CN109046479B - 微流控芯片的光固化键合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种微流控芯片的光固化键合方法，包括步骤：(1)将光敏树脂和非光固化树脂混合，并加入光敏剂、单体及其它助剂，得到混合原料；(2)将所述混合原料混炼，得到待成型料；(3)将所述待成型料注射成型微流控芯片，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及没有微流道，有连接孔的盖片；(4)将所述盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加压力，加热，进行紫外光辐照键合。本发明通过将光敏树树脂与非光固化树脂混合，引入光敏基团，实现光固化键合，所述光固化键合是依靠微流控芯片上的光敏基团在光照下发生化学反应，实现化学键结合。本发明成本低、易成型、强度高、稳定性好。

Description

微流控芯片的光固化键合方法
技术领域
本发明属于微精细加工领域，涉及微流控芯片制造技术，特别涉及一种微流控芯片的光固化键合方法。
背景技术
微流控芯片是自1990年“微全分析系统”概念提出后发展起来的一门技术和科学，微流控技术在生命科学和医学诊断等领域中的分析能力显著超过了宏观体系下的分析能力，具有体积小，分析试剂消耗量少，成本低，分析效率高，分析速度快，集成化和自动化程度高等优势。微流控芯片具有层流特性，表面毛细管效应，快速热传导和扩散效应等特点。在细胞筛选、免疫检测等方面存在广泛的应用。
目前的微流控芯片依据其材料可分为单晶硅芯片、玻璃芯片、石英芯片以及高分子聚合物芯片。高分子聚合物芯片以其成本低廉、易于加工、可批量生产等优势逐渐被广泛使用。而高分子聚合物芯片中，光固化树脂又具有固化速度快、生产效率高、对环境友好等优点。而注射成型作为高分子材料加工的传统方法，具有成型工艺要求低，周期短、可大批量重复生产的特点，将其与光固化技术结合，即可以节约成本，又能够提高生产效率，还具有工业应用前景。
微流控芯片依据其结构，又包括基片和盖片，基片是微流控芯片的流道及其他微结构的载体，盖片用来密封微通道，一般只有反应池、连接孔等简单结构甚至没有任何结构。基片和盖片要键合在一起才能够使用，键合是在一定条件下通过范德华力或化学键将基片和盖片较为稳定的结合在一起的过程。聚合物微流控芯片的键合方法通常分为直接键合和间接键合，直接键合的主要原理是通过某种手段如热压、超声波加热使热塑性材料表面软化或降解形成熔融微层进行键合；间接键合是通过在基片和盖片间添加胶黏剂或者溶剂进行键合。直接键合包括直接加热、等离子辅助、超声波、微波焊接、激光焊接、辐射降解，其中直接加热工艺简单，成本较低，但是周期较长，易使微流道变形；激光焊接键合强度强，周期短，但是其工艺复杂，成本较高；间接键合包括常温粘接、加热粘接、溶剂键合，其中常温和加热粘接工艺较复杂，成本低，键合强度较好，但是键合周期较长，不易操作，易污染微通道；溶剂键合强度强，周期短，成本较低，但是其工艺复杂，易污染微通道。键合是微流控芯片制造的重要一步，方法的恰当与否直接影响制品的外观质量和使用性能，如透光性能、密封性能等。
发明内容
本发明的目的是提供一种微流控芯片的光固化键合方法，以解决目前的微流控芯片制备成本高、成型工艺复杂、无法大批量重复生产以及键合缺陷多等问题。
本发明提供了一种微流控芯片的光固化键合方法，包括步骤：(1)将光敏树脂和非光固化树脂混合，并加入光敏剂、单体及其它助剂，得到混合原料；(2)将所述混合原料混炼，得到待成型料；(3)将所述待成型料注射成型微流控芯片，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及没有微流道，有连接孔的盖片；(4)将所述盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加压力，加热，进行紫外光辐照键合。
优选地，所述光敏树脂包括丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂中的一种或几种。
优选地，所述非光固化树脂包括对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚丙乙烯(EPR)、聚酰胺(PA)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)中的一种或几种。
优选地，所述非光固化树脂为改性的或非改性的非光固化树脂。
优选地，所述混炼包括双螺杆挤出机挤出造粒、二辊压片机压片和搅拌机搅拌混炼中的一种。
优选地，施加压力为0.2～2MPa，加热温度为0～70℃，紫外光辐照强度为500～1500mW/cm2，主波长为200～400nm，辐照时间为1～20秒。
优选地，所述光敏剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一种或几种。
优选地，所述单体为乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
优选地，所述助剂为抗氧化剂、抗静电剂，润滑剂，加工助剂中的一种或几种。
