發(fā)布時間：2017-08-12 23:21

  本文關(guān)鍵詞：基于PAA模板仿壁虎腳粘附材料的制備及表征

  更多相關(guān)文章： 多孔陽極氧化鋁 聚甲基丙烯酸甲酯 聚苯乙烯 微納米陣列 粘附力

【摘要】：自然界中的壁虎可以在任何物體的表面自由爬行,其腳掌的粘附結(jié)構(gòu)及粘附機理受到了很多學者的重點研究。壁虎腳與物體之所以具有如此強的粘附力源于壁虎腳的獨特結(jié)構(gòu)。本論文圍繞仿壁虎腳微納米陣列的制作工藝開展了如下研究。本文首次以添加不同草酸含量的磷酸／草酸混合溶液為電解液,采用溫和陽極氧化的方法制備多孔陽極氧化鋁(PAA)模板,討論了電解液成分和濃度、氧化電壓、氧化時間和擴孔時間對PAA模板結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響。隨后以單層和雙層PAA為模板,采用旋涂的方法制備了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚苯乙烯(PS)微納米陣列式薄膜,討論了不同的高聚物濃度和不同模板孔徑下高聚物納米柱陣列的生成情況。采用SEM對PAA模板及高聚物陣列進行表面形貌的表征,采用AFM對微納米柱的粘附力進行了測試,采用接觸角測試儀高聚物微納米柱陣列對水的表面接觸角進行測試。對PAA模板而言,混合電解中草酸的加入能提高氧化電壓,明顯提高了PAA模板的有序性,得到了孔間距在300-500nm連續(xù)可調(diào)的PAA模板。對于一個特定的氧化系統(tǒng),模板的厚度與氧化時間呈線性增長,孔徑的大小隨擴孔時間的增大而增大。采用20wt%的PMMA/DMF溶液和25wt%的PS/DMF溶液制備出的高聚物納米柱質(zhì)量最好。對于雙層的高聚物微納米柱,雙層PAA模板小孔層的厚度對生成的陣列影響較大,小孔層厚度過大時,生成的表面納米柱過高會出現(xiàn)倒伏以及相互之間的粘連。表面微納米陣列式結(jié)構(gòu)提高了高聚物對水的接觸角。粘附力方面：納米柱直徑為65nm的雙層高聚物陣列粘附性能最好,納米柱直徑為65nm的雙層PS陣列的表面單根納米柱的粘附力為12.67nN,納米柱直徑為65nm的雙層PS陣列的表面單根納米柱的粘附力為9.97nN。得到的粘附性陣列式薄膜可以在制備粘附性膠帶及用于智能監(jiān)測服裝的表面生物電干電極方面提供有力支撐。
【關(guān)鍵詞】：多孔陽極氧化鋁 聚甲基丙烯酸甲酯 聚苯乙烯 微納米陣列 粘附力
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB391
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 仿壁虎腳粘附材料的研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 高分子材料粘附陣列11-13
• 1.2.2 碳納米管粘附陣列13-15
• 1.3 多孔陽極氧化鋁(PAA)模板的制備方法的研究進展15-21
• 1.3.1 溫和陽極氧化法16-17
• 1.3.2 強烈陽極氧化法17-18
• 1.3.3 脈沖式陽極氧化法18-20
• 1.3.4 周期性陽極氧化法20-21
• 1.4 論文選題思路及研究目的21
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 單層和雙層多孔陽極氧化鋁模板的制備與表征23-37
• 2.1 引言23
• 2.2 實驗部分23-27
• 2.2.1 試劑與儀器23-24
• 2.2.2 單層和雙層PAA模板的制備24-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-36
• 2.3.1 電解液種類與氧化電壓對單層PAA模板的影響27-29
• 2.3.2 擴孔時間對PAA模板孔徑大小的影響29-31
• 2.3.3 氧化時間對PAA模板厚度的影響31-32
• 2.3.4 雙層PAA模板的表征32-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第三章 仿壁虎腳PMMA和PS微納米柱粘附材料的制備37-47
• 3.1 引言37
• 3.2 實驗部分37-39
• 3.2.1 實驗材料與儀器37-38
• 3.2.2 單層及雙層仿壁虎腳高聚物微納米柱陣列的制備38-39
• 3.3 結(jié)果與討論39-46
• 3.3.1 PMMA單層陣列39-40
• 3.3.2 PMMA雙層仿壁虎腳微納米柱陣列40-43
• 3.3.3 PS單層陣列43-44
• 3.3.4 PS雙層微納米柱陣列44-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第四章 仿壁虎腳PMMA與PS微納米陣列表面潤濕性和粘附性能測試47-57
• 4.1 引言47-48
• 4.2 實驗部分48-49
• 4.3 結(jié)果與討論49-54
• 4.3.1 PMMA微納米柱陣列的表面潤濕性能測試49-50
• 4.3.2 PS微納米柱陣列的表面潤濕性能測試50-51
• 4.3.3 PMMA微納米柱陣列的粘附性能測試51-53
• 4.3.4 PS微納米柱陣列的粘附性能測試53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-57
• 第五章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻59-63
• 發(fā)表論文和參加科研情況63-65
• 致謝65

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9 李秀林;同步增力脫模金屬模板[J];煤炭科學技術(shù);1997年10期

10 孫清華;整體金屬模板的改進[J];煤礦機械;2000年03期

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10 薛同;介孔氧化錳及其復合材料在液晶模板中的制備及性能研究[D];蘭州大學;2007年

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本文編號：664196