CN103302842A - 一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法 - Google Patents

一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种简便易行的聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，该聚二甲基硅氧烷薄膜是通过将一定比例的预聚体和引发剂混合物填充到两个平行的基板中，加热聚合制备而成。本发明中提出的这种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，简便易行，避免使用甩胶工艺，能够满足微流控芯片的使用需求，在化学、生物、医学等应用领域具有良好的前景。

Description

一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法
技术领域
本发明涉及一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法。
背景技术
聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)，是一种高分子有机硅化合物，通常被称为有机硅。由于该材料具有优异的光学通透性、气体通透性、弹性以及生物兼容性，成为工业、医疗、化学等领域最广泛使用的硅为基础的有机聚合物材料，例如可用于生物微机电中的微流道系统、填缝剂、润滑剂、隐形眼镜等等。
近年来，PDMS材料被广泛应用于微流控芯片领域。由于成木低、制备简单、高弹性、气体通透性、疏水性，特别适用于微流控芯片中的气动阀芯片、细胞培养芯片、蛋白质分析芯片等研究。在这些领域，例如气动阀芯片，往往需要制备一层厚度在数微米至数百微米量级的PDMS薄膜，而目前这些PDMS薄膜的制备主要依靠高速甩胶设备(spin coater)，将液态的预聚体和引发剂混合物在硅片或者玻璃片上涂覆后加热聚合而获得。这种工艺存在以下不足：一是需要昂贵的甩胶机设备；二是制作过程需要大量多余的PDMS材料，容易造成物料浪费；三是制作厚度大小与均匀性取决于设备的稳定性，可控性差。因此，发展一种操作简便、工艺可靠、成本低廉的PDMS薄膜的制作方法，具有重要的实际意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种简便易行的聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，该PDMS薄膜是通过将一定比例的预聚体和引发剂混合物填充到两个平行的基板中，加热聚合制备而成。
本发明所提供的聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，所述的聚二甲基硅氧烷的预聚体和引发剂的比例可以是1∶1～20∶1。
本发明所提供的聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，所述的基板的材料可以是聚四氟乙烯，也可以是表面经疏水化处理的硅、玻璃、石英等。
本发明所提供的聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，所述的两个平行基板之间由特定厚度的边栏隔离，内部形成一个密闭的腔体。边栏的厚度即为制备获得的PDMS薄膜的厚度。
本发明所提供的聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，所述的边栏可以是聚四氟乙烯，也可以是表面经疏水化处理的硅、玻璃、石英等。所述的腔体，是利用夹具将两个基板和边栏夹紧固定构成。
本发明所提供的聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，所述的聚合温度为50～200摄氏度，加热聚合时间为30～600min。为保证聚合效率，优选使用聚合温度100摄氏度下加热60min。
本发明所提供的聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，最终聚合固化后的聚二甲基硅氧烷薄膜可以直接从两个基板表面剥离而获得。
采用本发明所提供的制作方法进行PDMS薄膜的制作，工艺简便易行，材料成本和加工成本十分低廉。
附图说明
图1.一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作系统示意图。其中(a)为上基板，(b)为下基板，(c)夹具，(d)为围栏，(e)为PDMS薄膜。
具体实施方案
下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1一种50微米厚度聚二甲基硅氧烷薄膜的制备
图1为本发明一种聚二甲基硅氧烷薄膜的加工系统示意图。其中(a)为上基板，(b)为下基板，(c)夹具，(d)为围栏，(e)为PDMS预聚体的填充腔室。具体制作过程如下：首先利用夹具将50微米厚度的聚四氟乙烯薄膜夹在两个玻璃平板中间；将聚二甲基硅氧烷的预聚体和引发剂按10∶1的比例混合、除气，填充于两个平板之间的填充腔室；将该夹具置于100摄氏度烘箱中，加热1小时；最后，取出夹具，将聚合成型的PDMS薄膜小心从两基板剥离，获得50微米厚度的PDMS薄膜。
实施例2一种100微米厚度聚二甲基硅氧烷薄膜的制备
首先利用夹具将100微米厚度的聚四氟乙烯薄膜夹在两个表面疏水处理的硅片中间；将聚二甲基硅氧烷的预聚体和引发剂按10∶1的比例混合、除气，填充于两个平板之间的填充腔室；将该夹具置于100摄氏度烘箱中，加热1小时；最后，取出夹具，将聚合成型的PDMS薄膜小心从两基板剥离，获得100微米厚度的PDMS薄膜。

Claims (8)

1.一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，其特征在于该薄膜是通过将一定比例的预聚体和引发剂混合物填充到两个平行的基板中，加热聚合制备而成。
2.按权利要求1所述的一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，其特征在于，所述的聚二甲基硅氧烷的预聚体和引发剂的比例可以是1∶1～20∶1。
3.按权利要求1所述的一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，其特征在于，所述的基板的材料可以是聚四氟乙烯，也可以是表面经疏水化处理的硅、玻璃、石英等。
4.按权利要求1所述的一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，其特征在于，所述的两个平行基板之间由特定厚度的边栏隔离，内部形成一个密闭的腔体。
5.按权利要求1和4所述的一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，其特征在于，所述的边栏可以是聚四氟乙烯，也可以是表面经疏水化处理的硅、玻璃、石英等。所述的腔体，是利用夹具将两个基板和边栏夹紧固定构成。
6.按权利要求1所述的一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，其特征在于，所述的聚合温度为50～200摄氏度。
7.按权利要求1所述的一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，其特征在于，最终聚合固化后的聚二甲基硅氧烷薄膜可以直接从两个基板表面剥离而获得。
8.按权利要求1所述的一种聚二甲基硅氧烷薄膜的制作方法，其特征在于，本发明所提供的制作方法简便易行，材料成本和加工成本十分低廉。
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