CN104194014A - 具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜及其制备方法，其特点是，包括聚苯乙烯有序针垫膜模板的制备、聚氨酯针垫阵列基体的制备和聚苯胺针垫阵列薄膜的制备。其方法科学合理，能耗低、成本低。制得的聚苯胺针垫阵列薄膜表面具有微米级多孔边缘的针尖突起，基体材料表面粗糙，具有很高的附着力，增加了基体表面聚苯胺的涂覆量，导电性与电致收缩率增强，在电场作用下会发生尺寸变化，进一步引起薄膜表面光子学结构发生变化，从而发生光学性质的变化；成膜更加均匀，韧性和强度可控；特殊针垫结构使聚苯胺薄膜的接触角增大，膜表面的亲疏水变化性能增强。
Description
技术领域
本发明涉及导电高分子导电材料，是一种具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜及其制备方法。
背景技术
在导电高分子研究领域，聚苯胺有着广阔的应用前景，主要因为聚苯胺具备了很多其他导电高分子材料不能比拟的优势性能，如：原料易得、分子结构多样化、物理化学性能优异、可逆的酸碱掺杂和去掺杂、电学和光学特性可控等。聚氨酯具有优良的耐蚀性、耐磨性、耐冲击性、柔韧性和可加工性等性能。但由于聚氨酯本身是电的不良导体，抗静电性能较差。
近年来,具有广泛应用前景的光子学晶体薄膜的制备方法逐渐受到人们的关注，其中采用高分子材料制备光子学晶体薄膜成为研究的热点，尤其是采用电活性高分子材料。光子学薄膜的制备技术主要有光刻蚀工艺、微接触印刷法、呼吸图法制、模板法等，但都技术工艺复杂，生产成本较高。
本发明的发明人贾若琨等曾于2010年在“Applied Chemistry”上发表了：溶剂散逸自组装制备超疏水针垫阵列膜(贾若琨等，Superhydrophobic pin-cushion array films is prepared by solventevaporation self-organization，Applied Chemistry，2010，27，1046-1049)。该文描述了利用溶剂散逸自组装方法，以水珠为模板在平滑的固体基质上制备得到聚苯乙烯有序多孔膜，该膜为具有微米级针垫阵列膜，具备超疏水性质。
发明内容
本发明的目的之一是，对现有制备方法进行实质性创新，提供一种具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法，其方法科学合理，能耗低、成本低。
本发明的目的之二是，用本发明具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法制得的聚苯胺针垫阵列薄膜表面具有微米级多孔边缘的针尖突起，基体材料表面粗糙，具有很高的附着力，增加了基体表面聚苯胺的涂覆量，导电性与电致收缩率增强，在电场作用下会发生尺寸变化，进一步引起薄膜表面光子学结构发生变化，从而发生光学性质的变化；成膜更加均匀，韧性和强度可控；特殊针垫结构使聚苯胺薄膜的接触角增大，膜表面的亲疏水变化性能增强。
实现本发明目的之一所采用的技术方案是，一种具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法，其特征是，它包括下述制备步骤：
1)聚苯乙烯有序针垫膜模板的制备
在室温下，将30mL聚苯乙烯与聚十二烷基丙烯酰胺-6-氨基己酸的氯仿溶液置于培养皿中，混合溶液中聚苯乙烯的浓度控制在1-5g/L，聚十二烷基丙烯酰胺-6-氨基己酸的浓度约为聚苯乙烯的1/10，将相对湿度范围在30-80％的潮湿空气流以4L/min的速度连续吹向混合溶液上方，溶液表面迅速形成一层不透明的蜂窝状有序多孔膜,15-20分钟后待溶剂完全挥发，用紫外线辐照得到的蜂窝状有序多孔膜表面，在外力作用下使膜分离保留其下层结构，得到聚苯乙烯有序针垫膜模板；
2)聚氨酯针垫阵列基体的制备
将步骤1)得到的聚苯乙烯有序针垫膜模板的蜂窝状有序多孔膜膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇水溶液，水分蒸发完全后将薄膜置于50mL氯仿、丙酮或乙酸乙酯溶液中，聚苯乙烯溶解得到不溶于氯仿、丙酮或乙酸乙酯的聚乙烯醇反向针垫阵列膜；将5-55g/L溶有聚氨酯的四氢呋喃溶液填充到聚乙烯醇反向针垫阵列膜中，氯仿、丙酮或乙酸乙酯有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇溶解得到不溶于水的聚氨酯针垫阵列薄膜基体；
3)聚苯胺针垫阵列薄膜的制备
将步骤2)得到的聚氨酯针垫阵列薄膜基体平铺于反应容器底部玻璃基质表面，含氧化剂过硫酸铵浓度为0.25mol/L的500mL2mol/L醋酸、盐酸或磷酸溶液加热，挥发的气体匀速连续通向反应容器中聚氨酯针垫阵列薄膜表面，当基体材料完全处于酸性强氧化性氛围中时，向薄膜一侧表面滴加20mL0.15mol/L苯胺单体水溶液，引发苯胺聚合，在酸性强氧化性氛围中聚合反应在聚氨酯针垫阵列基体表面发生，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，一层均匀的聚苯胺突起聚合沉积在针垫阵列基体表面，用去离子水和无水乙醇洗涤得到聚苯胺针垫阵列薄膜成品。
