聚合物表面纳米结构的大面积激光制备及表面光改性

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1、聚合物表面纳米结构的大面积激光制备及表面光改性摘要f激光诱导聚合物表面微结构是一种很有应用前景的亚微米线条结、构。前人已经有了一定的理论分析和研究记录，开发它的实际用途又提、／，矿一出了更多新的课题。)本论文由两部分构成，分别研究了与其应用相关的／两个问题：聚合物表面大面积微结构的制备和聚合物表面的光接枝作用。，犊验表明，聚合物表面上可以用激光扫描的方法在聚合物的表面上制作＼大面积的微条纹，可以控制聚合物表面具有微线条的面积，微线条的的～n厂深度以及周期。】研究中进一步对微线条的形成过程进行了观测，发现入／射激光的能

2、量对线条能否形成影响很大，如果入射能量密度不在某一个范围内，就不能在聚合物表面形成微线条；如果入射光子的能量与键能相等，也不能在聚合物表面形成微线条。微线条的深度可以用入射的光脉冲数和入射能量密度控制。此外，研究发现微线条的均匀性以及深度和入射偏振激光的偏振方向、扫描速度方向、入射平面的相对位置关系有关，当入射光为面内偏振光，且偏振方向与扫描速度方向平行时扫描的效果最好，这一新现象的产生是由于面内偏振光有一个垂直于聚合物，表面的电场分量，对聚合物产生一种向上的牵引作用引起的。f研究还表、明了可以使用光化学的方法辅以预

3、浸泡的工艺令丙烯酸固化到聚酰亚胺薄膜的表面，但是同样的工艺不能使丙烯酸十八酯固化到相同的聚酰亚上海交通大学硕士研究生论文胺表面，含有二苯甲酮单元的聚酰亚胺不能发生自弓I发光接枝反应。研究显示，这种固化并不是化学键合，而是一种物理缠结。小分子单体首先渗入聚合物基体的内部，然后在紫外光的照射下发生自聚合实现固化的过程二)—／7关键词激光诱导聚合物表面微结构，原子力显微镜，表面光接枝，聚酰亚胺，丙烯酸

4、l一—————————————一———————————————————————————一上海交通大学硕士研究生论文PREP

5、ARATIoNoFLARGE．AREANANO．STRUCTURJIc0NPoLYMERSURFACEVIALASERRADIATIONANDITSSURFACEPHoTO．MoDIFICATIoNABSTRACTLaser-InducedPolymerSurfaceStructure(LIPSS)isapromisingsurfacesub—micronlinestrucmreappearingonpolymersurface．Despiteofsometheoreticalanalysisandexperimen

6、trecordsfrompreviousresearchers，todeveloppracticalapplicationsofLIPSSputforwardmoretopics．Thisdissertationiscomposedoftwoparts，investigatingtWOtopicsconcerningitsapplicationrespectively：1．LIPSSpreparationonlarge—areapolymersurface；2．Photo—graftingonpolymersurfa

7、ce．Inthisresearch，itwasfoundthatlarge·areaofLIPSScouldbepreparedbylaserscanningandthethree·parameters：area，amplitudeandperiodicitycouldbecontrolled．FurtherobservationwasundertakenontheformationofLIPSS，indicatingthatincidentenergyhasastronginfluenceontheformatio

8、nofLIPSS．NolineappearedOnpolymersurfaceifeitherincidentenergyfallsoutofanenergy上海变通大学硕士研究生论文rangeorlaserphotonmatchesthebondingenergyofthesubstrate．Theamplitudeofthelinescouldbecontrolledbyvaryingincidentpulsesnumber+andenergydensity．Itwasevendemonstratedthatth

9、equalityofLIPSSisrelatedtothescanninggeometryoflaserpolarization，scanningdirectionandincidentplate．Highestqualitywasobtainedwhenplanarpolarizedlasermovesinthedirectionofpola