优选地，键合后的微流控芯片的键合强度测试为：在常温10℃-45℃下，作用10N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm；在最低温-40℃下，作用不少于4N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm；在最高温75℃下，作用不少于4N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm。
由以上技术方案可知，本发明具有以下优点：
1、本发明通过将光敏树树脂与非光固化树脂混合，引入光敏基团，实现光固化键合，所述光固化键合是依靠微流控芯片上的光敏基团在光照下发生化学反应，实现化学键结合，高效快捷。
2、本发明采用了光敏树脂与非光固化树脂混合的方法，相比于仅采用光敏树脂的方法，本发明的微流控芯片成本低、易成型、强度高、稳定性好。
3、相比于传统的高分子聚合物微流控芯片所用的热压键合法和胶黏键合法，本发明采用UV光固化键合方法，通过UV光辐照，使基片和盖片表面的光敏基团进行键合，本发明的方法键合速度快、键合效率高、键合强度高，不污染结合面，键合后压实位置未出现开裂现象，键合面没有气泡，不会堵塞或污染流道，能实现永久键合，能够大批量重复生产，具有工业化潜力。
4、本发明将光固化材料与非光固化树脂混合均匀后注射成型基片和盖片，充分利用了非光固化树脂的高透明性，优良的生物相容性，易热塑成型性，制备出机械强度和尺寸精度高、透明性优良，且具有光固化键合特性的基片和盖片。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的微流控芯片的一实施例的基片俯视图；
图2为本发明提供的微流控芯片的一实施例的盖片俯视图；
图3为键合强度测试中正向拉力示意图；
图4为键合强度测试中侧向剪切力示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法包括步骤：(1)将光敏树脂和非光固化树脂混合，并加入光敏剂、单体及其它助剂，得到混合原料；(2)将所述混合原料混炼，得到待成型料；(3)将所述待成型料注射成型微流控芯片，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及没有微流道，有连接孔的盖片；(4)将所述盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加压力，加热，进行紫外光辐照键合。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，步骤(1)得到混合原料的组成按质量份数可为：
Figure GDA0001770807780000031
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述光敏树脂可包括丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂中的一种或几种。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述非光固化树脂可包括对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚丙乙烯(EPR)、聚酰胺(PA)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)中的一种或几种。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述非光固化树脂可为改性的或非改性的非光固化树脂。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述改性的非光固化树脂可为接枝改性。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述混炼可包括双螺杆挤出机挤出造粒、二辊压片机压片和搅拌机搅拌混炼中的一种。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，施加压力可为0.2～2MPa，加热温度可为0～70℃，紫外光辐照强度可为500～1500mW/cm2，主波长可为200～400nm，辐照时间可为1～20秒。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述光敏剂可包括2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一种或几种。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述单体可为乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述助剂可为抗氧化剂、抗静电剂，润滑剂，加工助剂中的一种或几种。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述助剂中的抗氧化剂可为1010，还可为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，所述加工助剂可为DOP。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，键合后的微流控芯片的键合强度测试为：
在常温10℃-45℃下，作用10N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm。
