CN1970599B - Su-8环氧树脂的分离方法 - Google Patents
Su-8环氧树脂的分离方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1970599B CN1970599B CN200610165074A CN200610165074A CN1970599B CN 1970599 B CN1970599 B CN 1970599B CN 200610165074 A CN200610165074 A CN 200610165074A CN 200610165074 A CN200610165074 A CN 200610165074A CN 1970599 B CN1970599 B CN 1970599B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chromatography column
- chromatography
- resins
- epoxy
- high pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229920001486 SU-8 photoresist Polymers 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title abstract description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 97
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 54
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 29
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 29
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 27
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 27
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 22
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 19
- BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N cyclopentanone Chemical compound O=C1CCCC1 BGTOWKSIORTVQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 11
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims description 11
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 8
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 7
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000000247 postprecipitation Methods 0.000 claims description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- -1 SU-4 small molecules Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 3
- 238000001459 lithography Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
SU-8环氧树脂的分离方法，本发明提出采用柱层析法和高压液相色谱-尺寸排阻色谱法进行分离，分离结果表明SU-8环氧树脂分子量分布范围很大，从100-100000，包括SU-8、SU-6、SU-4、SU-2、SU-1等多种组分及其混合物，并不是文献所报道的单纯SU-8。同时，由于SU-1、SU-2、SU-4小分子及其混合物在近紫外波段具有较强的吸收性，同时曝光后难以充分交联，造成图形分辨率不高和SU-8光刻胶的吸收性及缩胶问题，难以制作纳米级微结构。本发明为配制性能优化的SU-8光刻胶，以提高制作图形的分辨率，解决吸收性和缩胶问题，制作纳米级三维微结构奠定了基础。
Description
技术领域
本发明涉及SU-8环氧树脂的一种分离方法，属于材料领域技术。
背景技术
