本發(fā)明涉及到微流加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)，是一種高分子有機(jī)硅化合物。由于該材料具有優(yōu)異的光學(xué)通透性、氣體通透性、彈性以及生物兼容性，成為工業(yè)、醫(yī)療、化學(xué)等領(lǐng)域最廣泛使用的硅為基礎(chǔ)的有機(jī)聚合物材料，例如可用于生物微機(jī)電中的微流道系統(tǒng)、潤滑劑等等。近年來，PDMS 材料被廣泛應(yīng)用于微流控芯片領(lǐng)域。
近年來，隨著微加工技術(shù)的進(jìn)步和生化分析等領(lǐng)域的發(fā)展，微流控芯片的研究得到了廣泛重視。常規(guī)工藝主要采用硅、玻璃等作為微流控芯片的基體材料，與此相比，在應(yīng)用上熱塑性聚合物材料與生物體兼容性更好，并且種類很多，可以選擇具有不同物理、化學(xué)性質(zhì)的材料制作芯片，滿足不同的生化檢測和分離的要求。同時(shí)在工藝上熱塑性聚合物材料具有制作精度高、復(fù)制效果好、加工成型方便、價(jià)格低廉、適于大規(guī)模批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因而成為研究的熱點(diǎn)。目前，制作聚合物微流控芯片的加工方法主要有模壓、注塑、激光燒蝕和LIGA技術(shù)等，而模壓技術(shù)由于模壓材料更換方便，加工成型簡單，生產(chǎn)周期短，模具利用率高，已成為了一種極具商業(yè)應(yīng)用潛力的加工方法。
傳統(tǒng)的模壓技術(shù)主要采用硅、金屬模具等。硅模具加工主要采用濕法刻蝕，工藝時(shí)間較長，同時(shí)結(jié)構(gòu)的深寬比也受到限制，而且硅模具較脆，使用壽命不長。用UV-LIGA工藝制備的金屬模具，可以得到側(cè)壁垂直、深寬比高的圖形，且金屬模具強(qiáng)度高，韌性好，使用壽命長。缺點(diǎn)是該工藝加工周期長，成本高。
而在生物領(lǐng)域，現(xiàn)在產(chǎn)生細(xì)胞模塊的方法主要有兩種：水凝膠定點(diǎn)曝光法和模具法。水凝膠定點(diǎn)曝光法是指將水凝膠類聚合物通過定點(diǎn)曝光的方法使其固化，形成特定形狀的模塊，再用于細(xì)胞培養(yǎng)，但該方法的缺陷在于支架使用的材料有限，并且水凝膠類聚合物的生物相容性及可降解性與蛋白類材料相比較差。模具法即是指利用特定形狀的模具通過鑄模的方法得到相應(yīng)形狀的模塊，但此方法的缺陷在于：細(xì)胞模塊中常使用的材料機(jī)械強(qiáng)度較軟，其在模具中固化成型后難以完整的釋放出來。所以實(shí)際應(yīng)用中，模具法產(chǎn)生的模塊形狀都比較簡單，如果要產(chǎn)生復(fù)雜模塊，則常常要選擇機(jī)械強(qiáng)度高但生物相容性略差的聚合物材料。
因此，為了解決以上技術(shù)問題，有必要將現(xiàn)有設(shè)計(jì)進(jìn)行改良，設(shè)計(jì)了一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法，該方法即能克服硅模具的較脆、使用壽命不長及制備工藝時(shí)間較長等缺點(diǎn)，又能克服UV-LIGA工藝制備的金屬模具中工藝長、成本高的缺陷。該方法制備聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的工藝簡單，成本低，容易操作，而且制備出的聚二甲基硅氧烷多孔薄膜具有高彈性、氣體通透性和疏水性，特別適用于微流控芯片中的研究應(yīng)用；此外，該方法制備出的聚二甲基硅氧烷多孔薄膜上具有微納米尺度的多孔結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性，可以大大提高聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的應(yīng)用范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法，其步驟為：
（1）聚二甲基硅氧烷填充劑的制備，在聚二甲基硅氧烷中加入固化劑和稀釋劑后攪拌均勻即制備成聚二甲基硅氧烷填充劑，其中二甲基硅氧烷、固化劑和稀釋劑的重量比為1:1:1—25:1:1；
