Hình thái của màng mỏng copolymer diblock trước và sau khi kết tinh

Các màng mỏng được phủ spin với độ dày khoảng 100nm của copolymer diblock poly(butadiene-b-ethyleneoxide) (PBh-PEO) có trọng lượng phân tử thấp đã được kết tinh ở các nhiệt độ không đổi khác nhau. Quá trình kết tinh được quan sát theo thời gian thực bằng kính hiển vi quang học. Thông tin cấu trúc chi tiết đã được thu thập bằng kính hiển vi lực nguyên tử, chủ yếu nhờ vào sự tương phản độ nhớt lớn giữa các vùng vô định hình và tinh thể. Hành vi của màng mỏng được so sánh với các tính chất khối lượng của polymer. Quá trình kết tinh bắt đầu từ một lớp nóng chảy đã được tinh chế với sự phân tách vi phân, trong đó kính hiển vi quang học cho thấy sự định hướng lớp song song với bề mặt đế. Sự khác biệt nhỏ trong độ dài của khối tinh thể có thể tạo ra hành vi kết tinh khác biệt đáng kể, cả trong khối và trong các màng mỏng. Đối với màng mỏng của copolymer diblock ngắn nhất (nội dung PEO 45%) và cho sự làm lạnh dưới nhiệt độ lớn hơn khoảng 10 độ, quá trình kết tinh tạo ra các lớp lamella định hướng theo chiều dọc. Các lớp lamella theo chiều dọc này có thể được định hướng ưu tiên trên vài micromet khi quá trình kết tinh xảy ra gần đường tiếp xúc ba pha. Việc gia nhiệt ở các nhiệt độ gần với điểm nóng chảy hoặc giữ mẫu ở nhiệt độ phòng trong vài tháng cho phép hình thành cấu trúc lớp song song với bề mặt đế. Một cách giải thích tạm thời dựa trên sự gấp chuỗi do động học và sự thả lỏng trong trạng thái tinh thể, có ý nghĩa đối với các khía cạnh chung của quá trình kết tinh polymer, được trình bày.