商业化的SU-8光刻胶是一种负性、近紫外线光刻胶，主要采用SU-8环氧树脂、感光剂和有机溶剂三部分组成。其中SU-8环氧树脂一直以来被认为其分子结构仅含有8个环氧基，所以命名为SU-8(Dr Louis J.Guerin，www.SU8homepage.htm；张立国，陈迪，杨帆等，光学精密工程，Vol.10，No.3，Jun.2002；刘景全，朱军，蔡炳初等，微细加工技术，No.2Jun.2002；刘景全，蔡炳初，陈迪等，微纳电子技术，July～August，2003)。由于SU-8胶具有良好的力学性能、抗化学腐蚀性和热稳定性；不导电、在电镀时可以直接作为绝缘体使用；制作图形具有高深宽比和高垂直度特性等优点，可以制作图形分辨率为微米级的微结构，主要应用于MEMS的多个研究领域(张立国，陈迪，杨帆等，光学精密工程，Vol.10，No.3，Jun.2002；刘景全，朱军，蔡炳初等，微细加工技术，No.2Jun.2002；刘景全，蔡炳初，陈迪等，微纳电子技术，July～August，2003)。由于SU-8光刻胶可以成功地制作MEMS微米级微结构，对其重要组分SU-8环氧树脂这种工业产品人门未进行过精细地分离研究，作为一种混合物进行应用。而实验中将SU-8胶应用于纳米级三维光子晶体结构的制作中，发现其具有不可忽略的吸收性和缩胶问题，直接影响制作图形的分辨率、结构的均匀性和填充比，难以制作纳米级三维微结构。
发明内容
针对商业化SU-8光刻胶所存在的上述问题，本发明提出对SU-8环氧树脂采用柱层析法和高压液相色谱-尺寸排阻色谱法进行分离，为配制性能优化的SU-8光刻胶，以提高制作图形的分辨率、解决吸收性和缩胶问题，制作纳米级三维微结构奠定基础。
本发明的技术解决方案通过以下步骤完成：
(1)采用柱层析法分离SU-8环氧树脂，得到不同组成成分；
(2)采用高压液相色谱-尺寸排阻色谱法进一步表征步骤(1)分离得到的不同组分的分子量分布。
SU-8环氧树脂的柱层析法分离特点在于包括下列步骤：
(1)量取硅胶和二氯甲烷溶剂，体积比为1∶1，然后将硅胶加入二氯甲烷溶剂中，搅拌，混合均匀。硅胶和二氯甲烷混合液体积占层析柱容积的2/3；
(2)将硅胶和二氯甲烷混合液倒入层析柱中，打开活塞，当硅胶沉淀后，加入海砂，海砂层作为缓冲层。海砂层所占体积为层析柱容积的1/30；
(3)称取SU-8环氧树脂，溶解在环戊酮溶剂中，所用环戊酮体积以配制为饱和溶液为止，将配制得到饱和溶液加入海砂层上。配制的饱和溶液体积占层析柱容积的1/20；
(4)将二氯甲烷溶剂加入层析柱中，二氯甲烷体积占层析柱容积的1/4；
(5)二氯甲烷为层析柱的流动相，硅胶为固定相。打开层析柱的活塞，层析柱上部通N2，以加快流动相的流速。SU-8环氧树脂的各组分随二氯甲烷流经层析柱的固定相，并依次从层析柱中流出，被分离。采用标有标号的试管将分离得到的不同组分分别收集。
SU-8环氧树脂的高压液相色谱-尺寸排阻色谱法分离特点在于包括下列步骤：
(1)打开高压液相色谱仪，预热30mins；
(2)称取经层析柱分离后的不同组分，溶解于二氯甲烷溶剂中，配制溶液浓度为0.1％～0.3％(重量百分比)；
(3)打开计算机，设置实验参数，流速为0.2～1mL/min，测试时间为5～15mins，灵敏度为0.01s；
(4)用高压液相色谱仪的排气针管进行排气处理；
(5)用高压液相色谱仪的进样针管进样，即步骤(2)配制的样品大约100mL～200mL；
(6)应用软件进行测试，当不同组分流经高压液相色谱仪的色谱柱时，得到其相对浓度对计算分子量的图形。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明采用柱层析法和高压液相色谱-尺寸排阻色谱法实现了SU-8环氧树脂的分离。分离结果表明SU-8环氧树脂分子量分布范围很大，从100-100000，包括SU-8、SU-6、SU-4、SU-2、SU-1等多种组分及其混合物，并不是文献所报道的单纯SU-8。
(2)由于SU-1、SU-2、SU-4小分子及其混合物在近紫外波段具有较强的吸收性，同时曝光后难以充分交联，造成图形分辨率不高和SU-8光刻胶的吸收性及缩胶问题，难以制作纳米级微结构，而本发明找出了存在问题的原因，为提高制作图形的分辨率、解决吸收性和缩胶问题、制作纳米级三维微结构奠定了基础。
附图说明
图1为本发明采用的柱层析法实验示意图；
图2为SU-8分子结构图；
图3为SU-6分子结构图；
图4为本发明采用的高压液相色谱-尺寸排阻色谱法分离得到的SU-8各组分其相对浓度对计算分子量的图形。
具体实施方式
图1所示为柱层析法实验示意图。图中层析柱上方为N2塞，由N2阀控制N2开关和流量大小；层析柱下方为活塞和出口，由活塞控制溶液开关和流量大小。层析柱共分四层，包括展开剂层、溶液层、海砂层和硅胶层。其中展开剂层为流动相(二氯甲烷溶剂)；溶液层为待分离的SU-8环氧树脂饱和溶液(溶解于环戊酮溶剂中)；海砂层为缓冲层；硅胶层为硅胶和二氯甲烷混合液，硅胶为固定相；溶液随流动相流经海砂层和硅胶层，被分离组分由层析柱下方出口流出。
实施例1是量取硅胶和二氯甲烷溶剂各300mL，将硅胶加入二氯甲烷溶剂中，搅拌，混合均匀。将硅胶和二氯甲烷混合液倒入层析柱中，层析柱内径Ф19，外径Φ24，硅胶和二氯甲烷混合液体积占此层析柱容积的2/3。打开活塞，当硅胶沉淀后，加入海砂6g，海砂层作为缓冲层，海砂层所占体积为此层析柱容积的1/30。称取SU-8环氧树脂8g，溶解在环戊酮溶剂中，配制得到饱和溶液，加入海砂层上，饱和溶液体积占层析柱容积的1/20。将200mL二氯甲烷溶剂加入层析柱中，二氯甲烷体积占层析柱容积的1/4。二氯甲烷为层析柱的流动相，硅胶为固定相。打开层析柱的活塞，层析柱上部通N2，以加快流动相的流速。SU-8环氧树脂的各组分随二氯甲烷流经层析柱的固定相，并依次从层析柱中流出，被分离。采用标有标号的试管将分离得到的不同组分分别收集。
