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01.09.2014 | Original Contribution | Ausgabe 9/2014

Colloid and Polymer Science 9/2014

Nanoparticle directed domain orientation in thin films of asymmetric block copolymers

Zeitschrift:
Colloid and Polymer Science > Ausgabe 9/2014
Autoren:
Andriy Horechyy, Bhanu Nandan, Nikolaos E. Zafeiropoulos, Dieter Jehnichen, Michael Göbel, Manfred Stamm, Doris Pospiech
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s00396-014-3251-7) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

We investigated the thin film morphology of two different asymmetric block copolymers (BCP), polystyrene-block-poly(4-vinylpyridine) (PS-b-P4VP) and poly(n-pentyl methacrylate)-block-poly(methyl methacrylate) (PPMA-b-PMMA), loaded with pre-synthesized iron oxide nanoparticles (NP). The chemical composition of the BCP constituents determines the strength of the interaction between polymer chains and nanoparticles. In the case of NP/PS-b-P4VP system, the nanoparticles interact preferentially with the P4VP block and hence localize selectively in the P4VP cylindrical microdomains. However, for the NP/PPMA-b-PMMA system, the nanoparticles have no significant preference for the copolymer blocks and segregate at the polymer/substrate interface. Interestingly, this changes the effective substrate surface energy and hence leads to a remarkable change in domain orientation from parallel to perpendicular with respect to the substrate. These results clearly demonstrate the importance of both enthalpic and entropic factors which determine spatial distribution of NP in BCP films and influence domain orientation.

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Zusatzmaterial
ESM 1 (DOCX 74.6 kb)
396_2014_3251_MOESM1_ESM.docx
Literatur
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