在最低温-40℃下，作用不少于4N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm。
在最高温75℃下，作用不少于4N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，可采用接枝单体对非光固化树脂进行接枝改性；所述接枝单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、N-乙基吡咯烷酮、丙烯腈、苯乙烯中的一种或几种。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述接枝改性的方法可为：用光引发剂溶液浸泡非光固化树脂30min，将非光固化树脂颗粒放入真空反应器中，用氮气鼓泡的方式向所述真空反应器中通入接枝单体的蒸汽，同时，使用紫外光辐照所述非光固化树脂，所述紫外光强度为500～700mW/cm2，主波长为200～400nm，反应时间为5～30min。
在根据本发明的微流控芯片的光固化键合方法中，所述光引发剂溶液可包括光引发剂和溶剂；所述光引发剂为二苯甲酮、安息香二甲醚、4,4-二氯二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的一种或几种；所述溶剂为丙酮、环己烷、苯、甲苯中的一种或几种。
以下，结合具体实施例对本发明的微流控芯片的光固化键合方法具体说明。
实施例一
(1)丙烯酸接枝改性聚甲基丙烯酸甲酯的制备方法为：用二苯甲酮的丙酮溶液浸泡甲基丙烯酸甲酯30min后，将甲基丙烯酸甲酯颗粒放入真空反应器中，用氮气鼓泡的方式向所述真空反应器中通入丙烯酸的蒸汽，同时，使用紫外光辐照所述聚甲基丙烯酸甲酯，所述紫外光强度为500mW/cm2，主波长为200nm，反应时间为5min。
将丙烯酸树脂和丙烯酸接枝改性聚甲基丙烯酸甲酯混合，并加入2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯及四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，得到混合原料，组成按质量份数为；
Figure GDA0001770807780000051
(2)将混合原料用异向双螺杆挤出机挤出造粒，得到待成型料，双螺杆挤出机的机筒温度：1区120℃，2区150℃，3区180℃，4区200℃，机头180℃；
(3)将得到的待成型料用泵吸至自制UV光固化注射成型机的储料桶内，合模，待成型料通过注射系统注射到光固化模具中，待填充完毕后，对型腔进行保压，同时利用紫外光辐照系统对型腔进行辐照，紫外光强度为1000W/cm2，辐照时间为5min，待成型料完全固化后，开模，顶出制品，得到注射成型的微流控芯片，厚度为4mm，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及设有连接孔的盖片，参照图1和图2，所述基片1和盖片2均为直径为2.5cm的圆形，基片1设有设置于基片一面的“十”字型微流道12，盖片2设有四个连接孔22；
(4)将盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加0.2MPa的压力，温度0℃，进行辐照强度为500mW/cm2紫外光辐照键合，主波长为200nm，辐照时间为1秒。
实施例二
(1)将聚氨酯丙烯酸树脂和聚酰胺混合，并加入1-羟基-环己基苯乙酮、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，得到混合原料，组成按质量比例为；
Figure GDA0001770807780000052
(2)将混合原料用二辊压片机压片，得到待成型料；
(3)将得到的待成型料用泵吸至自制UV光固化注射成型机的储料桶内，合模，待成型料通过注射系统注射到光固化模具中，待填充完毕后，对型腔进行保压，同时利用紫外光辐照系统对型腔进行辐照，紫外光强度为900W/cm2，辐照时间为5min，待成型料完全固化后，开模，顶出制品，得到注射成型的微流控芯片，厚度为3mm，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及设有连接孔的盖片，参照图1和图2，所述基片1和盖片2均为直径为2.5cm的圆形，基片1设有设置于基片一面的“十”字型微流道12，盖片2设有四个连接孔22；
(4)将盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加1MPa的压力，温度70℃，进行辐照强度为1500mW/cm2紫外光辐照键合，主波长为400nm，辐照时间为20秒。
实施例三
(1)丙烯酸甲酯接枝改性聚碳酸酯的制备方法为：用安息香二甲醚的乙醇溶液浸泡聚碳酸酯30min，将聚碳酸酯颗粒放入真空反应器中，用氮气鼓泡的方式向所述真空反应器中通入丙烯酸丁酯的蒸汽，同时，使用紫外光辐照所述聚碳酸酯，所述紫外光强度为1000mW/cm2，主波长为300nm，反应时间为18min。
微流控芯片的光固化键合方法包括如下步骤：将环氧丙烯酸树脂和丙烯酸甲酯接枝改性聚碳酸酯混合，并加入2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、1,6-己二醇二丙烯酸酯及四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，得到混合原料，组成按质量比例为；
