System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于图案化薄膜制备的组合物、图案化基底及其制备方法技术_技高网
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一种用于图案化薄膜制备的组合物、图案化基底及其制备方法技术

技术编号:41229121 阅读:13 留言:0更新日期:2024-05-09 23:45
本发明专利技术属于聚合物材料技术领域,具体涉及一种用于图案化薄膜制备的组合物、图案化基底及其制备方法。本发明专利技术的组合物包括如下重量份的组分:光聚合物单体1‑4份、交联剂1‑4份、光引发剂0.05‑0.1份、塑化剂2‑8份、助剂0.1‑1份。将上述组合物在基底材料上通过数字光进行光固化,即可制成表面具有图案化薄膜的基底。本发明专利技术制备方法简单,精度高,且制成的图案化基底可根据不同的材料选择和改性方式,实现对表面功能化的准确控制,从而满足不同的应用场景的需求。总之,本发明专利技术提供了一种用于高效制造多功能微芯片的工具箱,在功能化微图案制备中具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚合物材料,具体涉及一种用于图案化薄膜制备的组合物、图案化基底及其制备方法


技术介绍

1、自然界中,从纳米到微米尺度的表面图案能够赋予生物某些特殊的技能,例如可控的黏附和释放、自清洁、折射反射光线或者从雾气中捕获水分等能力,通过模仿自然策略,可以解决工程挑战。例如,模仿生态和体内微环境,或生产超疏水表面、粘合剂和结构颜色。聚合物的多种特性(例如附着力、润湿性或生物相容性)都依赖于材料表面,因此,在形貌(表面图案化)或者化学性质方面进行表面改性是使用聚合物材料不可少的步骤。将聚合物图案化为微结构并开发出新的功能化表面对于光学、生物学、传感器以及微流体等领域有着至关重要的作用。

2、现有的研究已经探索了各种微图案方法,目前应用最广泛的图案化技术仍然依赖于常规光刻(硬光刻),包括光刻、电子束光刻、蘸笔式纳米光刻、聚焦离子束光刻、evu光刻等。然而,上述光刻方法仍然存在对环境的洁净度要求高、需考虑光刻胶与衬底之间的适配性、工艺复杂且难度高、对设备要求高等问题。为了突破传统光刻的桎梏,已经开发了许多的非常规光刻技术,例如微接触打印、纳米压印、呼吸图法等,但是这些工艺只能在特定种类的基材上进行打印,限制了其性能的多样性。

3、数字光处理(dlp)是一种使用数字微镜设备(dmd)进行投影显示的技术。数字光处理技术的核心是数字微镜器件(dmd),由许多微小的反射镜片组成,每个镜片都可以通过数字信号控制其反射方向。这使得dlp技术能够实现高分辨率的图像显示。数字光处理技术可以用于光固化成型技术中,通过将光硬化树脂作为材料,使用数字光源以面光的形式在液态光敏树脂表面进行层层投影,可以层层固化成型。这种技术具有超高精度、表面光滑和材质好的特点。因此,数字光处理技术与聚合物的光固化成型结合,有望提供一种新的制备图案化表面的方法。

4、设计和制造具有理想特性和多功能的材料不仅需要对其表面图案化,后续的表面功能化同样重要。如何设计光固化聚合物的组成,从而使得制备得到的图案化表面具有可控的图案和功能,这仍然是本领域重要的研究课题。


技术实现思路

1、针对现有技术的问题,本专利技术提供一种用于图案化薄膜制备的组合物、图案化基底及其制备方法。

2、一种用于图案化薄膜制备的组合物,包括如下重量份的组分:

3、光聚合物单体1-4份、

4、交联剂1-4份、

5、光引发剂0.05-0.1份、

6、塑化剂2-8份、

7、助剂0.1-1份;

8、其中,所述光聚合物单体选自以光交联的(甲基)丙烯酸单体,所述交联剂选自可以光交联的(甲基)丙烯酸酯二官能度或多官能度单体,所述光引发剂选自紫外-可见光波段可引发的引发剂。

9、优选的,所述光聚合物单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种;

10、和/或,所述交联剂选自乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯。

11、优选的,所述助剂选自光吸收剂苏丹1;

12、和/或,所述塑化剂选自环己醇、癸醇、甲苯中的至少一种;

13、和/或,所述光引发剂选自苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦或1-羟基环己基苯基甲酮中的至少一种。

14、优选的,包括如下重量份的组分:

