基于PAA模板仿壁虎腳粘附材料的制備及表征.pdf

1、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(jī)理受到了很多學(xué)者的重點(diǎn)研究。壁虎腳與物體之所以具有如此強(qiáng)的粘附力源于壁虎腳的獨(dú)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(kāi)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(yáng)極氧化的方法制備多孔陽(yáng)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(shí)間和擴(kuò)孔時(shí)間對(duì)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

2、，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(duì)PAA模板及高聚物陣列進(jìn)行表面形貌的表征，采用AFM對(duì)微納米柱的粘附力進(jìn)行了測(cè)試，采用接觸角測(cè)試儀高聚物微納米柱陣列對(duì)水的表面接觸角進(jìn)行測(cè)試。
　　對(duì)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

3、調(diào)的PAA模板。對(duì)于一個(gè)特定的氧化系統(tǒng)，模板的厚度與氧化時(shí)間呈線性增長(zhǎng)，孔徑的大小隨擴(kuò)孔時(shí)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(duì)于雙層的高聚物微納米柱，雙層PAA模板小孔層的厚度對(duì)生成的陣列影響較大，小孔層厚度過(guò)大時(shí)，生成的表面納米柱過(guò)高會(huì)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(duì)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