实施例2是量取硅胶和二氯甲烷溶剂各150mL，将硅胶加入二氯甲烷溶剂中，搅拌，混合均匀。将硅胶和二氯甲烷混合液倒入层析柱中，层析柱内径Φ15，外径Φ19，硅胶和二氯甲烷混合液体积占此层析柱容积的2/3。打开活塞，当硅胶沉淀后，加入海砂3g，海砂层作为缓冲层，海砂层所占体积为此层析柱容积的1/30。称取SU-8环氧树脂4g，溶解在环戊酮溶剂中，配制得到饱和溶液，加入海砂层上，饱和溶液体积占层析柱容积的1/20。将100mL二氯甲烷溶剂加入层析柱中，二氯甲烷体积占层析柱容积的1/4。二氯甲烷为层析柱的流动相，硅胶为固定相。打开层析柱的活塞，层析柱上部通N2，以加快流动相的流速。SU-8环氧树脂的各组分随二氯甲烷流经层析柱的固定相，并依次从层析柱中流出，被分离。采用标有标号的试管将分离得到的不同组分分别收集。
图2所示为SU-8分子结构图。共有8个环氧基官能团，命名为SU-8。
图3所示为SU-6分子结构图。共有6个环氧基官能团，命名为SU-6。对于SU-4、SU-2、SU-1分子结构分别含有4个、2个、1个环氧基官能团，命名为SU-4、SU-2、SU-1。
图4所示为高压液相色谱-尺寸排阻色谱法分离得到的SU-8各组分其相对浓度对计算分子量的图形。图中横坐标为计算分子量，纵坐标为相对浓度；图中分别标出SU-1、SU-2、SU-4、SU-6、SU-8各组分所对应峰值位置，括号中为计算分子量。
实施例3是打开高压液相色谱仪，预热30mins。称取经层析柱分离后的不同组分，溶解于二氯甲烷溶剂中，配制溶液浓度为0.2％(重量百分比)。打开计算机，设置实验参数，流速为0.5mL/min，测试时间为10mins，灵敏度为0.01s。用高压液相色谱仪的排气针管进行排气处理。用高压液相色谱仪的进样针管进样(步骤2配制的样品)大约100mL。应用软件进行测试，当不同组分流经高压液相色谱仪的色谱柱时，得到其相对浓度对计算分子量的图形。
实施例4是打开高压液相色谱仪，预热30mins。称取经层析柱分离后的不同组分，溶解于二氯甲烷溶剂中，配制溶液浓度为0.3％(重量百分比)。打开计算机，设置实验参数，流速为1mL/min，测试时间为15mins，灵敏度为0.01s。用高压液相色谱仪的排气针管进行排气处理。用高压液相色谱仪的进样针管进样(步骤2配制的样品)大约150mL。应用软件进行测试，当不同组分流经高压液相色谱仪的色谱柱时，得到其相对浓度对计算分子量的图形。
Claims (7)
1.SU-8环氧树脂的分离方法，其特征在于步骤如下：
(1)首先采用柱层析法分离SU-8环氧树脂，得到不同组成成分；
(2)再利用高压液相色谱-尺寸排阻色谱法进一步表征步骤(1)分离得到的不同组分的分子量分布。
2.根据权利要求1所述的SU-8环氧树脂的分离方法，所述的柱层析法分离步骤如下：
(1)量取硅胶和二氯甲烷溶剂，体积比为1∶1，然后将硅胶加入二氯甲烷溶剂中，搅拌，混合均匀；
(2)将硅胶和二氯甲烷混合液倒入层析柱中，打开活塞，当硅胶沉淀后，加入海砂，海砂层作为缓冲层；
(3)称取SU-8环氧树脂，溶解在环戊酮溶剂中，所用环戊酮体积以配制为饱和溶液为止，将配制得到饱和溶液加入海砂层上；
(4)将二氯甲烷溶剂加入层析柱中；
(5)以二氯甲烷为层析柱的流动相，硅胶为固定相，打开层析柱的活塞，层析柱上部通N2，以加快流动相的流速，SU-8环氧树脂的各组分随二氯甲烷流经层析柱的固定相，并依次从层析柱中流出，被分离；采用标有标号的试管将分离得到的不同组分分别收集。
3.根据权利要求1所述的SU-8环氧树脂的分离方法，所述的高压液相色谱-尺寸排阻色谱分离步骤如下：
(1)打开高压液相色谱仪，预热30mins；
(2)称取经层析柱分离后的不同组分，溶解于二氯甲烷溶剂中，配制溶液浓度为0.1％～0.3％(重量百分比)；
(3)打开高压液相色谱仪的计算机，设置实验参数，流速为0.2～1mL/min，测试时间为5～15mins，灵敏度为0.01s；
(4)采用高压液相色谱仪的排气针管进行排气处理；
(5)采用高压液相色谱仪的进样针管进样，即步骤(2)配制的样品100mL～200mL；
(6)进行测试，当不同组分流经高压液相色谱仪的色谱柱时，得到其相对浓度对计算分子量的图形。
4.根据权利要求2所述的SU-8环氧树脂的分离方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的硅胶和二氯甲烷混合液体积占层析柱容积的2/3。
5.根据权利要求2所述的SU-8环氧树脂的分离方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的海砂层所占体积为层析柱容积的1/30。
6.根据权利要求2所述的SU-8环氧树脂的分离方法，其特征在于：所述的步骤(3)中配制的饱和溶液体积占层析柱容积的1/20。
7.根据权利要求2所述的SU-8环氧树脂的分离方法，其特征在于：所述的步骤(4)中二氯甲烷体积占层析柱容积的1/4。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610165074A CN1970599B (zh) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | Su-8环氧树脂的分离方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610165074A CN1970599B (zh) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | Su-8环氧树脂的分离方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1970599A CN1970599A (zh) | 2007-05-30 |
