高聚物薄膜表面堆起结构的变温原子力显微术研究

利用原子力显微镜研究了不同温度 (室温至 5 8℃ )及扫描速率 (1— 2 0 μm s)对高聚物PtBuA薄膜 (厚度为133nm)表面上形成的突起结构和周期状堆起结构的影响 .发现较快的扫描速率或较低的温度易产生随机的团状突起 ,较慢的扫描速率或较高的温度则易形成周期状突起结构 (周期宽度约为 10 0nm) ,且温度和扫描速率对周期状堆起结构的影响定性满足高聚物的时温等效关系 .此外 ,当温度低于高聚物的玻璃化转变温度Tg 时 ,表面粗糙度随扫描次数的增加而增加 ;高于Tg 时 ,表面粗糙度基本不变 .实验表明堆起结构的形成需要高聚物有较大的模量、较小的粘附力和较弱的分子弛豫能力 ,因此该类结构主要在玻璃态才能形成 .