[发明专利]一种光学特性可控形状记忆聚合物薄膜及其制备方法

摘要

本发明公开了一种光学特性可控的形状记忆聚合物薄膜及其制备方法。所述的形状记忆聚合物薄膜是将一定比例配制的苯乙烯基形状记忆聚合物溶液为原材料，采用微光刻硅基模板和匀胶旋涂技术制备了多种形状记忆聚合物微图案结构薄膜。该制备方法操作简单，成本低，薄膜厚度可控，薄膜表面微纳结构可根据应用需求进行预先设计，可适用于微光学领域多种应用需求。所述的苯乙烯基形状记忆聚合物薄膜具有优异的形状记忆性能，可在热激励下实现结构薄膜表面压印消失的结构快速回复的过程。结合材料本身的形状记忆特性，可实现结构薄膜的光学特性可控，并在可调谐微光学器件，颜色调控智能建筑、显示器和传感器等领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种光学特性可控的形状记忆聚合物薄膜的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：将苯乙烯、丙烯酸丁酯和过氧化苯甲酰按30∶20∶1的比例混合，配制成玻璃化转变温度为70℃的溶液，在室温下搅拌，搅拌速率为300rad/min，搅拌时间为30min，至溶液澄清透明，获得分散均匀的苯乙烯基形状记忆聚合物溶液；将混合充分的溶液体系放置于室温下真空箱中除去气泡，气压达0.1MPa后继续抽真空15min后待用，选用单面抛光的4寸硅片作为匀胶旋转涂膜的基片，制备表面光滑的形状记忆聚合物薄膜试样，作为模板的基片在使用之前利用无水乙醇、丙酮依次浸泡10min，后用去离子水清洗两次，重复放入去离子水中进行超声波清洗10min，以上步骤完成后用镊子将基片取出放入80℃恒温箱中干燥备用；使用清洗干净后的硅片作为匀胶的基片置于匀胶机托盘上，打开真空泵及匀胶机控制开关，使基片稳定吸附于托盘上，将配置好待用的苯乙烯基形状记忆聚合物溶液2ml滴到硅片模板上，设定匀胶转速：低速500rpm、9s；高速2000rpm、20s，后启动匀胶机开始旋涂，等待旋涂程序结束后，关闭电源用镊子取出硅片正面向上放入滴有少量酒精溶液的玻璃培养皿中，加速结晶固化，薄膜材料变白后迅速取出放置于备好的另外一个干净的玻璃培养皿中，用保鲜膜封口避免固化过程中杂质对薄膜性质的影响；将玻璃培养皿放置于室温下30min后，再放置于烤胶机上缓慢加温至75℃保温1小时后取出，将表面硅片模板剥离，得到表面光滑为10微米的苯乙烯基形状记忆聚合物薄膜样品。