聚合物表面对厚度可控的均聚苯乙烯(PS)薄膜进行了自旋涂覆。通过空气中的UV照射(UVIA)调节比表面化学; 通过氮气(UVIN)中的UV照射增强PS /基底界面处的相互作用。 氧化和交联的PS用作各种金属,石英,半导体和聚合物基材上的中性表面,以在自组装嵌段共聚物中诱导垂直取向的圆柱或薄片。

一、引言

研究表明,控制表面能可以精确地控制嵌段共聚物薄膜中介观孔分离的纳米结构域的取向。其主要思想是在基体的中性表面上,使给定的二嵌段共聚物(BCP)的一个嵌段的表面能与另一个嵌段的表面能平衡1。即Dg b0其中Dg = gA - gB,其中描述了A-B型BCP薄膜在界面处的界面能差。由于与任一块基体之间缺乏优先的相互作用,中性表面使得BCP薄膜能够自组装垂直于基体表面的纳米级圆柱体或薄片2-8。自从发现中性表面可用于化学接枝不同组成体积分数的随机共聚物以来,报道了几种制备中性表面的方法9-14。

使用由两种小摩尔质量的均聚物和相应的小摩尔质量的BCP组成的三元共混物制备中性刷9,并且控制均聚物刷10,11或小分子12(即烷基氯硅烷)的接枝密度可以用于获得具有垂直取向的层状和圆柱形纳米畴。将自组装和接枝单层暴露于短波长的光下也能有效控制BCP薄膜的润湿行为13,14。这些方法需要将聚合物或表面活性剂化学接枝到硅基衬底的表面上1-14。因此,表面改性剂必须具有链端或侧链羟基官能团,以便通过缩合进行化学接枝,但是这种含羟基的表面改性剂对于接枝到化学惰性表面上是无效的。


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