溶劑親和性對聚?吩與聚甲基丙烯酸甲酯相分離及後續晶相成長的影響

Translated title of the thesis: Impact of the solvent affinity on the phase separation and subsequent crystallization behavior within P3HT/PMMA binary thin film
  • 黃 彥庭

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究主要探討導電高分子聚(3-己烷基?吩)( P3HT)和絕緣高分子聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的混摻系統中,導電高分子於不同形態分佈(團狀區域、連續分佈區域)的晶相成長。藉由溶劑親和性及混摻比例來瞭解P3HT/PMMA混摻系統,析出形成薄膜的形貌,再經不同的溫度持溫觀察其晶相成長情形。另外,藉由添加可和P3HT互溶的六甲基苯(HMB)小分子於混摻系統中,希望瞭解對P3HT/PMMA混摻系統中的影響。 溶劑(氯仿、甲苯)與P3HT/PMMA混摻系統間親和性的差異,使P3HT和PMMA在溶液中溶解度不同,而導致於在旋轉塗佈形成薄膜的過程中,析出先後順序的不同,而產生不同成份分佈的形貌。同時也藉由混摻比例改變的實驗觀察,可合理的推論出P3HT與PMMA的相分離即已在溶液中發生完成。 於P3HT/PMMA混摻中添加可和P3HT互溶的六甲基苯(HMB)後,發現可以形成一均勻的二元相,即P3HT/HMB與PMMA的相分離,而這個發現可使我們僅需少混摻比例P3HT成份,即可配製出P3HT的連續分佈區域。除此之外,隨後觀察到HMB的添加可以改變P3HT析出的趨勢,於氯仿溶液中除了改變析出的先後順序外,亦也影響成份析出的連續性而導致出現不同的薄膜表面形貌。 當混摻比例為P3HT/PMMA=10/90時,P3HT會以團狀區域的分佈於薄膜中。而發現由甲苯溶液析出的位於膜底層受PMMA區域環繞的P3HT團狀區域,相較於從氯仿溶液析出的於PMMA連續區域上的P3HT團狀區域,其晶相發展的趨勢來得顯明顯,即可觀察到於團狀區域內的P3HT結晶纖維數目多且密集,而又可於相對低的持溫(結晶)溫度發展出較低的(100)繞射峰半高寬。由此推論出P3HT與PMMA的界面可以幫助形成P3HT晶核,促使晶相的出現。而後續的P3HT連續分佈區域的晶相發展結果也證實此推論。
Date of Award2015 Sep 2
Original languageChinese
SupervisorJr-Jeng Ruan (Supervisor)

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