Characterization of Spin-Coated Polymer Films



Título del documento: Characterization of Spin-Coated Polymer Films
Revista: Journal of the Brazilian Chemical Society
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000311108
ISSN: 0103-5053
Autores: 1
Instituciones: 1Universidade de Sao Paulo, Instituto de Quimica, Sao Paulo. Brasil
Año:
Periodo: Sep
Volumen: 13
Número: 5
Paginación: 695-699
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en inglés In this work the morphology of spin-coated polymer films is explained based on the competitive interactions between polymer, solvent and substrate. The films were formed on silicon wafers, a polar surface. Toluene and tetrahydrofuran (THF) were chosen for the dissolution of polystyrene (PS), poly(vinyl chloride) (PVC) and poly(vinyl butyral) (PVB). PS spin-coated films from solutions prepared in toluene were homogeneous and flat, while PS and PVC films obtained from solutions prepared in THF were very rough and presented segregation on the surface, as revealed by the atomic force microscopy. However, PVB films prepared from THF are continuous and homogeneous. When the interaction energy between substrate and solvent overcomes that between substrate and polymer, the films become rough and segregate. On the contrary, when the interaction energy between substrate and polymer is stronger than that between substrate and solvent, or when both interaction energies are weak, the films obtained are homogeneous and flat. These homogeneous and flat films were also characterized by ellipsometry and contact angle measurements
Resumen en portugués Neste trabalho a morfologia de filmes obtidos por revestimento rotacional foi explicada como sendo resultante de forças competitivas entre polímero, solvente e substrato. Lâminas de silício (superfícies polares) suportaram os filmes. Tolueno e tetrahidrofurano (THF) foram os solventes escolhidos para dissolver poliestireno (PS), poli(cloreto de vinila) (PVC) e poli(butiral vinílico) (PVB). Análises de microscopia de força atômica mostraram que filmes de PS obtidos a partir de soluções preparadas em tolueno são homogêneos e lisos, enquanto filmes de PS e PVC obtidos a partir de soluções preparadas em THF são muito rugosos e segregados. Entretanto, filmes de PVB preparados a partir de soluções em THF são contínuos e homogêneos. Quando as interações entre substrato e solvente são mais favoráveis que as interações entre substrato e polímero, o filme se torna rugoso e segrega. Contrariamente, quando as interações entre substrato e polímero são mais favoráveis que as interações entre substrato e solvente, ou quando as interações são muito fracas, os filmes obtidos são homogêneos e lisos. Os filmes homogêneos e lisos também foram caracterizados por elipsometria e medidas de ângulo de contato
Disciplinas: Química
Palabras clave: Química de polímeros,
Cobertura de espín,
Películas poliméricas,
Microscopía de fuerza atómica,
Elipsometría,
Mojabilidad
Keyword: Chemistry,
Polymer chemistry,
Spin coating,
Polymer films,
Atomic force microscopy,
Ellipsometry,
Wettability
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