聚二甲基硅氧烷-聚醚嵌段共聚物在分子结构驱动下的涂层表面偏析
采用三步法合成了含有不同摩尔质量的聚二甲基硅氧烷( PDMS )和聚环氧乙烷( PEO )或聚环氧丙烷( PPO )的嵌段共聚物。利用核磁共振氢谱( 1H NMR )和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱( MALDI-ToF-MS )对功能均聚物嵌段和最终嵌段共聚物进行了表征。然后,这些聚合物被纳入与工业相关的溶剂型涂料配方。利用X射线光电子能谱( XPS )和角度分辨和深度剖面测量相结合的方法,得到了固化涂层前几纳米处嵌段共聚物的浓度剖面。这些两亲性分子被发现具有极高的表面活性,并且只在极少的浓度下观察到PDMS在涂层表面的高度富集。离析的程度对硅氧烷和聚醚嵌段的精确质量都很敏感,其中任一部位尺寸的增大都导致表面富集程度整体下降。PDMS- PPO被发现比PDMS- PEO更与涂层网络相容,这从前者的大幅度下表面富集得到佐证。通过表面张力和水接触角的测量,对液体和固化膜的表面性质进行了表征,证实了XPS所观察到的趋势。对涂层干燥过程中发生的复杂动态过程的表征,是有效调节特定涂层体系的关键。