本发明专利技术公开了一种PDMS表面双层选区皱纹化的制备方法，包括如下步骤：将PDMS预聚体与交联剂按10:1混合搅拌30-60分钟，真空脱气1-2小时后于70度下固化4小时得到PDMS。以铜网为掩膜选区等离子体处理5~20分钟使其表面形成SiOx硬层，将铜网取下，二次等离子体处理30秒。然后在经过上述处理的PDMS上旋涂质量分数为1~3%浓度的聚苯乙烯的甲苯溶液，90度加热1小时，PDMS双层复合膜表面上形成有微结构的选区皱纹图案。本发明专利技术将表面改性与高分子聚合物结合起来，实现了皱纹的选择性。制备的这种微结构在选择性润湿，选择性沉积等方面有一定的潜在应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合物的微结构加工技术，具体涉及PDMS弹性体作为基底与高分子薄膜构成软硬复合体系及选区皱纹化的工艺方法。
技术介绍
在近几年材料科学的研究领域中，非传统刻蚀法实现表面的可控微结构化已经成为目前发展的重要领域。皱纹技术模仿皮肤构造，将薄的硬质材料贴附于厚的硬质材料上形成双层膜结构，再诱导这种双层膜的力学性质不匹配，从而使其以皱纹的形式释放应力。选区起皱就是控制皱纹释放在不同区域有不同的特征。目前常见的选区皱纹的方法有通过选区处理不同时间，使PDMS表面产生有规则分布的不同膜厚的SiOx硬层，然后通过加热或者引入金属层加热的方式，使其表面产生选择性皱纹。也有通过紫外曝光处理，产生选择性不同取向的皱纹。还有通过微球选区，实现微球选区和皱纹起皱的复合图案。选择性皱纹 化在微流池、纳米机械器件等方面有潜在应用。传统的光刻方法成本高，需要昂贵的仪器。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术提供一种PDMS表面双层选区皱纹化的制备方法及应用，本专利技术可以通过简单、低廉的方法来实现选区皱纹，而且制备过程中无需使用昂贵的仪器。相对现有技术的微图案制备方法，成本低，可以实现批量生产。为了解决上述技术问题，本专利技术PDMS表面双层选区皱纹化的制备方法及应用，包括如下步骤(I)将PDMS预聚体与交联剂按10:1混合，倒入一容器中，用玻璃棒匀速搅拌30 60分钟，形成预聚合物；(2)若混合好的预聚合物中有小气泡，则通过循环水式多用真空泵脱气2小时；(3)将脱气后的预聚合物放入恒温鼓风干燥箱中，并在70摄氏度下固化4个小时，即得到PDMS膜；(4)将PDMS膜裁剪为IcmX Icm片材，在该PDMS膜片材的表面放置一层铜网，在真空度为300毫托下进行等离子体处理5 20分钟，将铜网取下，然后在相同的条件下，对PDMS膜进行二次等离子体处理，处理时间为30秒，由此形成PDMS为基底、SiOx硬质层为表层的PDMS双层复合膜；(5)在SiOx硬质层表面旋涂质量分数为f 3%浓度的聚苯乙烯的甲苯溶液，待其溶剂完全挥发后，经过90度加热处理I小时，从而，PDMS双层复合膜表面上形成有微结构的选区皱纹图案。本专利技术PDMS表面双层选区皱纹化的制备方法及应用中，放置在PDMS膜片材表面的一层铜网由两个以上并列分布且目数和网眼形状不同的铜网构成。本专利技术一种表面带有微结构的选区皱纹图案的PDMS双层复合膜在微流控器件、浸润性和选择性沉积方面的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是本专利技术选区皱纹化的制备方法具有良好的重复性，可实现PDMS表面选区皱纹化的制备。皱纹图案的尺寸可以达到微米级别，本专利技术制备得出的表面带有微结构的选区皱纹图案的PDMS双层复合膜在润湿性、微流器件、选择性沉积具有很大的应用价值。附图说明图I为实施例I中掩模为50目六方结构铜网的选区皱纹结构的光学显微镜图片；图2为实施例I中掩模为100目四方结构铜网的选区皱纹结构的光学显微镜图片;图3为实施例2得到的选区皱纹结构的光学显微镜图片；图4为实施例3得到的选区皱纹结构的光学显微镜图片。具体实施例方式以下通过实施例讲述本专利技术的详细过程，提供实施例是为了理解的方便，绝不是限制本专利技术。实施例I :(I)将PDMS预聚体与交联剂按10:1混合，倒入一容器中，用玻璃棒匀速搅拌40分钟，形成预聚合物；(2)混合好的预聚合物中有小气泡，通过循环水式多用真空泵脱气2小时；(3)将脱气后的预聚合物放入恒温鼓风干燥箱中，并在70摄氏度下固化4个小时，即得到PDMS膜；(4)将固化好的PDMS膜裁剪为IcmX Icm片材，在该PDMS膜片材的表面放置一层铜网，该层铜网由并列分布的一 50目六方结构铜网和一 100目四方结构铜网构成，以铜网为掩膜选区，并用等离子体清洗器在真空度为300毫托下进行等离子体处理20分钟，处理完后，将揭去铜网的PDMS膜在相同的条件下，对其进行二次等离子体处理，其处理时间为30秒，由此形成PDMS为基底、SiOx硬质层为表层的PDMS双层复合膜；(5)在SiOx硬质层表面旋涂质量分数为1%浓度的聚苯乙烯的甲苯溶液，待其溶剂完全挥发后，经过90度下的加热处理I小时出现选区皱，从而在PDMS双层复合膜表面上形成有微结构的选区皱纹图案。