实现本发明目的之二采用技术方案是，用所述的具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法制得的聚苯胺针垫阵列薄膜。
本发明的具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法，将光子晶体薄膜制备技术与高分子复合材料研究相结合，利用简单低耗的溶剂散逸自组装技术制备出微米级聚氨酯针垫基体，将苯胺单体水溶液滴加到表层附着力极强的聚氨酯针垫基体，在酸性强氧化性气氛中聚合反应在聚氨酯针垫阵列基体表面发生，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，一层均匀的聚苯胺突起聚合沉积在针垫阵列基体表面，得到聚苯胺针垫阵列薄膜。基体材料对苯胺原位聚合沉积过程有着重要影响，聚苯胺成膜在很大程度上取决于基体材料的表面性质。相比现有技术中报道的玻璃基体、纤维织物基体、二氧化硅基体等，聚氨酯(PU)针垫基体制备的薄膜表面粗糙，聚苯胺颗粒还能够嵌入聚氨酯基体构成共聚物，两者在分子级协同和在结构上互补，改善了单纯聚苯胺薄膜的溶解性和可加工性。同时特殊的针垫表层结构提高薄膜的附着力，增加基体表面聚苯胺的涂覆量。控制聚合沉积反应发生的引发剂和控制反应酸度条件的混合酸以气态形式保证聚氨酯针垫阵列基体处于酸性强氧化性氛围，使得聚苯胺成膜更加均匀，薄膜沉积速率和厚度可控。聚苯胺针垫阵列薄膜增加了原有光子学薄膜表面粗糙度，导电性与电致收缩率增强，在电场作用下会发生尺寸变化，进一步引起薄膜表面光子学结构发生变化，从而发生光学性质的变化。针垫结构薄膜的接触角增加，膜表面可发生亲疏水变化。
本发明聚苯胺针垫阵列薄膜对电场的响应研究：聚苯胺针垫阵列薄膜在空气中对电场响应的实验研究装置由激光发射装置、聚苯胺针垫阵列薄膜、衍射条纹接收底板、稳压电源和外电路构成。薄膜两端分别连接稳压电源的正极和负极，对薄膜进行通电，在薄膜正上方用激光笔监测光子学薄膜衍射条纹图案变化。通过记录不同通电时间和通电电压下薄膜衍射条纹图案变化程度来研究聚苯胺针垫阵列薄膜在空气中对电场的响应。
上述实验中将聚苯胺针垫阵列薄膜应用于对电场响应的检测过程的研究，在外电路作用下，聚苯胺针垫阵列薄膜的响应主要表现在有序针垫阵列的微结构尺寸、衍射光斑直径、透光率和亲疏水性等。
本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步在于：
(1)制备过程中引发剂与醋酸、盐酸或磷酸以气态形式引发苯胺聚合，能够有效抑制聚苯胺尺寸剧烈生长，使得聚氨酯表面形成的聚苯胺薄膜更加均匀，韧性和强度可控。
(2)光子学薄膜表面呈现排列整齐且均一，其平均尺寸为10-15μm。
(3)聚苯胺原位聚合沉积过程中与聚氨酯形成嵌段共聚物，使薄膜同时具有良好的导电性能和良好的弹性和机械性能。
(4)聚苯胺针垫阵列薄膜可以通过感知光学性质变化来监测外电路电场变化，实现不可见电信号与可见光学信号的转换，成为具有电场响应的新型光子学薄膜材料。
(5)针垫结构使薄膜的接触角增大，膜表面的亲疏水变化性能增强。
(6)方法科学合理，能耗低、成本低。
附图说明
图1为聚苯胺针垫阵列结构示意图；
图2为聚苯胺针垫阵薄膜微观结构示意图；
图3为图2中A局部放大示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明作进一步描述：
参照图1-图3，本发明的具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法，它包括下述制备步骤：
1)聚苯乙烯有序针垫膜模板的制备
在室温下，将30mL聚苯乙烯与聚十二烷基丙烯酰胺-6-氨基己酸的氯仿溶液置于培养皿中，混合溶液中聚苯乙烯的浓度控制在1-5g/L，聚十二烷基丙烯酰胺-6-氨基己酸的浓度约为聚苯乙烯的1/10，将相对湿度范围在30-80％的潮湿空气流以4L/min的速度连续吹向混合溶液上方，溶液表面迅速形成一层不透明的蜂窝状有序多孔膜,15-20分钟后待溶剂完全挥发，用紫外线辐照得到的蜂窝状有序多孔膜表面，在外力作用下使膜分离保留其下层结构，得到聚苯乙烯有序针垫膜模板；
2)聚氨酯针垫阵列基体的制备
将步骤1)得到的聚苯乙烯有序针垫膜模板的蜂窝状有序多孔膜膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇水溶液，水分蒸发完全后将薄膜置于50mL氯仿、丙酮或乙酸乙酯溶液中，聚苯乙烯溶解得到不溶于氯仿、丙酮或乙酸乙酯的聚乙烯醇反向针垫阵列膜；将5-55g/L溶有聚氨酯的四氢呋喃溶液填充到聚乙烯醇反向针垫阵列膜中，氯仿、丙酮或乙酸乙酯有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇溶解得到不溶于水的聚氨酯针垫阵列薄膜基体；
3)聚苯胺针垫阵列薄膜的制备
将步骤2)得到的聚氨酯针垫阵列薄膜基体平铺于反应容器底部玻璃基质表面，含氧化剂过硫酸铵浓度为0.25mol/L的500mL2mol/L醋酸、盐酸或磷酸溶液加热，挥发的气体匀速连续通向反应容器中聚氨酯针垫阵列薄膜表面，当基体材料完全处于酸性强氧化性氛围中时，向薄膜一侧表面滴加20mL0.15mol/L苯胺单体水溶液，引发苯胺聚合，在酸性强氧化性氛围中聚合反应在聚氨酯针垫阵列基体表面发生，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，一层均匀的聚苯胺突起聚合沉积在针垫阵列基体表面，用去离子水和无水乙醇洗涤得到聚苯胺针垫阵列薄膜成品。
