Oberflächencharakterisierung von Polymeren mit AFM

Wir berichten hier über die Anwendung eines neuen AFM, Tosca, zur Charakterisierung von Polymermischungen in Bezug auf hoch auflösende Morphologie- und Phasenbilder.

Die Oberflächeneigenschaften polymerer Werkstoffe sind von zentraler Bedeutung für ihr Verhalten in Formulierungs- und Herstellungsprozessen sowie ihren Zielanwendungen.
Das Rasterkraftmikroskop (AFM) ist ein leistungsfähiges System zur Charakterisierung von Polymeroberflächen im Nanometerbereich. Es liefert nicht nur die Oberflächenmorphologie, sondern auch den Phasenkontrast zwischen verschiedenen Komponenten in Polymermischungen.

Experiment

Polystyrol (PS), Poly(methylmethacrylat) (PMMA) und Poly(Styrol-Butadien-Styrol) (SBS) wurden als 10 mg/mL-Lösungen in Toluol aufgelöst. Aus diesen Lösungen wurden drei Mischungen hergestellt: PMMA/SBS, PS/SBS und PMMA/PS im Verhältnis 2:1, 1:1 und 1:1. Die Proben wurden per SpinCoating-Verfahren auf Siliziumwafer aufgebracht (100 U/min für 5 s).
PMMA/SBS und PS/SBS wurden unter Umgebungsbedingungen getrocknet, während PMMA/PS 2 Stunden lang bei 70 °C getempert wurde.
Alle AFM-Messungen erfolgten unter Umgebungsbedingungen im intermittierenden Modus.

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