【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微流控芯片，尤其涉及一种用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体及其制备方法。
技术介绍
1、微流控芯片具有样本试剂消耗量少、检测灵敏度高、易于小型化集成化等优势，在分析化学、生物医学等领域获得了越来越广泛的研究与应用。基于光固化材料的微流控芯片可以通过在紫外光照下迅速固化成型，且加工简便灵活、材料种类丰富、成本低，兼具实验室芯片原型设计开发与商业产品转化的潜力，从而逐渐成为了微流控芯片的热门材料之一。其中，光固化微流控芯片成功制备的关键在于弹性体的支撑。
2、目前，聚二甲基硅氧烷(pdms)作为实验室最常见、研究人员最常用的有机硅弹性体材料，具有制备简单、弹性优异、光学透明性良好、以及生物毒性低等诸多优点，十分适合作为光固化微流控芯片的弹性支撑体。然而，由于pdms的表面能低且表面无光固化官能团，因此无法直接与光固化材料紧密连接。此外，光固化材料大多具有氧阻聚现象，而pdms的透气性使得其也不适合通过光聚合反应与光固化材料相连。因此，亟需发展一种基于pdms材料的光固化弹性体，使其能更好地用于光固化微流控芯片的加工。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术公开了一种用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，由有机硅支撑层和光固化有机硅连接层组成，不仅具有与pdms类似的优异的机械性能，而且由于光固化有机硅连接层的表面具有光固化官能团，可以与光固化材料通过光聚合反应实现共价连接，从而使得该有机硅弹性体能够很好地用于光固化微流控芯片的加工。
2、
3、一种用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，包括有机硅支撑层和光固化有机硅连接层；
4、所述有机硅支撑层的材质选自聚二甲基硅氧烷(pdms)，通过热固化成型；
5、所述光固化有机硅连接层通过紫外光辐照后固化成型；
6、所述有机硅支撑层与光固化有机硅连接层均含有硅氧烷骨架，经过等离子体处理后紧密连接；
7、所述光固化有机硅连接层表面还具有光固化官能团，通过光聚合反应与光固化材料紧密连接；
8、所述光固化官能团选自丙烯酸酯官能团、甲基丙烯酸酯官能团、巯基官能团、烯基官能团、乙烯基醚官能团、环氧基官能团中的一种或多种。
9、优选的：
10、所述有机硅支撑层中，pdms预聚物与固化剂的质量比为10：1；所述pdms加热固化温度为80～100℃。
11、优选的：
12、所述有机硅支撑层的厚度选自1～3mm；此厚度下的有机硅支撑层可以具有更好的支撑作用。
13、所述光固化有机硅连接层的厚度选自20～200μm；此厚度下的光固化有机硅连接层液体溶液容易固化成完整的薄层，并具有出良好的柔韧性和弹性。
14、优选的：
15、所述有机硅支撑层具有良好的弹性，弹性模量小于等于1000mpa；此参数下的有机硅支撑层具有更高的弹性变形能力，可以使整个有机硅弹性体保持优异弹性；
16、所述光固化有机硅连接层具有良好的柔韧性和回弹性，延展率大于5％；此参数下的光固化有机硅连接层可以保证与有机硅支撑层一起进行弹性形变，且不会断裂。
17、优选的：
18、所述光固化有机硅连接层，按重量百分比计，原料组成包括：
19、光固化有机硅试剂 50.0～99.5％；
20、光固化增韧剂 0.0～49.5％；
21、光固化引发剂 0.5～5.0％；
22、所述光固化有机硅试剂选自含光固化官能团的聚硅氧烷聚合物，所述光固化增韧剂选自含光固化官能团的单体试剂；
23、所述光固化增韧剂用于调节所述光固化有机硅连接层的延展率，当所述光固化有机硅试剂自身即可满足柔韧性能时，可以不加入光固化增韧剂。
24、所述光固化引发剂选自苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物中的一种或多种。
25、优选的：
26、所述光固化引发剂含量为0.5％～1.5％，此配比下形成的光固化有机硅连接层具有较低的自发荧光。
27、本专利技术中：
28、所述含光固化官能团的聚硅氧烷聚合物选自聚硅氧烷丙烯酸酯、聚硅氧烷甲基丙烯酸酯、巯基聚硅氧烷低聚物、烯基聚硅氧烷低聚物、环氧基聚硅氧烷低聚物中的一种或多种；
