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聚(ε-己内酯)薄膜结晶形貌及分子取向研究
  • ISSN号:0251-0790
  • 期刊名称:《高等学校化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O631[理学—高分子化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]清华大学化工系高分子研究所, [2]清华大学物理系,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:20174022,90103035,10334020)、高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:20040003033)及清华大学分析测试基金资助.
中文摘要:

用匀胶机通过溶液铸膜方法在硅片和铝箔基板上分别制备具有不同厚度的聚(ε-己内酯)(PCL)薄膜.通过原子力显微镜(AFM)和偏光衰减全反射傅里叶红外光谱(ATR-FTIR)对薄膜中PCL的结晶形貌、片晶生长方式及分子链取向进行了研究.AFM结果表明,在200nm或更厚的薄膜中,PCL主要以侧立(edge-on)片晶的方式生长;对于厚度小于200nm的薄膜,PCL片晶更倾向于以平躺(flat-on)的方式生长.这种片晶生长方式的改变在硅片和铝箔基板上都表现出同样的倾向.此外,在15nm或更薄的薄膜中,PCL结晶由通常的球晶结构变为树枝状晶体.偏光ATR-FTIR结果表明,当膜厚小于200nm时,薄膜结晶中PCL分子链沿垂直于基板表面方向取向,并且膜越薄,取向程度越高,与AFM的观测结果一致.

英文摘要:

Crystalline morphologies and molecular orientation of poly(6-caprolactone) (PCL) thin films were investigated by means of combination of microscopic and spectroscopic methods. The PCL films with different thicknesses were prepared on Si and Al substrate by spin-coating. Atomic force microscopy (AFM) observations reveal that for the PCL films with thickness of ca. 200 nm and thicker than it, crystallization occurs preferentially in the form of edge-on lamellar crystals, whereas for thinner films, nucleated edge-on lamellar crystals become to rotate with some tilt angles, and with further decreasing film thickness, lamellae prefer into the plane of the film and grow as flat-on lamellae, which led to a preferred orientation of the PCL main chain axis perpendicular to the surface of the substrate. In addition, there is a dendritic crystal morphology formed when the film thickness is ca. 15 nm. The mean orientation polarized ATR-F3"IR( attenuated total reflection-Fourier of the polymer molecules in the films was measured by transform infrared) spectroscopy, and the results of the polarized ATR-FTIR correspond to the AFM observations mentioned above. Those phenomena were discussed under a diffusion-limitation crystallization condition in PCL thin films.

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期刊信息
  • 《高等学校化学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:吉林大学 南开大学
  • 主编:周其凤
  • 地址:吉林大学南胡校区
  • 邮编:130012
  • 邮箱:cjcu@jlu.edu.cn
  • 电话:0431-88499216
  • 国际标准刊号:ISSN:0251-0790
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1131/O6
  • 邮发代号:12-40
  • 获奖情况:
  • 首届及第二届国家期刊奖,连续两届“百种中国杰出学术期刊”,中国期刊方阵“双高”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50676