论文总字数：20129字

摘 要

本文以聚（甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸六氟丁酯）无规共聚物为目标体系，物理共混掺入不同含量的含有乙烯基的聚离子液体1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐，然后将溶液旋涂成膜，通过接触角测试分别测体系在水相和油相的接触角，通过接触角计算出极性与非极性表面能。继而归纳出离子液体掺入对嵌段共聚物极性的影响规律。结果表明P(MMA-r-HFMA)在加入不同含量的离子液体（1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐）后，因此甲基丙烯酸六氟丁酯与离子液体的强相互作用使离子液体固定在聚合物薄膜内部，而薄膜表面不受离子液体的影响，维持表面能不变。

关键词：聚（甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸六氟丁酯）共聚物 离子液体 接触角 极性

Study on Polymerization and Surface Energy of Vinyl Ionic Liquid Copolymer

Abstract

The article targets with poly (methyl methacrylate/hexafluorobutyl methacrylate )random copolymers system. We physically blend different content of ion liquid of 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, then spin coat films with solutions and measure the contact by the measure liquids of water phase and oil phase, the polarity and dispolarity surface energy is calculated by contact angle. The influence of ionic liquid incorporation on the polarity of random copolymer is then summarized. The results show that: The results show that the surface of the polymer can be kept constant after adding different ionic liquid (1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate) with P(MMA-r-HFBMA), so hexafluorobutyl methacrylate The strong interaction with the ionic liquid causes the ionic liquid to be immobilized inside the polymer film, and the surface of the film is not affected by the ionic liquid and maintains the surface energy constant.

Keywords: poly(methyl methacrylate/hexafluorobutyl methacrylate ) random copolymers; ionic liquids;contact angle; polarity

目 录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 嵌段共聚物在光学刻蚀中的应用 1

1.2 活性聚合 4

1.2.1 原子转移自由基活性聚合（ATRP） 4

1.2.2 单电子转移活性自由基聚合（SET-LRP） 5

1.3.3 催化剂再生原子转移自由基活性聚合（AGET-ATRP） 6

1.3 嵌段共聚物相分离 6

1.3.1 嵌段共聚物相分离 6

1.3.2 嵌段共聚物在薄膜中自组装 7

1.4 乙烯基离子液体 8

1.4.1 基本概念 8

1.4.2 离子液体对共聚物的影响 9

1.5 研究的目的与意义 11

1.6 本课题的研究内容 11

第二章 实验部分 12

2.1 实验原料 12

2.2 实验仪器与设备 12

2.3 自由基聚合法合成P(HFMA-r-MMA） 13

2.4 用活性聚合方法对HFMA和MMA进行无规共聚合试验 14

2.4.1 原子转移自由基活性聚合（ATRP） 14

2.4.2 单电子转移活性自由基聚合（SET-LRP） 14

2.4.3 催化剂再生原子转移自由基活性聚合（AGET-ATRP） 14

2.5 P(HFBMA-r-MMA)/聚离子液体复合体系膜的旋涂制备 15

2.5.1 P(HFBMA-r-MMA)/聚离子液体复合体系溶液的配制 15

2.5.3 硅片的清洗 15

2.5.3 溶液旋涂成膜 15

2.6 接触角测试 15

第三章 实验结果与分析 17

3.1 测试与表征 17

3.1.1 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) 17

3.1.2 核磁共振(¹H-NMR) 17

3.1.3 聚合物薄膜接触角的测量 17

3.2 甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸六氟丁酯红外表征(FT-IR) 18

3.3 P(HFBMA-r-MMA)无规共聚物核磁（NMR）表征 18

3.4 P(HFBMA-r-MMA)/聚离子液体共混物接触角与表面能 19

第四章 结论 24

参考文献 25

致谢 27

1. 绪论

1.1 嵌段段共聚物在光学刻蚀中的应用

微电子行业在不断的努力增加硬盘驱动器的微处理器运行速度与存储密度。传统的光刻技术用于制造这些设备已经非常昂贵，曝光器械的费用呈指数增长，根据报道下一代的极紫外原型器械费用达到至少1.25亿美元，最先进的生产设备也需要花费数十亿美元。半导体制造商们需要开发更高分辨率和高产量的技术代替传统光刻以追求“更小，更快，更便宜”。

纳米光刻是半导体器件制造的基础技术。目前没有一种可行的技术得到制作规模达到14nm的图案。嵌段共聚物自组装可以形成3-50nm特征尺寸的球状、柱状、层状有序结构，这些高度有序的图案可以作为光刻掩膜来得到线型排列或者六方排列的结构。在过去的二十年中，定向自组装作为传统光刻的补充技术有着许多潜在的优势，比如分子规模的精细模板，超精细线边缘粗糙度(LER)和低成本加工。

嵌段共聚物薄膜用于光学刻蚀关键在于薄膜的垂直结构取向（相对于基底平面）。垂直取向的层状或柱状结构通常需要非选择亲和性（中性）的界面。一般的中性物质是由对应嵌段共聚物组分或其他单体组成的固定化的无规共聚物，另外，嵌段共聚物薄膜自组装、取向、排列通常在热退火或溶剂退火的条件下进行。

请支付后下载全文，论文总字数：20129字