Figure GDA0001770807780000061
(2)将混合原料用异向双螺杆挤出机挤出造粒，得到待成型料，双螺杆挤出机的机筒温度：1区125℃，2区155℃，3区185℃，4区205℃，机头185℃；
(3)将得到的待成型料用泵吸至自制UV光固化注射成型机的储料桶内，合模，待成型料通过注射系统注射到光固化模具中，待填充完毕后，对型腔进行保压，同时利用紫外光辐照系统对型腔进行辐照，紫外光强度为1000W/cm2，辐照时间为5min，待成型料完全固化后，开模，顶出制品，得到注射成型的微流控芯片，厚度为2mm，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及设有连接孔的盖片，参照图1和图2，所述基片1和盖片2均为直径为2.5cm的圆形，基片1设有设置于基片一面的“十”字型微流道12，盖片2设有四个连接孔22；
(4)将盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加0.6MPa的压力，温度35℃，进行辐照强度为1000mW/cm2紫外光辐照键合，主波长为300nm，辐照时间为10秒。
实施例四
(1)丙烯酸丙酯接枝改性对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法为：用4,4-二氯二苯甲酮的环己烷溶液浸泡对苯二甲酸乙二醇酯30min，将对苯二甲酸乙二醇酯颗粒放入真空反应器中，用氮气鼓泡的方式向所述真空反应器中通入丙烯酸丙酯的蒸汽，同时，使用紫外光辐照所述对苯二甲酸乙二醇酯，所述紫外光强度为1000mW/cm2，主波长为300nm，反应时间为18min。
微流控芯片的光固化键合方法包括如下步骤：将聚酯丙烯酸树脂和丙烯酸丙酯接枝改性对苯二甲酸乙二醇酯混合，并加入2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、二丙二醇二丙烯酸酯及增塑剂DOP，得到混合原料，组成按质量比例为；
Figure GDA0001770807780000071
(2)将混合原料用异向双螺杆挤出机挤出造粒，得到待成型料，双螺杆挤出机的机筒温度：1区125℃，2区155℃，3区185℃，4区205℃，机头185℃；
(3)将得到的待成型料用泵吸至自制UV光固化注射成型机的储料桶内，合模，待成型料通过注射系统注射到光固化模具中，待填充完毕后，对型腔进行保压，同时利用紫外光辐照系统对型腔进行辐照，紫外光强度为1000W/cm2，辐照时间为5min，待成型料完全固化后，开模，顶出制品，得到注射成型的微流控芯片，厚度为4mm，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及设有连接孔的盖片，参照图1和图2，所述基片1和盖片2均为直径为2.5cm的圆形，基片1设有设置于基片一面的“十”字型微流道12，盖片2设有四个连接孔22；
(4)将盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加0.6MPa的压力，温度35℃，进行辐照强度为1000mW/cm2紫外光辐照键合，主波长为300nm，辐照时间为10秒。
实施例五
(1)甲基丙烯酸甲酯接枝改性环烯烃聚合物的制备方法为：用4-苯基二苯甲酮的苯溶液浸泡环烯烃聚合物30min，将环烯烃聚合物颗粒放入真空反应器中，用氮气鼓泡的方式向所述真空反应器中通入N-乙基吡咯烷酮的蒸汽，同时，使用紫外光辐照所述环烯烃聚合物，所述紫外光强度为1000mW/cm2，主波长为300nm，反应时间为18min。
微流控芯片的光固化键合方法包括如下步骤：将聚酯丙烯酸树脂和甲基丙烯酸甲酯接枝改性环烯烃聚合物混合，并加入2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、二缩三丙二醇二丙烯酸酯及增塑剂DOP，得到混合原料，组成按质量比例为；
Figure GDA0001770807780000072
(2)将混合原料用异向双螺杆挤出机挤出造粒，得到待成型料，双螺杆挤出机的机筒温度：1区125℃，2区155℃，3区185℃，4区205℃，机头185℃；
(3)将得到的待成型料用泵吸至自制UV光固化注射成型机的储料桶内，合模，待成型料通过注射系统注射到光固化模具中，待填充完毕后，对型腔进行保压，同时利用紫外光辐照系统对型腔进行辐照，紫外光强度为1000W/cm2，辐照时间为5min，待成型料完全固化后，开模，顶出制品，得到注射成型的微流控芯片，厚度为3mm，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及设有连接孔的盖片，参照图1和图2，所述基片1和盖片2均为直径为2.5cm的圆形，基片1设有设置于基片一面的“十”字型微流道12，盖片2设有四个连接孔22；
(4)将盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加0.6MPa的压力，温度35℃，进行辐照强度为1000mW/cm2紫外光辐照键合，主波长为300nm，辐照时间为10秒。
实施例六
除“聚碳酸酯”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
实施例七
除“环烯烃聚合物”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
实施例八