具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法制得的聚苯胺针垫阵列薄膜。
实施例1：
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)水溶液，水分完全蒸发后将薄膜置于50mL氯仿溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于氯仿的聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜。将35g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，氯仿有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇(PVA)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例2：
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水溶液，水分完全蒸发后将薄膜置于50mL丙酮溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于丙酮的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)反向针垫阵列膜。将35g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，丙酮有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例3
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚丙烯酰胺(PAM)水溶液，水分完全蒸发后将薄膜置于50mL乙酸乙酯溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于乙酸乙酯的聚丙烯酰胺(PAM)反向针垫阵列膜。将35g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，乙酸乙酯有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇(PVA)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例4
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)水溶液，水分完全蒸发后将薄膜置于50mL氯仿溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于氯仿的聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜。将5g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，氯仿有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇(PVA)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例5
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)水溶液，水分完全蒸发后将薄膜置于50mL氯仿溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于氯仿的聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜。将15g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，氯仿有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇(PVA)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例6
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)水溶液，水分蒸发完全后将薄膜置于50mL氯仿溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于氯仿的聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜。将25g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，氯仿有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇(PVA)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例7
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)水溶液，水分完全蒸发后将薄膜置于50mL氯仿溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于氯仿的聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜。将35g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，氯仿有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇(PVA)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例8
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)水溶液，水分完全蒸发后将薄膜置于50mL氯仿溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于氯仿的聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜。将45g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，氯仿有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇(PVA)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例9
聚氨酯(PU)针垫阵列基体的制备：将聚苯乙烯(PS)有序针垫膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇(PVA)水溶液，水分完全蒸发后将薄膜置于50mL氯仿溶液中，聚苯乙烯(PS)溶解得到不溶于氯仿的聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜。将55g/L的溶有聚氨酯(PU)的四氢呋喃(THF)溶液填充到聚乙烯醇(PVA)反向针垫阵列膜中，氯仿有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇(PVA)溶解得到不溶于水的聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体。
实施例10
聚苯胺针垫阵列薄膜的制备：将聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体平铺于反应容器底部玻璃基质表面，含过硫酸铵(APS)浓度为0.25mol/L的500mL2mol/L醋酸溶液加热，挥发的气体匀速连续通向反应容器中聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜表面，当基体材料完全处于酸性强氧化性氛围中时，向薄膜一侧表面滴加20mL0.5mol/L苯胺(An)单体水溶液，引发苯胺聚合。在酸性强氧化性气氛中聚合反应在聚氨酯(PU)针垫阵列基体表面发生，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，一层均匀的聚苯胺(PANI)突起聚合沉积在针垫阵列基体表面，用去离子水和无水乙醇洗涤得到聚苯胺(PANI)针垫阵列薄膜。
实施例11
聚苯胺针垫阵列薄膜的制备：将聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体平铺于反应容器底部玻璃基质表面，含过硫酸铵(APS)浓度为0.25mol/L的500mL2mol/L磷酸溶液加热，挥发的气体匀速连续通向反应容器中聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜表面，当基体材料完全处于酸性强氧化性氛围中时，向薄膜一侧表面滴加20mL0.5mol/L苯胺(An)单体水溶液，引发苯胺聚合。在酸性强氧化性气氛中聚合反应在聚氨酯(PU)针垫阵列基体表面发生，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，一层均匀的聚苯胺(PANI)突起聚合沉积在针垫阵列基体表面，用去离子水和无水乙醇洗涤得到聚苯胺(PANI)针垫阵列薄膜。
实施例12
聚苯胺针垫阵列薄膜的制备：将聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜基体平铺于反应容器底部玻璃基质表面，含过硫酸铵(APS)浓度为0.25mol/L的500mL2mol/L盐酸溶液加热，挥发的气体匀速连续通向反应容器中聚氨酯(PU)针垫阵列薄膜表面，当基体材料完全处于酸性强氧化性氛围中时，向薄膜一侧表面滴加20mL0.5mol/L苯胺(An)单体水溶液，引发苯胺聚合。在酸性强氧化性气氛中聚合反应在聚氨酯(PU)针垫阵列基体表面发生，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，一层均匀的聚苯胺(PANI)突起聚合沉积在针垫阵列基体表面，用去离子水和无水乙醇洗涤得到聚苯胺(PANI)针垫阵列薄膜。
