高等学校化学学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (4): 995.

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混合溶剂诱导PS膜的去润湿研究

童淑元, 徐林, 石彤非, 安立佳   

  1. 中国科学院长春应用化学研究所, 高分子物理与化学国家重点实验室, 长春 130022
  • 收稿日期:2010-04-15 修回日期:2010-08-13 出版日期:2011-04-10 发布日期:2011-03-09
  • 通讯作者: 石彤非 E-mail:tfshi@ciac.jl.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(批准号: 50973110)资助.

Mixed Solvent Induced Dewetting of Polystyrene Thin Film

TONG Shu-Yuan, XU Lin, SHI Tong-Fei*, AN Li-Jia   

  1. State Key Laboratory of Polymer Physics and Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, China
  • Received:2010-04-15 Revised:2010-08-13 Online:2011-04-10 Published:2011-03-09
  • Contact: SHI Tong-Fei E-mail:tfshi@ciac.jl.cn
  • Supported by:

    国家自然科学基金(批准号: 50973110)资助.

摘要: 采用光学显微镜、原子力显微镜等实验手段研究了PS膜在水和丙酮混合溶剂诱导下的去润湿过程。实验发现在亲水基底上,随着丙酮的含量的减少,首先孔的半径与时间在整个去润湿过程中都成e指数关系R~exp(t/τ), 然后孔半径与时间成线性关系(R~t),最后孔半径与时间的关系是R~t0.76,并且孔增长机理从成核增长机理转变为取代机理。在疏水基底上,随着丙酮含量的减少,首先孔半径与时间在整个去润湿过程中都成e指数关系R~exp(t/τ),然后孔半径与时间成线性关系(R~t),最后孔半径与时间的关系是R~t0.72,孔增长的机理没有发生变化。无论在亲水基底还是疏水基底上(对相同膜厚的高分子薄膜),高分子薄膜的滑移效应随着丙酮含量的减少都能体现出来,且在疏水基底上丙酮含量的减少对孔增长动力学的影响比在亲水基底上的影响更大。

关键词: 高分子薄膜, 去润湿动力学, 混合溶剂诱导

Abstract: An experimental method for reproducible results has been used to investigate dewetting behavior of thin film of mixed-solvent-laden polymer. The variation of the mixed solvent (acetone and water) in the composition enables the films to exhibit different dewetting behavior, such as the process of holes growth, from the unstable growth process to the stable growth process, the mechanism of holes growth, from the nucleation growth to the replacement of solvent, and the dewetting dynamics.

Key words: Thin polymer film, Mixed solvent, Solvent-induced dewetting

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