29、所述含光固化官能团的单体试剂选自丙烯酸异冰片酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、双酚a二甲基丙烯酸酯、四(2-巯基乙酸)季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、异氰尿酸三烯丙酯中的一种或多种。
30、本专利技术还公开了所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体的制备工艺，包括有机硅支撑层加工、光固化有机硅连接层加工、有机硅支撑层与光固化有机硅连接层键合，所述光固化有机硅连接层加工按如下方法加工：
31、配置光固化有机硅连接层的液体溶液，混合均匀后将其倾倒于平板上，再将另一片透明离型膜加盖在液体溶液上，使液体溶液平铺均匀，平板与离型膜之间通过垫片控制间距，从而控制液体溶液厚度，然后施加紫外光辐照，使得液体溶液完全固化，形成所述光固化有机硅连接层。
32、优选的：
33、所述有机硅支撑层与光固化有机硅连接层键合按如下流程操作：
34、将有机硅支撑层的一侧表面和光固化有机硅连接层的一侧表面进行等离子体处理，之后尽快将两层所处理的表面贴合，实现有机硅支撑层与光固化有机硅连接层的紧密键合，整体形成用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体。
35、优选的：
36、所述等离子体处理的频率为13.56mhz，功率为75w；
37、所述等离子体处理的气体成分选自空气或氧气；
38、所述有机硅支撑层的等离子体处理时间选自30s～90s；
39、所述光固化有机硅连接层的等离子体处理时间选自60s～120s。
40、所述有机硅弹性体的光固化有机硅连接层一侧，可以与光固化材料在光聚合反应下紧密连接。
41、本专利技术还公开了根据上述方法加工的有机硅弹性体，作为弹性支撑体，用于光固化微流控芯片的加工。
42、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
43、本专利技术公开了一种有机硅弹性体，可以很好地用于光固化微流控芯片的加工。该有机硅弹性体由有机硅支撑层和光固化有机硅连接层组成，其中有机硅支撑层的材质选自微流控芯片领域最常用且性能优异的pdms材料，通过等离子体处理后与光固化有机硅连接层紧密连接，使得有机硅弹性体的表面同时具有光固化官能团，进而可以与光固化材料通过光聚合反应实现共价连接，这就为光固化微流控芯片的加工提供了一种柔韧性、弹性、光学特性俱佳的弹性支撑体。
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1.一种用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，包括有机硅支撑层和光固化有机硅连接层，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于：
7.一种根据权利要求1～6任一权利要求所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体的制备工艺，其特征在于，包括有机硅支撑层加工、光固化有机硅连接层加工、有机硅支撑层与光固化有机硅连接层键合，所述光固化有机硅连接层加工按如下方法加工：配置光固化有机硅连接层的液体溶液，混合均匀后将其倾倒于平板上，再将另一片透明离型膜加盖在液体溶液上，使液体溶液平铺均匀，平板与离型膜之间通过垫片控制间距，从而控制液体溶液厚度，然后施加紫外光辐照，使得
8.根据权利要求7所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体的制备工艺，其特征在于，所述有机硅支撑层与光固化有机硅连接层键合按如下流程操作：
9.根据权利要求7所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体的制备工艺，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，包括有机硅支撑层和光固化有机硅连接层，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体，其特征在于：
7.一种根据权利要求1～6任一权利要求所述的用于光固化微流控芯片加工的有机硅弹性体的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，何宇，王亚蒙，吴飞洋，
申请(专利权)人：浙江大学湖州研究院，
类型：发明
国别省市：
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