修饰固体表面的方法技术

本发明专利技术涉及一种修饰固体材料表面的方法，所述方法包括如下步骤：可选地在光引发剂的存在下，使所述表面与表面修饰组合物在波长为200至800nm范围内的光的照射下接触，其中，所述固体材料具有选自C‑OH、Si‑OH、C＝O和C‑O‑C的表面基团，并且其中所述表面修饰组合物含有至少一种氢硅烷和至少一种除所述氢硅烷以外的反应性化合物(A)，其中，所述反应性化合物(A)包含至少两个官能团，所述官能团选自(甲基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酰胺基、羟基、羧基、烯基、炔基和环氧基，并且其中，所述组合物中氢硅烷的含量为0.5至99vol％，并且其中所述vol％是在20℃下相对于表面修饰组合物的总体积测得的。本发明专利技术还涉及一种具有部分表面修饰层的固体材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】修饰固体表面的方法
本专利技术涉及一种修饰固体材料的表面的方法。本专利技术还涉及通过这种方法获得的表面修饰的固体材料及其应用。
技术介绍
表面修饰在微米技术和纳米技术中起着重要作用，因为它为材料和设备提供了诸如生物识别、防污和/或(防)润湿等基本特性。对于许多应用而言，对这些特性进行局部控制是有益的，即在表面上具有不同功能的图案。实例包括生物传感器、微流体和用于微阵列或细胞研究的基材。然而，使用众所周知的表面修饰技术，例如(氯或烷氧基)硅烷或硫醇的自组装单层，只能通过复杂且费时的光刻工艺来实现图案化。对于图案化的表面的制备，需要光化学表面修饰方法，因为其允许通过光掩模照射基板来直接构造图案。已知几种用于光化学表面修饰的可选地方法。例如，从US5429708已知在H端基的(蚀刻的)硅上由光引发形成烯烃和炔烃的有机单层。随后发现，其他蚀刻的硅(和锗)基材料(例如Si3N4和SiC)也可以通过类似的方式进行修饰，如US8481435和US8221879中所述。而且，在US8993479中已经表明，烯烃/炔烃可以光化学连接至羟基封端的表面(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修饰固体材料的表面的方法，所述方法包括如下步骤：可选地在光引发剂的存在下，使所述表面与表面修饰组合物在波长为200至800nm范围内的光的照射下接触，其中，所述固体材料具有选自C-OH、Si-OH、C＝O和C-O-C的表面基团，并且其中所述表面修饰组合物含有至少一种氢硅烷和至少一种除所述氢硅烷以外的反应性化合物(A)，/n其中，所述反应性化合物(A)包含至少两个官能团，所述官能团选自(甲基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酰胺基、羟基、羧基、烯基、炔基和环氧基，并且/n其中，所述组合物中氢硅烷的含量为0.5至99vol％，并且其中所述vol％是在20℃下相对于所述表面修饰组合物的总体积测得的。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180208 EP 18155697.81.一种修饰固体材料的表面的方法，所述方法包括如下步骤：可选地在光引发剂的存在下，使所述表面与表面修饰组合物在波长为200至800nm范围内的光的照射下接触，其中，所述固体材料具有选自C-OH、Si-OH、C＝O和C-O-C的表面基团，并且其中所述表面修饰组合物含有至少一种氢硅烷和至少一种除所述氢硅烷以外的反应性化合物(A)，
其中，所述反应性化合物(A)包含至少两个官能团，所述官能团选自(甲基)丙烯酸酯基、(甲基)丙烯酰胺基、羟基、羧基、烯基、炔基和环氧基，并且
其中，所述组合物中氢硅烷的含量为0.5至99vol％，并且其中所述vol％是在20℃下相对于所述表面修饰组合物的总体积测得的。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，氢硅烷和反应性化合物(A)的总含量占所述表面修饰组合物的10-100vol％，并且其中反应性化合物(A)的含量在1至50vol％范围内。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，相对于所述表面修饰组合物，所述光引发剂的含量在0至5.0wt.％范围内，更优选地在0.001至1wt.％范围内，甚至更优选地在0.01至0.2wt.％范围内，特别地，在0.01至0.1wt.％范围内。


4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其中，所述固体材料选自聚酯、聚醚、聚酮、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、环氧树脂、多元醇、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺聚合物、聚醚酰亚胺和含二氧化硅的固体。


5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中，氢硅烷的含量在50-99vol％范围内，所述反应性化合物(A)的含量在1-50vol％范围内，溶剂的含量在0-30vol％范围内，并且其中所述反应性化合物(A)为具有脂肪族取代基或氟化取代基的疏水化合物。


6.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中，氢硅烷的含量在1至50vol％范围内，反应性化合物(A)的含量在5至50vol％范围内，并且所述溶剂的含量在5至85vol％范围内，其中，所述反应性化合物(A)被聚乙二醇化。


7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其中，所述氢硅烷由根据式I)，II)或III)中的任何一种的氢硅烷表示，



其中Rc为H或甲基，
其中Ra为H、取代或未取代的C1-30的烷基、取代或未取代的C2-30的烯基、取代或未取代的C2-30的炔基、取代或未取代的C6-20的芳烷基、取代或未取代的C6-10的芳基或分子量为约1000至约100,000的聚合物基，
其中Rb和X各自独立地为取代或未取代的C1-30的烷基、取代或未取代的C2-30的烯基、取代或未取代的C2-30的炔基、取代或未取代的C6-20的芳烷基、取代或未取代的C6-10的芳基、或数均分子量为约1000至约100,000的聚合物基，
其中所述聚合物基选自由烃聚合物、聚酯、聚酰胺、聚醚、聚丙烯酸酯、聚氨酯、环氧化物、聚甲基丙烯酸酯和聚硅氧烷(例如聚(甲基氢硅氧烷))所组成的组，
其中Ⅰ＝2-10，优选为2-4，并且
k＝3-6，优选为3-4。


8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，具有单个氢甲硅烷基的所述氢硅烷，包括下式所示的化合物：



其中Ra、Rb中的至少一个为选自以下取代基100-194的列表中所示的基团，并且剩余的Ra、Rb独立地选自前面所述的基团(例如，C1-C30的烷基)，其中所述列表包括：











9.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其中，具有至少两个氢甲硅烷基的所述氢硅烷为选自以下200-263的氢硅烷列表中的化合物：








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【专利技术属性】
技术研发人员：R·P·里乔达科斯塔卡瓦略，A·K·舒茨特里林，A·M·H·H·范德梅尔，J·T·朱尔霍夫，W·克诺本，L·M·W·谢尔斯，
申请(专利权)人：瑟菲克斯公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL