毛细微模塑实现单链微球的有序排列——在“亚观”尺度上模拟高分子链

摘要

本文要介绍的是一个研究高分子凝聚态问题的新视角，就是想办法把高分子链人为地“放大”，以至丁可以用普通光学显微镜直接“看到”它们。现代软刻蚀等微制造技术已经为我们“放大”高分子链提供了技术平台。我们可以建立一个“亚观”的模型体系，人为地制备出链节单元尺寸在微米量级的微球串，把它们连接起来形成“大分子”，在“亚观”尺度上模拟真实的高分子链。众多这样的微球串链是如何结合在一起，以及它们间的相互关系就能简单而直观地“观察”到，从而可以在“亚观”尺度上来模拟高分子链的凝聚过程。本论文把“软刻蚀”这一新型微制造技术结合到高分子科研中来，利用毛细微模塑技术制作单链微球串，并对其操作过程进行了初步的探讨。此外还用十八烷基三氯硅烷为“印墨”在玻璃和硅基片上进行微接触印刷，使基片的表面自由能呈图案化分布，用聚合物溶液作为“印墨”进行微接触印刷制造聚合物微结构。

目录

文摘

英文文摘

第一章总论

1.1引言

1.2高分子凝聚态研究的发展

1.3自组装和亚观尺度的自组装

1.3.1亚观尺度的自组装

1.3.2自组装的一般特征

1.3.3自组装的类型

1.3.4 DNA的亚观模拟

1.3.5高分子凝聚态过程的亚观模拟

1.4亚观尺度的模型与软刻蚀

1.4.1软刻蚀(Soft Lithography)的发明

1.4.2软刻蚀技术

1.5本课题的选题意义

参考文献

第二章毛细微模塑法制作单链聚合物微球

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1材料和仪器

2.2.2弹性印章的准备

2.2.3基片与印章的表面处理

2.2.4毛细微模塑

2.2.5自由的“大分子链”

2.3结果与讨论

2.3.1单分散聚苯乙烯微球的毛细微模塑

2.3.2印章和玻璃基底的亲疏水性对结果的影响

2.3.3毛细微模塑的原理探讨

2.3.4 PS微球的有序排列和影响因素

2.3.5毛细微模塑排列微球串的进一步讨论

2.3.6自由态的“大分子”链

3.4结论

参考文献

第三章用微接触印刷法制造聚合物微结构

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1材料

3.2.2仪器

3.2.3弹性印章的制作

3.2.4基片的处理

3.2.5微接触印刷

3.3结果与讨论

3.3.1自组装单分子膜

3.3.2有机高分子的诱导分布

3.3.3聚乙酸乙烯脂的溶液诱导聚合

3.3.4对聚合物混合溶液的分相

参考文献

第四章SiO2微球制备的疏水材料

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1材料和仪器

4.2.2改性SiO2微球的制备

4.2.3改性的SiO2微球排列

4.2.4改性SiO2微球膜效果的测量

4.3结果与讨论

4.3.1改性的SiO2微球

4.3.2改性的SiO2微球两种涂膜的接触角

4.3.3原理分析

4.4结论

图

参考文献

结语

论文发表情况

致谢

勘误表