除“环烯烃共聚物”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
实施例九
除“聚乙烯”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
实施例十
除“聚丙烯”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
实施例十一
除“聚氯乙烯”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
实施例十二
除“对苯二甲酸乙二醇酯”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
实施例十三
除“聚甲基丙烯酸甲酯”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
实施例十四
除“聚二甲基硅氧烷”替换“聚酰胺”外，其它与实施例二相同。
性能测试
对实施例一到实施例十一进行按照以下方法进行键合强度测试。
键合强度(常温测试)：温度范围(10℃-45℃)作用交变力，作用力为10N/cm2，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，约100次不松动，然后滴加试剂，利用虹吸原理验证封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm，视为合格。
1、正向拉力，如图3所示。
2、侧向剪切力，如图4所示。
3、键合强度(高低温测试)：在最低温(-40℃)和最高温(75℃)两种状态下，正向拉力和侧向剪切力不少于常温状态下0.4倍的力(滴加试剂的测试在回到室温状态下进行，其它测试要求同上)。
测试结果
对实施例一到实施例十一进行测试的键合强度测试，测试结果均显示合格。
同时观察键合后的微流控芯片，实施例一到实施例十一的结合面没有污染，键合后压实位置未出现开裂现象，键合面没有气泡，流道没有堵塞和污染。
以上对本发明所提供的一种光固化材料成型的微流控芯片及其制备方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，包括步骤：
(1)将光敏树脂和非光固化树脂混合，并加入光敏剂、单体及其它助剂，得到混合原料；混合原料的组成按质量份数为：
Figure FDA0002195546850000011
(2)将所述混合原料混炼，得到待成型料；
(3)将所述待成型料注射成型微流控芯片，所述微流控芯片包括设有微流道的基片以及没有微流道，有连接孔的盖片；
(4)将所述盖片置于所述基片上，使所述盖片的连接孔与所述基片的微流道相连通，对贴合的盖片和基片施加压力，加热，进行紫外光辐照键合。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，所述光敏树脂包括丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，所述非光固化树脂包括对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚丙乙烯(EPR)、聚酰胺(PA)、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，所述非光固化树脂为改性的或非改性的非光固化树脂。
5.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，所述混炼包括双螺杆挤出机挤出造粒、二辊压片机压片和搅拌机搅拌混炼中的一种。
6.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，施加压力为0.2～2MPa，加热温度为0～70℃，紫外光辐照强度为500～1500mW/cm2，主波长为200～400nm，辐照时间为1～20秒。
7.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，所述光敏剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯乙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷以及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，所述单体为乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，所述助剂为抗氧化剂、抗静电剂，润滑剂，加工助剂中的一种或几种。
10.根据权利要求1所述的微流控芯片的光固化键合方法，其特征在于，键合后的微流控芯片的键合强度测试为：
在常温10℃-45℃下，作用10N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm；
在最低温-40℃下，作用不少于4N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm；
在最高温75℃下，作用不少于4N/cm2的正向拉力和侧向剪切力的交变力，交变频率0.5赫兹，作用时间200秒，100次不松动，然后滴加试剂，封接通道附近封接面没有液体进入或者进入量少于0.01mm。
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