[发明专利]一种基底支撑聚合物薄膜黏度的测量方法

权利要求书

1.一种基底支撑聚合物薄膜黏度的测量方法，包括以下步骤：

(1)将基底支撑聚合物薄膜加热并维持温度恒定；

(2)将测试液体置于步骤(1)所述维持温度恒定的聚合物薄膜表面，形 成液滴，测定所述液滴在所述聚合物薄膜表面形成的接触角θ值，记录液滴在聚 合物薄膜表面的放置时间t；

(3)将步骤(2)中所述聚合物薄膜冷却，除去所述聚合物薄膜表面的液 滴，在所述除去液滴的聚合物薄膜表面的聚合物/液滴/空气三相线处形成润湿 脊，测量润湿脊的高度h；

(4)改变液滴在聚合物薄膜表面的放置时间t，获得润湿脊的高度h随液 滴放置时间t的h～t变化关系；

当所述液滴在聚合物薄膜表面的放置时间大于聚合物薄膜松弛时间时，所 述液滴放置时间与所述润湿脊的高度之间具有式I所示的线性关系；

基于式I线性关系的斜率k，根据所述式II计算得到聚合物薄膜的黏度：

h＝kt+b式I，

其中，h—润湿脊的高度，

t—液滴在聚合物薄膜表面的放置时间，

k—斜率，

b—截距；

η＝0.37γsinθ/k式II，

其中，η—聚合物薄膜的黏度，

γ—液滴的表面张力，

θ—液滴与聚合物薄膜表面形成的接触角，

k—式I中的斜率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚合物薄 膜的厚度为10～1000nm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚合物薄 膜的厚度为50～500nm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚合物薄 膜中聚合物为线性聚合物。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述线性聚合物包括聚苯乙 烯及其衍生物、甲基丙烯酸酯类聚合物、聚乙烯基叔丁基醚、聚丙烯腈、聚甲 基丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚苯醚、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氟乙烯类聚合 物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚乳酸、尼 龙、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚砜、聚醚中的一种或几种的共混物，或几种的 共聚物。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述加热的温 度高于聚合物的玻璃化温度。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述测试液体 包括甘油、乙二醇、聚乙二醇齐聚物、聚环氧乙烷齐聚物、二甲基亚砜、N,N- 二甲基甲酰胺或离子液体。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述离子液体包括1-乙基-3- 甲基咪唑四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3甲基咪唑三氟甲 基磺酸盐或1-丁基-3甲基咪唑甲基硫酸盐。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述液滴的直 径为2～7mm。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述冷却是采 用冷却介质将所述聚合物薄膜冷却至室温；

所述冷却介质包括冰袋、液氮、干冰或低温金属板。