光聚合图案化功能表面的制备与研究

摘要

常见的涂层一般具有美观、耐划伤等基本功能，但这些涂层远远不能满足现在人们的需求。新一代的涂层需要具有抗菌、特异性运输、自清洁等功能。
　　本论文利用光聚合的方法制备了一系列的功能化涂层，主要工作如下:
　　(1)溶剂刺激响应聚丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEA)及其盐（PDMAEA-Acetic acid）涂层被用来进行抗菌。通过光聚合方法制备不同尺寸PDMAEA条纹和PDMAEA-Acetic acid条纹。PDMAEA以及盐的条纹在极性溶剂（如乙醇、水）作用下发生溶胀。条纹的形状由直线状变成波浪状，当溶剂挥发后，条纹挥发原状。其中，PDMAEA和PDMAEA-Acetic acid具有抗菌性能，其抗菌率达95.9％。与平面样相比，条纹化涂层的抗细菌吸附能力强。
　　(2)通过光聚合的方法在玻璃表面制备亲水性聚丙烯酸二甲氨基乙酯条纹。然后将模板化的玻璃竖直插入丙烯酸十三氟辛酯(G06C)，通过毛细管作用力，疏水性单体会沿着PDMAEA条纹上升，然后光照聚合，G06C即被固定在PDMAEA条纹之间。通过接触角测试表明涂层呈现梯度润湿性能，而且通过控释浸泡时间以及条纹间距可以调控条纹的梯度润湿性能。
　　(3)通过相分离的方法制备丙烯酸十三氟辛酯(PG06C)涂层。将G06C与低极性溶剂以及醇类溶剂共混，然后光照聚合即可获得超疏水涂层。其中，涂层的超疏水性能可以通过溶剂含量来控制。涂层经过二次光照以及少量溶剂处理，涂层的疏水性以及透明性发生改变。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 功能化涂层

1．1．1 抗菌涂层

1．1．2 梯度润湿涂层

1．1．3 超疏水涂层

1．1．4 防雾涂层

1．1．5 特异性润湿涂层

1．2 课题研究的意义及内容

1．2．1 课题研究的意义

1．2．2 课题研究的内容

第二章 溶剂刺激响应抗菌涂层的制备

2．1 概论

2．2 实验药品与仪器

2．3 实验过程以及表征

2．3．1 溶剂刺激响应抗菌涂层的制备过程

2．3．2 溶剂刺激响应抗菌涂层的实验表征方法

2．4 溶剂刺激响应抗菌涂层的结果与讨论

2．4．1 红外测试

2．4．2 X射线光电子能谱分析(XPS)

2．4．3 涂层的接触角测试

2．4．4 涂层的溶胀测试

2．4．4 涂层的抗菌性测试

2．5 小结

第三章 梯度润湿涂层的制备

3．1 概论

3．2 实验药品与仪器

3．3 实验过程以及表征

3．3．1 梯度润湿涂层的实验过程

3．3．2 梯度润湿涂层的表征方法

3．4 结果与讨论

3．4．1 梯度润湿涂层的接触角测试

3．4．2 梯度润湿涂层的AFM测试

3．4．3 G06C理论高度计算

3．4．4 PDMAEA条纹间距和浸泡时间对润湿梯度的影响

3．4．5 梯度润湿涂层的应用

3．5 小结

第四章 超疏水涂层的制备

4．1 概论

4．2 实验药品与仪器

4．3 实验过程以及表征

4．3．1 实验过程

4．3．2 表征

4．4 结果与讨论

4．4．1 溶剂含量对涂层形貌以及接触角的影响

4．4．2 不同溶剂对超疏水涂层的影响

4．4．3 二次光固化

4．4．4 溶剂环效应

4．5 小结

第五章 结论

参考文献

致谢

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