通过上述实施例制备过程对工艺参数的控制，得出了聚苯胺针垫阵列薄膜在气体引发氛围中原位聚合沉积最佳反应条件，得到的聚苯胺薄膜更加细密均匀，电场响应亲疏水变化性能更佳。
| 有机溶剂 | 水溶性高分子 | 聚氨酯浓度(g/L) | 酸种类 | |
| 实施1 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 35 | 醋酸 |
| 实施2 | 丙酮 | 聚乙烯吡咯烷酮 | 35 | 醋酸 |
| 实施3 | 乙酸乙酯 | 聚丙烯酰胺 | 35 | 醋酸 |
| 实施4 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 5 | 醋酸 |
| 实施5 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 15 | 醋酸 |
| 实施6 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 25 | 醋酸 |
| 实施7 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 35 | 醋酸 |
| 实施8 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 45 | 醋酸 |
| 实施9 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 55 | 醋酸 |
| 实施10 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 35 | 醋酸 |
| 实施11 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 35 | 磷酸 |
| 实施12 | 氯仿 | 聚乙烯醇 | 35 | 盐酸 |
本发明给出的实施例为有限的实施例，并非对本发明的限制，对于本领域技术人员来说，不经过创造性劳动的简单复制和改进，仍属于本发明权利要求所保护的范围。
Claims (2)
1.一种具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法，其特征是，它包括下述制备步骤：
1)聚苯乙烯有序针垫膜模板的制备
在室温下，将30mL聚苯乙烯与聚十二烷基丙烯酰胺-6-氨基己酸的氯仿溶液置于培养皿中，混合溶液中聚苯乙烯的浓度控制在1-5g/L，聚十二烷基丙烯酰胺-6-氨基己酸的浓度约为聚苯乙烯的1/10，将相对湿度范围在30-80％的潮湿空气流以4L/min的速度连续吹向混合溶液上方，溶液表面迅速形成一层不透明的蜂窝状有序多孔膜,15-20分钟后待溶剂完全挥发，用紫外线辐照得到的蜂窝状有序多孔膜表面，在外力作用下使膜分离保留其下层结构，得到聚苯乙烯有序针垫膜模板；
2)聚氨酯针垫阵列基体的制备
将步骤1)得到的聚苯乙烯有序针垫膜模板的蜂窝状有序多孔膜膜孔中填充20g/L水溶性高分子聚乙烯醇水溶液，水分蒸发完全后将薄膜置于50mL氯仿、丙酮或乙酸乙酯溶液中，聚苯乙烯溶解得到不溶于氯仿、丙酮或乙酸乙酯的聚乙烯醇反向针垫阵列膜；将5-55g/L溶有聚氨酯的四氢呋喃溶液填充到聚乙烯醇反向针垫阵列膜中，氯仿、丙酮或乙酸乙酯有机溶剂完全蒸发后将薄膜浸入去离子水中，聚乙烯醇溶解得到不溶于水的聚氨酯针垫阵列薄膜基体；
3)聚苯胺针垫阵列薄膜的制备
将步骤2)得到的聚氨酯针垫阵列薄膜基体平铺于反应容器底部玻璃基质表面，含氧化剂过硫酸铵浓度为0.25mol/L的500mL2mol/L醋酸、盐酸或磷酸溶液加热，挥发的气体匀速连续通向反应容器中聚氨酯针垫阵列薄膜表面，当基体材料完全处于酸性强氧化性氛围中时，向薄膜一侧表面滴加20mL0.15mol/L苯胺单体水溶液，引发苯胺聚合，在酸性强氧化性氛围中聚合反应在聚氨酯针垫阵列基体表面发生，当预聚体聚合尺寸逐步增大后，一层均匀的聚苯胺突起聚合沉积在针垫阵列基体表面，用去离子水和无水乙醇洗涤得到聚苯胺针垫阵列薄膜成品。
2.根据权利要求1所述的具有电场响应亲疏水变化的聚苯胺针垫阵列薄膜制备方法制得的聚苯胺针垫阵列薄膜。
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Denomination of invention: Polyaniline needle pad array thin film with electric field responsive hydrophilic and hydrophobic changes and its preparation method Granted publication date: 20170215 Pledgee: Jilin Bank Co.,Ltd. Yongji Branch Pledgor: JILIN FEITE ENVIRONMENTAL PROTECTION CO.,LTD. Registration number: Y2024220000003 |