（2）取微流通孔模具，所述微流通孔模具的微流通孔模具槽的底部設(shè)有多根通孔柱，將步驟（1）中制備好的聚二甲基硅氧烷填充劑，添加到微流通孔模具的微流通孔模具槽內(nèi)，使聚二甲基硅氧烷填充劑均勻分布在通孔柱的周圍；
（3）接著將整個(gè)微流通孔模具放置在溫度為50℃-200℃的環(huán)境中固化1小時(shí)-4小時(shí)，然后常溫下自然冷卻，即制備出聚二甲基硅氧烷多孔薄膜。
優(yōu)選的所述聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的厚度為0.1-20毫米。
優(yōu)選的所述流通孔模具（1）可以由不銹鋼材質(zhì)或鋁材質(zhì)制成。
優(yōu)選的所述通孔柱（3）的橫截面直徑為0.5-5毫米。
優(yōu)選的所述稀釋劑為硅油。
優(yōu)選的所述硅油為硅油DC244。
優(yōu)選的固化劑為α-氨基硅烷偶聯(lián)劑
本發(fā)明所涉及的一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法，該方法即能克服硅模具的較脆、使用壽命不長及制備工藝時(shí)間較長等缺點(diǎn)，又能克服UV-LIGA工藝制備的金屬模具中工藝長、成本高的缺陷。該方法制備聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的工藝簡單，成本低，容易操作，而且制備出的聚二甲基硅氧烷多孔薄膜具有高彈性、氣體通透性和疏水性，特別適用于微流控芯片中的研究應(yīng)用；此外，該方法制備出的聚二甲基硅氧烷多孔薄膜上具有微納米尺度的多孔結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性，可以大大提高聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的應(yīng)用范圍。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明中微流通孔模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1、微流通孔模具；2、微流通孔模具槽；3、通孔柱。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。附圖為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
具體實(shí)施例一，一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法其步驟為：
（1）聚二甲基硅氧烷填充劑的制備，在聚二甲基硅氧烷中加入固化劑和稀釋劑后攪拌均勻即制備成聚二甲基硅氧烷填充劑，其中二甲基硅氧烷、固化劑和稀釋劑的重量比為1:1:1；
（2）取微流通孔模具1，所述微流通孔模具1的微流通孔模具槽2的底部設(shè)有多根通孔柱3，將步驟（1）中制備好的聚二甲基硅氧烷填充劑，添加到微流通孔模具1的微流通孔模具槽2內(nèi)，使聚二甲基硅氧烷填充劑均勻分布在通孔柱3的周圍；
（3）接著將整個(gè)微流通孔模具1放置在溫度為50℃的環(huán)境中固化4小時(shí)，然后常溫下自然冷卻，即制備出聚二甲基硅氧烷多孔薄膜。
優(yōu)選的所述聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的厚度為0.1毫米。
優(yōu)選的所述流通孔模具1由不銹鋼材質(zhì)制成。
優(yōu)選的所述通孔柱3的橫截面直徑為0.5毫米。
優(yōu)選的所述稀釋劑為硅油。
優(yōu)選的所述固化劑為α-氨基硅烷偶聯(lián)劑。
具體實(shí)施例二，一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法其步驟為：
（1）聚二甲基硅氧烷填充劑的制備，在聚二甲基硅氧烷中加入固化劑和稀釋劑后攪拌均勻即制備成聚二甲基硅氧烷填充劑，其中二甲基硅氧烷、固化劑和稀釋劑的重量比為8:1:1；