| CN1970599B true CN1970599B (zh) | 2010-05-19 |
Family
ID=38111638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200610165074A Expired - Fee Related CN1970599B (zh) | 2006-12-13 | 2006-12-13 | Su-8环氧树脂的分离方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1970599B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1322167A (zh) * | 1998-08-24 | 2001-11-14 | 物理光学公司 | 刚性基片上复制光成形表面结构的方法和设备 |
-
2006
- 2006-12-13 CN CN200610165074A patent/CN1970599B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1322167A (zh) * | 1998-08-24 | 2001-11-14 | 物理光学公司 | 刚性基片上复制光成形表面结构的方法和设备 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘景全.SU-8 胶及其在MEMS中的应用.微纳电子技术 7/8.2003,(7/8),132-136. |
| 刘景全.SU-8 胶及其在MEMS中的应用.微纳电子技术 7/8.2003,(7/8),132-136. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1970599A (zh) | 2007-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Feng et al. | Development of a functionalized polymeric ionic liquid monolith for solid-phase microextraction of polar endocrine disrupting chemicals in aqueous samples coupled to high-performance liquid chromatography | |
| Zhai et al. | Chip-based molecularly imprinted monolithic capillary array columns coated GO/SiO2 for selective extraction and sensitive determination of rhodamine B in chili powder | |
| Abdolmohammad-Zadeh et al. | Preconcentration of morphine and codeine using a magnetite/reduced graphene oxide/silver nano-composite and their determination by high-performance liquid chromatography | |
| Zhang et al. | Fiber-packed SPE tips based on electrospun fibers | |
| Will et al. | Expanding the applicability of magnetic ionic liquids for multiclass determination in biological matrices based on dispersive liquid–liquid microextraction and HPLC with diode array detector analysis | |
| CN109331795A (zh) | 一种磁性纳米复合材料及其制备和应用 | |
| Mohiuddin et al. | Preparation and evaluation of a porous molecularly imprinted polymer for selective recognition of the antiepileptic drug carbamazepine | |
| Dong et al. | Novel synthesized attapulgite nanoparticles–based hydrophobic monolithic column for in-tube solid-phase microextraction of thiosildenafil, pseudovardenafil, and norneosildenafil in functional foods | |
