ARGET ATRP调控的硅表面嵌段聚合物刷的制备及性能

作者：闫春娜; 徐琳; 王利平; 柏丽萍; 李光聚合物刷表面接枝嵌段聚合物x射线光电子能谱

摘要：首先将γ-甲基丙烯酸酯基三甲氧基硅烷(KH570)引入到硅片表面,通过表面引发的电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(SI-ARGET ATRP)方法在硅片表面进行接枝聚合,制备出2种不同嵌段聚合物刷——硅片-g-聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸甲酯(Si-g-PS-b-PMMA)和硅片-g-聚苯乙烯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺(Si-g-PS-b-PNIPAM)。通过X射线光电子能谱、核磁共振氢谱和液相凝胶渗透色谱对聚合物和硅片表面的结构进行了测试和分析,结果表明溶液中形成的聚合物相对分子质量分布较窄(在1.1~1.2之间),且分子链末端含有Br,说明聚合过程是按照ARGET ATRP机理进行。三维接触式表面轮廓仪测试结果表明,在接枝嵌段聚合物之后硅表面的表面粗糙度Sa=0.603μm。硅片表面接触角也发生了变化,在接枝聚苯乙烯后表面的接触角变为95.51°,通过接枝甲基丙烯酸甲酯接触角变为80.70°。这些变化进一步证实了硅片表面成功接枝了嵌段聚合物刷。

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