（2）取微流通孔模具1，所述微流通孔模具1的微流通孔模具槽2的底部設(shè)有多根通孔柱3，將步驟（1）中制備好的聚二甲基硅氧烷填充劑，添加到微流通孔模具1的微流通孔模具槽2內(nèi)，使聚二甲基硅氧烷填充劑均勻分布在通孔柱3的周圍；
（3）接著將整個(gè)微流通孔模具1放置在溫度為90℃的環(huán)境中固化3小時(shí)，然后常溫下自然冷卻，即制備出聚二甲基硅氧烷多孔薄膜。
優(yōu)選的所述聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的厚度為1毫米。
優(yōu)選的所述流通孔模具1由鋁材質(zhì)制成。
優(yōu)選的所述通孔柱3的橫截面直徑為1.5毫米。
優(yōu)選的所述稀釋劑為硅油，所述硅油為硅油DC244。
優(yōu)選的所述固化劑為α-氨基硅烷偶聯(lián)劑。
具體實(shí)施例三，一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法其步驟為：
（1）聚二甲基硅氧烷填充劑的制備，在聚二甲基硅氧烷中加入固化劑和稀釋劑后攪拌均勻即制備成聚二甲基硅氧烷填充劑，其中二甲基硅氧烷、固化劑和稀釋劑的重量比為18:1:1；
（2）取微流通孔模具1，所述微流通孔模具1的微流通孔模具槽2的底部設(shè)有多根通孔柱3，將步驟（1）中制備好的聚二甲基硅氧烷填充劑，添加到微流通孔模具1的微流通孔模具槽2內(nèi)，使聚二甲基硅氧烷填充劑均勻分布在通孔柱3的周圍；
（3）接著將整個(gè)微流通孔模具1放置在溫度為150℃的環(huán)境中固化1.5小時(shí)，然后常溫下自然冷卻，即制備出聚二甲基硅氧烷多孔薄膜。
優(yōu)選的所述聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的厚度為10毫米。
優(yōu)選的所述流通孔模具1由不銹鋼材質(zhì)制成。
優(yōu)選的所述通孔柱3的橫截面直徑為3毫米。
優(yōu)選的所述稀釋劑為硅油。
優(yōu)選的所述固化劑為α-氨基硅烷偶聯(lián)劑。
具體實(shí)施例四，一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法其步驟為：
（1）聚二甲基硅氧烷填充劑的制備，在聚二甲基硅氧烷中加入固化劑和稀釋劑后攪拌均勻即制備成聚二甲基硅氧烷填充劑，其中二甲基硅氧烷、固化劑和稀釋劑的重量比為25:1:1；
（2）取微流通孔模具1，所述微流通孔模具1的微流通孔模具槽2的底部設(shè)有多根通孔柱3，將步驟（1）中制備好的聚二甲基硅氧烷填充劑，添加到微流通孔模具1的微流通孔模具槽2內(nèi)，使聚二甲基硅氧烷填充劑均勻分布在通孔柱3的周圍；
（3）接著將整個(gè)微流通孔模具1放置在溫度為200℃的環(huán)境中固化1小時(shí)，然后常溫下自然冷卻，即制備出聚二甲基硅氧烷多孔薄膜。
優(yōu)選的所述聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的厚度為20毫米。
優(yōu)選的所述流通孔模具1可以由鋁材質(zhì)制成。
優(yōu)選的所述通孔柱3的橫截面直徑為5毫米。
優(yōu)選的所述稀釋劑為硅油，所述硅油為硅油DC244。
優(yōu)選的所述固化劑為α-氨基硅烷偶聯(lián)劑。
本發(fā)明所涉及的一種聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的制備方法，該方法即能克服硅模具的較脆、使用壽命不長及制備工藝時(shí)間較長等缺點(diǎn)，又能克服UV-LIGA工藝制備的金屬模具中工藝長、成本高的缺陷。該方法制備聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的工藝簡單，成本低，容易操作，而且制備出的聚二甲基硅氧烷多孔薄膜具有高彈性、氣體通透性和疏水性，特別適用于微流控芯片中的研究應(yīng)用；此外，該方法制備出的聚二甲基硅氧烷多孔薄膜上具有微納米尺度的多孔結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性，可以大大提高聚二甲基硅氧烷多孔薄膜的應(yīng)用范圍。
顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。