[发明专利]一种高度有序的含氟高分子材料

说明书

本发明涉及一种高度有序的含氟高分子材料。具体地，所述高分子材料包含嵌段共聚物，且所述嵌段共聚物包含：i)A嵌段，且以所述A嵌段的总摩尔数计，A嵌段所包含的氟原子的摩尔数百分比为M_A’，并且M_A’≥0；和ii)B嵌段，所述B嵌段为F取代的嵌段，且以所述B嵌段的总摩尔数计，B嵌段所包含的氟原子的摩尔数百分比为M_B’，并且M_B’＞0。所述高分子材料具有优异的自组装性能，可形成多种不同的自组装结构(层状、六角柱状等)，并且其自组装结构的尺度为纳米级(≤20nm，较佳地≤10nm)，因此所述高分子材料的应用范围非常广泛。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地涉及一种高度有序的含氟高分子材料及其制备和应用。

背景技术

随着科学技术的发展和人类需求的提高，电子器件朝着微型化方向不断发展，如何简便地得到高精度的纳米图形结构成为研究人员不断追求的目标。高精密的纳米图形结构在下一代的半导体、显示、存储、传感器以及药物缓释等纳米电子器件中有着广泛的应用前景。纳米材料及纳米器件是当前物理、化学、材料科学、微电子学、机械学和信息科学等交叉学科研究的重要前沿领域之一。以纳米技术制造的电子器件，其性能大大优于传统的电子器件，具有工作速度快、功耗低、信息存储量大、体积小、重量轻等优点。

光刻技术是微图形加工中应用最为广泛的一种技术。但是因为光散射效应和加工工艺的限制，目前的光刻技术很难突破10nm尺度。利用嵌段共聚物的微相分离是制备高度有序纳米结构的一种简便高效的方法。具体地，嵌段共聚物的各嵌段的分子结构和性能有较大差异，通过特定的分子设计或一定的掺杂，其有序周期的尺度可从纳米级到乃至微米级。但是，现有的嵌段共聚物材料自组装后，存在自组装尺寸大(目前PS-PMMA最低相分离尺寸为18.5nm)、退火温度高(通常需要160℃以上)、退火时间长(6小时以上)的不足，因此均无法满足市场越来越高的需求。

综上所述，本领域急需开发一种新型的高度有序嵌段共聚物材料，以制备性能更加优异的含氟高分子材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的高度有序嵌段共聚物材料，以制备性能更加优异的含氟高分子材料。

本发明的第一方面，提供了一种高度有序的含氟高分子材料，所述高分子材料包含嵌段共聚物，且所述嵌段共聚物包含：

i)A嵌段，且以所述A嵌段的总摩尔数计，A嵌段所包含的氟原子的摩尔数百分比为M_A’，并且M_A’≥0；和

ii)B嵌段，所述B嵌段为F取代的嵌段，且以所述B嵌段的总摩尔数计，B嵌段所包含的氟原子的摩尔数百分比为M_B’，并且M_B’＞0。

在另一优选例中，M_A’/M_B’≤0.8。

在另一优选例中，M_A’≥0.015，较佳地≥0.03。

在另一优选例中，M_A’≤0.15，较佳地≤0.12，更佳地≤0.08。

在另一优选例中，M_B’≥0.2，较佳地≥0.3。

在另一优选例中，M_B’≤0.8，较佳地≤0.6，更佳地≤0.5。

在另一优选例中，M_A’/M_B’≤0.6，更佳地≤0.4，最佳地≤0.2。

在另一优选例中，所述B嵌段具有选自下组结构：或其组合，其中，