| Zhang et al. | A hybrid fluorous monolithic capillary column with integrated nanoelectrospray ionization emitter for determination of perfluoroalkyl acids by nano-liquid chromatography–nanoelectrospray ionization-mass spectrometry/mass spectrometry | |
| Yang et al. | Enhanced molecular recognition for imprinted monolithic column containing polyhedral oligomeric silsesquioxanes by dendritic effect of mesoporous molecular sieve scaffolds | |
| CN1970599B (zh) | Su-8环氧树脂的分离方法 | |
| Zhou et al. | Improving affinity of boronate capillary monolithic column for microextraction of glycoproteins with hydrophilic macromonomer | |
| Hang et al. | Magnetic molecularly imprinted polymers based on eco-friendly deep eutectic solvent for recognition and extraction of three glucocorticoids in lotion | |
| Xu et al. | Novel polystyrene/antibody nanoparticle-coated capillary for immunoaffinity in-tube solid-phase microextraction | |
| Nourani et al. | Microextraction techniques for sample preparation of amphetamines in urine: a comprehensive review | |
| CN102914604A (zh) | 一种测定水中微量n,n-二甲基二硫代氨基甲酸钠的方法 | |
| Bashir et al. | Synthesis, characterization, and application of griseofulvin surface molecularly imprinted polymers as the selective solid phase extraction sorbent in rat plasma samples | |
| Wei et al. | In‐situ preparation of porous monolithic polymer inside hollow fiber as a micro‐solid phase extraction device for glucocorticoids in cosmetics | |
| CN102974308B (zh) | 纤维素半透膜包覆纳米氧化铁固相萃取剂及制法和应用 | |
| CN102335595A (zh) | 一种新型的具有梯度分布的整体柱固定相的制备方法 | |
| Ji et al. | Development of hydrophilic magnetic molecularly imprinted polymers by directly coating onto Fe 3 O 4 with a water-miscible functional monomer and application in a solid-phase extraction procedure for iridoid glycosides | |
| Liu et al. | Study on the preparation of estrone molecularly imprinted polymers and their application in a quartz crystal microbalance sensor via a computer-assisted design | |
| CN109655571A (zh) | 一种奥贝胆酸的高效液相色谱分析方法 | |
| Guo et al. | Microporous polymer based on the new compound “bi-(4-vinyl phenylquinoline) amide” for enrichment and quantitative determination of lamotrigine in rat and human serum | |
| CN106496641B (zh) | 一种聚酰胺-胺/稀土荧光印迹膜的制备方法及其用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100519 Termination date: 20141213 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |