[發明專利]一種微流控高分子聚合物單晶薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202011421350.7
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112575382B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 胡繼文;李詩;李志華;王曉;朱文澄;桂雪峰;涂園園;林樹東
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學所韶關技術創新與育成中心;南雄中科院孵化器運營有限公司;中科院廣州化學有限公司;國科廣化（南雄）新材料研究院有限公司
• 主分類號: C30B29/58
• 分類號: C30B29/58;C30B7/00;C30B27/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 文靜

本發明涉及高分子聚合物單晶制備領域，具體涉及一種微流控高分子聚合物單晶薄膜及其制備方法。本發明以高分子聚合物、溶劑作為原料制得高分子聚合物單晶溶液，然后采用微流控噴霧的方式在基底上得到微流控高分子聚合物晶體薄膜。本發明通過調節溶液溶度、溶解溫度、溶解時間、冷卻溫度、冷卻時間、升溫速率、等溫結晶溫度等，使制得的高分子聚合物單晶具有分布均勻、形貌可控、晶面積大、外形規整、對稱性良好、生物相容性好，環境友好的特點，且本發明提供的制備方法操作簡單方便，效果良好。

技術領域

本發明涉及高分子聚合物單晶制備領域，具體涉及一種微流控高分子聚合物單晶薄膜及其制備方法。

背景技術

由于聚環氧乙烷(poly ethylene oxide，PEO)具有水溶性好、柔軟性、耐細菌侵蝕、毒性小、免疫原性極弱、分散性好、生物相容性好、生物化學性質穩定等特點，是經美國食品藥品監督管理局(FDA)批準的極少數能作為體內注射藥用的合成聚合物之一，在造紙、生物醫藥、化工、水處理、航空航天、薄膜、固態電解質等領域都有廣泛的應用。經研究發現，高分子量聚氧化乙烯的口服毒性非常低，不易被胃腸道吸收，不刺激皮膚，激活能力低，處理和使用非常安全，在全世界獲得越來越廣泛的關注。

微流控(Microfluidics)的微管道尺寸為數十到數百微米，在微尺度環境下具有獨特的流體性質，能夠操縱如層流和液滴等微小流體，具有小型化、便攜式、個性化、低成本等特點，可結合顯微鏡、激光、分光光度計、透鏡和濾光片等光學設備和納米材料，在醫療診斷、核酸分析、體外仿生、芯片制作等領域顯示了廣闊的應用前景。

原子力顯微鏡在聚合物表面形貌、聚合物薄膜相分離、高分子聚合物結晶形態、高分子鏈拉伸、蛋白質折疊/展開、G四鏈體分子間及分子內相互作用、活細胞表面蛋白質和糖類分子，以及納米材料加工、單分子操縱、生物分子刻蝕等領域具有廣泛的應用前景。

發明內容

為了克服現有技術的不足和缺點，本發明的首要目的在于提供一種微流控高分子聚合物單晶薄膜的制備方法，該方法操作簡單方便，效果良好。

本發明的另一目的在于提供上述制備方法制備得到的微流控高分子聚合物單晶薄膜，該微流控高分子聚合物單晶薄膜具有分布均勻、形貌可控、晶面積大、外形規整、對稱性良好、生物相容性好、環境友好的特點。

本發明的另一目的在于提供上述微流控高分子聚合物單晶薄膜的應用。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

一種微流控高分子聚合物單晶薄膜的制備方法，包含如下步驟：

(1)高分子聚合物單晶溶液的制備：在40～100℃的溫度下配置濃度為0.01～5wt％的高分子聚合物溶液，然后將高分子聚合物溶液置于溫度為0～10℃的恒溫水浴中停留0.5～5h；隨后以30～250℃/h的升溫速率將體系升溫至30～60℃，停留5～30min以形成穩定的晶種；最后轉至38～60℃恒溫水浴中繼續結晶2～69h，得到高分子聚合物單晶溶液；

(2)微流控高分子聚合物單晶的制備：在有機玻璃毛細管中加入步驟(1)制得的高分子聚合物結晶溶液，在0.1～0.5MPa的條件下，將高分子聚合物結晶溶液在氮氣的作用下，噴到基底上，形成薄膜，干燥，得到微流控高分子聚合物單晶薄膜；

步驟(1)中所述的高分子聚合物為官能化的聚氧化乙烯和末端未改性的聚氧化乙烯中的至少一種；

所述的官能化的聚氧乙烯為帶有巰基的聚氧化乙烯和甲基化的聚氧化乙烯中的至少一種；

步驟(1)中所述的高分子聚合物優選為帶有巰基的聚氧化乙烯；

步驟(1)中所述的高分子聚合物的數均分子量(Mn)為2000、4000、8000、10000、20000、100000或300000；

步驟(1)中所述的高分子聚合物溶液，通過如下方法配制：