[發明專利]一種通過改變基底模量來調控聚吡咯薄膜表面形貌的方法

在審

• 申請號: 201810741586.5
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN109161038A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 魯從華;楊成楓
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L79/04
• 代理公司: 天津一同創新知識產權代理事務所(普通合伙) 12231
• 代理人: 李麗萍

本發明公開了一種通過改變基底模量來調控聚吡咯薄膜表面形貌的方法。其制備過程包括：首先制備一定模量的PDMS彈性基底，然后在其表面沉積一定厚度的聚吡咯(PPy)薄膜，水洗干燥后得到表面圖案化的聚吡咯薄膜，其中，通過簡單的改變PDMS預聚體與交聯劑的質量比，可制備出具有不同表面形貌的PPy薄膜，PDMS預聚體與交聯劑的質量比越大，所得到的聚吡咯薄膜圖案的周期越大。本發明具有簡單、快捷、重復性好等特點，避免了制備過程復雜、設備昂貴、效率低等缺點，在表面疏水材料，微電路的構筑等領域有潛在的應用前景。

技術領域

本發明涉及調控聚合物薄膜表面形貌的方法，尤其涉及一種通過改變基底模量來調控聚合物薄膜表面形貌的方法。

背景技術

具有表面圖案化聚吡咯薄膜材料已引起了人們的廣泛關注，并且也被廣泛地應用于人們的生活中，如超疏水材料及柔性電子器件等。傳統制備具有表面圖案化PPy的方法由于成本較高，操作復雜，嚴重限制了它的應用前景。近年來，通過在柔性基底上原位自起皺，使聚吡咯薄膜表面產生表面形貌，因其操作簡便受到越來越多的重視。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提出一種通過改變基底模量來調控聚吡咯薄膜表面形貌的方法。本發明選用不同模量的PDMS為基底，然后在其表面沉積一定厚度的PPy薄膜，最后通過水洗干燥可得到表面圖案化的PPy薄膜。通過調節PDMS基底的模量，可得到具有不同表面形貌的PPy薄膜材料，成功的實現了簡便快捷的對PPy薄膜的表面形貌進行調控。從而避免了復雜繁瑣的操作步驟，較長的制備時間與高昂的設備以及實驗耗材的損耗。

為了解決上述技術問題，本發明提出的一種通過改變基底模量來調控聚吡咯薄膜表面形貌的方法，包括以下步驟：

步驟一：將PDMS預聚體與交聯劑按照10:1至40:1的質量比混合后，離心棒攪拌形成均勻的混合物；

步驟二：將PDMS預聚體與交聯劑的混合物進行真空脫氣處理1h后倒入方形培養皿中，并使之在培養皿中均勻地分布；

步驟三：將倒入容器中的預聚體與交聯劑的混合物進行真空脫氣處理30min-60min，后放入烘箱中，在70℃下加熱固化4h；

步驟四：按照質量體積比為6.5～7.0mg/ml將吡咯單體溶解在鹽酸中，超聲混勻得到溶液A，按照質量體積比為30～35mg/ml將氯化鐵溶解在鹽酸中，超聲混勻得到溶液B；

步驟五：將步驟四制得的溶液A轉移至盛放有PDMS基底的培養皿中，然后加入步驟四制得的溶液B，其中，溶液A與溶液B的體積比為1:1，均勻混合后放入溫度為2～5℃的冰箱內反應1h；

步驟六：反應結束后從冰箱中取出培養皿，倒去殘余液體，并用蒸餾水沖洗干凈，干燥，最后可得到具有一定表面形貌的聚吡咯薄膜。

本發明的步驟一中通過改變PDMS預聚體與交聯劑的質量比，從而得到具有不同表面形貌的聚吡咯薄膜，PDMS預聚體與交聯劑的質量比越大，所得到的聚吡咯薄膜圖案的周期越大。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明提供了一種調控PPy薄膜表面形貌的方法，通過簡單的改變PDMS預聚體與交聯劑的質量比，可制備出具有不同表面形貌的PPy薄膜，具有簡單、快捷、重復性好等特點，避免了制備過程復雜、設備昂貴、效率低等缺點，在表面疏水材料，微電路的構筑等領域有潛在的應用前景。

附圖說明

圖1為實施例1得到的聚吡咯薄膜的光學顯微鏡圖片；

圖2為實施例2得到的聚吡咯薄膜的光學顯微鏡圖片；

圖3為實施例3得到的聚吡咯薄膜的光學顯微鏡圖片；

圖4為實施例4得到的聚吡咯薄膜的光學顯微鏡圖片。