其形貌见图I和图2，其中图I是掩模为50目六方结构铜网的选区皱纹结构形貌、图I中的右上部分是进一步的放大示意图，图2是掩模为100目四方结构铜网的选区皱纹结构形貌，图2的右上部分是进一步的放大示意图。实施例2 (IMfPDMS预聚体与交联剂按10:1混合，倒入一容器中，用玻璃棒匀速搅拌30分钟，形成预聚合物；(2)混合好的预聚合物中有小气泡，通过循环水式多用真空泵脱气2小时；(3)将脱气后的预聚合物放入恒温鼓风干燥箱中，并在70摄氏度下固化4个小时，即得到PDMS膜；(4)将固化好的PDMS膜裁剪为IcmX Icm片材，在该PDMS膜片材的表面放置一层50目六方结构的铜网，以铜网为掩膜选区，并用等离子体清洗器在真空度为300毫托下进行等离子体处理20分钟，处理完后，将揭去铜网的PDMS膜在相同的条件下，对其进行二次等离子体处理，其处理时间为30秒，由此形成PDMS为基底、SiOx硬质层为表层的PDMS双层复合膜；(5)在SiOx硬质层表面旋涂质量分数为3%浓度的聚苯乙烯的甲苯溶液，待其溶剂完全挥发后，经过90度下的加热处理I小时出现选区皱，从而在PDMS双层复合膜表面上形成有微结构的选区皱纹图案。其形貌见图3，图3的右上部分是进一步放大示意图。实施例3:(I)将PDMS预聚体与交联剂按10:1混合，倒入一容器中，用玻璃棒匀速搅拌60分钟，形成预聚合物； (2)混合好的预聚合物中有小气泡，通过循环水式多用真空泵脱气2小时；(3)将脱气后的预聚合物放入恒温鼓风干燥箱中，并在70摄氏度下固化4个小时，即得到PDMS膜；(4)将固化好的PDMS膜裁剪为IcmX Icm片材，在该PDMS膜片材的表面放置一层100目四方结构的铜网，以铜网为掩膜选区，并用等离子体清洗器在真空度为300毫托下进行等离子体处理5分钟，处理完后，将揭去铜网的PDMS膜在相同的条件下，对其进行二次等离子体处理，其处理时间为30秒，由此形成PDMS为基底、SiOx硬质层为表层的PDMS双层复合膜；(5)在SiOx硬质层表面旋涂质量分数为1%浓度的聚苯乙烯的甲苯溶液，待其溶剂完全挥发后，经过90度下的加热处理I小时出现选区皱，从而在PDMS双层复合膜表面上形成有微结构的选区皱纹图案。其形貌见图4，图4的右上部分是进一步的放大示意图。尽管上面结合图对本专利技术进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本专利技术的保护之内。权利要求1.一种PDMS表面双层选区皱纹化的制备方法，包括如下步骤 (1)将PDMS预聚体与交联剂按10:1混合，倒入一容器中，用玻璃棒匀速搅拌3(Γ60分钟，形成预聚合物； (2)若混合好的预聚合物中有小气泡，则通过循环水式多用真空泵脱气2小时； (3)将脱气后的预聚合物放入恒温鼓风干燥箱中，并在70摄本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PDMS表面双层选区皱纹化的制备方法，包括如下步骤：（1）将PDMS预聚体与交联剂按10:1混合，倒入一容器中，用玻璃棒匀速搅拌30~60分钟，形成预聚合物；（2）若混合好的预聚合物中有小气泡，则通过循环水式多用真空泵脱气2小时；（3）将脱气后的预聚合物放入恒温鼓风干燥箱中，并在70摄氏度下固化4个小时，即得到PDMS膜；（4）将PDMS膜裁剪为1cm×1cm片材，在该PDMS膜片材的表面放置一层铜网，在真空度为300毫托下等离子体处理5~20分钟，将铜网取下，然后在相同的条件下，对PDMS膜进行二次等离子体处理，处理时间为30秒，由此形成PDMS为基底、SiOx硬质层为表层的PDMS双层复合膜；（5）在SiOx硬质层表面旋涂质量分数为1~3%浓度的聚苯乙烯的甲苯溶液，待其溶剂完全挥发后，经过90度加热处理1小时，从而，PDMS双层复合膜表面上形成有微结构的选区皱纹图案。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁从华，丁维莲，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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