[发明专利]嵌段共聚物以及形成微相分离的垂直相畴结构的方法和应用

权利要求书

1.一种嵌段共聚物，其特征在于，所述的嵌段共聚物为AB型两嵌段共聚物、ABA型或BAB型三嵌段共聚物；

A嵌段聚合物为二氧化碳和环氧烷烃通过交替共聚形成的聚碳酸酯，所述的聚碳酸酯的数均分子量在500到300000之间，碳酸酯单元含量为30～100％，环氧烷烃均聚产生的聚醚含量为0～70％，分子量分布在1.00～2.00之间；所述的环氧烷烃选自环氧丙烷、1,2-环氧环己烷、1,2-环氧环戊烷、1,2-环氧丁烷、2,3-环氧丁烷、1,2-环氧己烷、环氧苯乙烯、4-氯氧化苯乙烯、4-氟氧化苯乙烯中的一种或多种；

B嵌段聚合物选自聚苯乙烯、聚对甲基苯乙烯、聚对三甲基硅基苯乙烯、聚对氟苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚2-乙烯基吡啶、聚4-乙烯基吡啶、聚丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚异戊二烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯晴、聚丁二烯、聚酰亚胺、聚氨酯、聚环氧丙烷、聚氯乙烯、聚氟乙烯中的一种或多种，B嵌段聚合物的数均分子量在500到300000之间，分子量分布在1.00～2.00之间；

通过改变环氧烷烃的单体进行调变聚碳酸酯的表面自由能，使得A嵌段聚合物和B嵌段聚合物的表面自由能在热退火诱导条件下平衡。

2.根据权利要求1所述的嵌段共聚物，其特征在于，所述的环氧烷烃为环氧丙烷，所述的B嵌段聚合物为聚苯乙烯。

3.根据权利要求1所述的嵌段共聚物，其特征在于，所述的聚碳酸酯的数均分子量2000～15000之间，碳酸酯单元含量为95～99％，环氧烷烃均聚产生的聚醚含量小于5％，分子量分布在1.00～1.12之间。

4.一种形成微相分离的垂直相畴结构的方法，其特征在于，将权利要求1～3任一所述的嵌段共聚物溶于溶剂中，然后旋涂于基材上进行热退火处理。

5.根据权利要求4所述的形成微相分离的垂直相畴结构的方法，其特征在于，所述的嵌段共聚物中共混加入0.1～50％体积分数的聚碳酸酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯、聚苯乙烯、聚对甲基苯乙烯、聚对三甲基硅基苯乙烯、聚对氟苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚2-乙烯基吡啶、聚4-乙烯基吡啶、聚丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚异戊二烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯晴、聚丁二烯、聚酰亚胺、聚氨酯、聚环氧丙烷、聚氯乙烯、聚氟乙烯中的一种或多种。

6.根据权利要求4或5所述的形成微相分离的垂直相畴结构的方法，其特征在于，所述的溶剂选自丙酮、四氢呋喃、苯、氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、N,N-二甲基甲酰胺、乙醚、甲苯、己烷、甲醇、乙醇、二甲基亚砜中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的形成微相分离的垂直相畴结构的方法，其特征在于，所述的热退火处理的温度为30～300℃，退火时间为5秒～14天。

8.根据权利要求4所述的形成微相分离的垂直相畴结构的方法，其特征在于，所述的嵌段共聚物形成微相分离的垂直相畴结构后，通过刻蚀、降解或水解移除其中一种嵌段聚合物，得到纳米图案。

9.一种如权利要求1～3任一所述的嵌段共聚物在定向自组装技术中的应用。