聚氨酯丙烯酸酯（PUA）蛾眼结构的制备及其性能研究

作     者：桑艾霞 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王旭迪

授予年度：2016年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

主      题：蛾眼结构 PUA 超疏水 SERS 

摘      要：蛾眼结构是高深宽比纳米结构阵列,具有良好的光学减反和超疏水特性,在显示技术、仿生等领域有广泛的应用前景。本文以聚氨酯丙烯酸酯(PUA)为复制材料浇铸到多孔氧化铝(AAO)模板上,通过表面改性和紫外固化实现PUA蛾眼结构在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上成功转印,测试PUA蛾眼结构的增透和超疏水特性,并讨论其在葡萄糖检测和纳米压印等方面的应用。具体如下：(1)工艺优化与结构特性。分析计算表面改性对AAO模板/PUA/PET三者之间粘附能差异的影响,用C=C双键的转换程度来表征PUA的固化程度,从而优化紫外固化复制工艺,解决了高深宽比纳米结构大面积复制中出现的断裂倒伏等问题。PUA蛾眼结构可等效于由多层不同折射率光学减反膜叠加,测试其透射率较无图形PET薄膜有显著提高;分析超疏水机理,对制备的蛾眼结构用DC2634溶液改性后,测得其与水的接触角大于150°,表明低表面能和高深宽比纳米结构有利于获得超疏水表面。(2)PUA蛾眼结构应用。在PUA蛾眼结构上镀银作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,进行表面增强拉曼特性实验,得到了葡萄糖分子的SERS效应;以200nm周期的PUA蛾眼结构作为纳米压印的模板压印聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复制蛾眼结构,分析膜厚、压印温度和压力等关键因素对压印结构的影响,成功制备PMMA蛾眼结构。本文对于大面积蛾眼结构的制作及开拓其在光学增透、生物检测等领域的应用具有一定的理论意义和工程价值。