不同有机单体等离子体聚合的对比研究.pdfVIP

维普资讯 第21卷第2期 高分子材料科学与工程 v。1．21，N。．2 2005年 3月 POLYMER MATERIAISSCIENCEANDENGINEERING Mar．2005 不同有机单体等离子体聚合的对比研究 潘长江，黄 楠，刘睿睿，王 进，孙 鸿 (西南交通大学生物材料与表面工程研究所 ，四川 成都 610031) 摘要 ：采用等离子体聚合的方法对正丙醇和丙烯醇进行 了聚合 ，成功地在Si基体上得到了有机高分子 薄膜，利用FT—IR，XPS研究了薄膜的结构，表明薄膜呈现出一种嵌段的高分子薄膜结构，利用AFM 研 究了薄膜的表面形貌并且测量了表面粗糙度，研究表明，等离子体聚合后薄膜表面十分平整，平均粗糙 度在 2Flm 以内，利用测量薄膜表面接触角的方法计算了材料的表面能以及临界表面 自由能，并且进行 了讨论分析 。 关键词：等离子体聚合；高分子薄膜；表面能 中图分类号 ：TQ316．31 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000-7555(2005)02—0089—04 等离子体技术作为一种新型的材料表面改 单体进行等离子体聚合在实现材料表面改性以 性技术在许多方面得到了广泛的应用 ，利用等 及制备新型薄膜材料等方面近年受到了研究者 离子体技术可以增加材料的热稳定性I113，改变 的重视 [1。。。研究表明，诸如单体结构等单体本 材料的表面能量状况[2]，提高材料表面的亲水 身的性质以及载运气体对聚合材料的性能有很 性Ca]，在材料表面产生功能基团[4等。等离子体 大的影响[1¨。正丙醇和丙烯醇都是含氧单体， 聚合已经用来制备多种功能薄膜材料11s3。在生 并且都含有羟基 ，可望通过等离子体聚合 的办 物材料[6J，大规模集成电路口]，光电薄膜[sJ以及 法制备亲水性的材料 ，并且丙烯醇中含有C—C 生物传感器 [9等方面得到了广泛的应用 。 双键 ，通过等离子体聚合可以考察双键参与等 利用辉光放电等离子体聚合的方法对有机 离子体聚合的机理。 Fig．1 Schematicdiagram ofplasmapolymerization 1 实验部分 化，然后通过辉光放电的方法形成等离子体从 1．1 实验装置与工艺 而引发聚合在材料表面沉积薄膜 ，等离子体聚 等离子体聚合一般是将单体首先进行气 合系统如 Fig．1所示。有机单体通过针阀4进 收稿 日期 ：2003—08—26；修订 日期 ：2004—01—08 基金项 目：国家 “973”项 目(G1999o647o6)，国家 自然科学基金资助项 目 作者简介：潘长江 (1977一)，男，博士． E—mail：swjtupcj@163．com 联系人 ：黄 楠 维普资讯 高分子材料科学与工程 2005年 人加热装置 ，利用温度控制系统对单体进行恒 构 ，但从峰不太强来判断，此一O—C—O一键 温加热使单体气化，通过质量流量计可 以控制 在结构薄膜中含量较少。说明O—H键比C—O 单体的流量 ，单体最后被通人真空系统进行聚 键难于被打开。从图中还可以看出，薄膜中并无 合。本实验采用的工艺为：功率25W ，工作压力 单体本身所带的C=C双键 ，说 明在此功率下， 10Pa，偏压 75V。正丙醇聚合 的样品编号为