15、光聚合物单体3份、

16、交联剂2份、

17、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.1份、

18、环己醇2份、

19、癸醇3份、

20、苏丹1 0.3份。

21、本专利技术还提供一种图案化基底,它是将上述组合物在基底材料上通过数字光进行光固化后得到的。

22、优选的,所述光固化过程中,所述组合物在基底材料表面形成6-50μm厚的液膜,然后通过数字光进行光固化;

23、和/或,所述光固化的波长为365-405nm。

24、优选的,所述基底材料是表面采用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的基材;所述基材选择玻璃、金属或有机pet。

25、优选的,所述图案化基底表面包括所述组合物形成的图案化薄膜和裸露的基底材料;所述图案化薄膜的表面通过羟基或活泼双键进一步采用改性分子进行改性,和/或,所述基底材料的表面通过活泼双键进一步采用改性分子进行改性。

26、本专利技术还提供上述图案化基底的制备方法,它是将所述组合物在基底材料上通过数字光进行光固化,即得。

27、本专利技术还提供上述图案化基底用于作为细胞培养、快筛试剂盒、单细胞筛选或自动化合成领域中的功能化表面的用途。

28、本专利技术提供了一种用于图案化薄膜制备的组合物,利用该组合物,结合3d打印技术,利用数字光处理光源,能够在所需基底上按需定制功能化的(例如具有超亲/超疏水性能的)多孔聚合物的微图案薄膜(即图案化薄膜),形成基底与聚合物膜相间的区域功能化表面。

29、本专利技术的有益效果包括:

30、1、本专利技术通过光固化即可一步制备功能化表面,制备方法简单,易于推广应用;

31、2、本专利技术适用的基底材料种类多,方法适用性好。

32、3、根据数字光处理技术可控制图案;此外,本专利技术地聚合物薄膜表面和基底材料表面均具有活性反应位点,允许再次通过3d打印技术用不同单体对其进行进一步修饰,从而获得新的表面性能。因此,本专利技术对于表面的图案和功能化均具有很好的控制。

33、4、本专利技术通过多材质的自由组合,能够根据应用需要将两种不同的表面特征选择性结合在一起,从而能够应对如细胞培养与筛选、液体封装以及微液滴反应等场合的要求。

34、总之,本专利技术提供了一种用于高效制造多功能微芯片的工具箱,在功能化微图案制备中具有很好的应用前景。

35、显然,根据本专利技术的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

36、以下通过实施例形式的具体实施方式,对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于图案化薄膜制备的组合物,其特征在于,包括如下重量份的组分:

2.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述光聚合物单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种;

3.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述助剂选自光吸收剂苏丹1;

4.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于,包括如下重量份的组分:

5.一种图案化基底,其特征在于,它是将权利要求1-4任一项所述的组合物在基底材料上通过数字光进行光固化后得到的。

6.按照权利要求5所述的图案化基底,其特征在于:所述光固化过程中,所述组合物在基底材料表面形成6-50 μm厚的液膜,然后通过数字光进行光固化;

7.按照权利要求5所述的图案化基底,其特征在于:所述基底材料是表面采用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷修饰的基材;所述基材选择玻璃、金属或有机PET。

8.按照权利要求7所述的图案化基底,其特征在于:所述图案化基底表面包括所述组合物形成的图案化薄膜和裸露的基底材料;所述图案化薄膜的表面通过羟基或活泼双键进一步采用改性分子进行改性,和/或,所述基底材料的表面通过活泼双键进一步采用改性分子进行改性。

9.权利要求5-8任一项所述图案化基底的制备方法,其特征在于,它是将所述组合物在基底材料上通过数字光进行光固化,即得。

10.权利要求5-8任一项所述图案化基底用于作为细胞培养、快筛试剂盒、单细胞筛选或自动化合成领域中的功能化表面的用途。

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【技术特征摘要】

1.一种用于图案化薄膜制备的组合物,其特征在于,包括如下重量份的组分:

2.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述光聚合物单体选自甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯中的至少一种;

3.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于:所述助剂选自光吸收剂苏丹1;

4.按照权利要求1所述的组合物,其特征在于,包括如下重量份的组分:

5.一种图案化基底,其特征在于,它是将权利要求1-4任一项所述的组合物在基底材料上通过数字光进行光固化后得到的。

6.按照权利要求5所述的图案化基底,其特征在于:所述光固化过程中,所述组合物在基底材料表面形成6-50 μm厚的液膜,然后通过数字光进行光固化;

7.按照权...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯文骞孙营雪谢昕剑赵元轶
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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