论文部分内容阅读
介孔聚合物材料广泛应用于分离膜、催化剂载体、光学薄膜、组织工程支架和模板合成等众多领域。嵌段共聚物(Block copolymers,BCPs)由于可经微相分离形成高度有序的形貌结构,而成为制备介孔聚合物的理想材料。嵌段共聚物成孔主要是通过物理或者化学方法,选择性的去除某一嵌段或添加物,相对繁琐,需要前/后期处理,所以发展一种更为简单的成孔方法成为目前一个重要的研究方向。另外,减反射膜作为一种重要的光学薄膜,通过简单的制备方法以获得良好增透效果的减反射膜一直是研究者追求的目标。 本论文提出一种简单高效的、只需选择性溶胀两亲嵌段共聚物,如聚苯乙烯-block-聚2-乙烯基吡啶(PS-b-P2VP),即可获得结构规整的三维连通的介孔聚合物薄膜的新方法。在此基础上,将嵌段共聚物选择性溶胀介孔化用于减反射膜的制备,提出了一种新工艺,考察了制膜条件对膜材料增透性能的影响,探讨了最优制备条件。首先详细介绍了选择性溶胀成孔的制备流程,并通过扫描电子显微镜(SEM)、氮吸附-脱附、水接触角测试,对膜形貌和膜性能进行了分析,提出了选择性溶胀成孔机理。这种选择性溶胀方法,是一种简单,不需要去除嵌段共聚物的某一嵌段或添加物而成孔的新方法。 另外,采用SEM表征,进一步考察了影响选择性溶胀成孔的因素(溶胀温度、溶胀时间、溶剂、溶胀剂、嵌段共聚物分子量以及嵌段比)对膜形貌的改变。发现改变相应的溶胀条件,可以获得不同形貌的聚合物介孔材料。 随后将选择性溶胀介孔化两亲嵌段共聚物用于制备减反射膜。用SEM、紫外分光光度计以及椭圆偏振仪分别对所制减反射膜的形貌、透过率、折射率、膜厚进行表征。实验中通过调节溶液浓度、乙醇处理时间以调整膜厚和孔隙率,成功制备具有多孔结构的PS-b-P2VP减反射膜,在610nm处最大透过率可达97.6%。此外,通过在PS-b-P2VP中加入均聚物P2VP以及小分子有机物使透过率进一步提高至99%。这种经过简单旋涂、溶胀处理就可获得增透明显的减反射膜,极大简化了减反射膜的制备方法,具有广阔的应用前景。