[發明專利]一種聚二甲基硅氧烷柱陣列的恢復方法

在審

• 申請號: 202310034410.7
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN115926226A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 田新春;馬壯;高麗紅;柳彥博;劉玲;王東
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C08J7/02
• 分類號: C08J7/02;C08L83/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

本發明提供了一種聚二甲基硅氧烷柱陣列的恢復方法，涉及有機高分子材料技術領域。本發明將倒塌的聚二甲基硅氧烷柱陣列(PDMS柱陣列)浸沒于有機溶劑中進行溶脹處理，得到溶脹聚二甲基硅氧烷柱陣列；所述有機溶劑對聚二甲基硅氧烷的溶脹率≥1.20；將所述溶脹聚二甲基硅氧烷柱陣列從有機溶劑中取出后干燥，得到恢復的聚二甲基硅氧烷柱陣列。本發明利用溶劑的溶脹效應來恢復PDMS柱陣列，對PDMS柱陣列的恢復效率高，恢復率能達到99％以上，解決了領域內PDMS柱陣列倒塌后無法有效恢復的難題；且工藝簡單、能耗和成本低。本發明提供的是一種簡單有效、低成本的PDMS柱陣列恢復方法，極大地提高了PDMS柱陣列的重復使用率。

技術領域

本發明涉及有機高分子材料技術領域，特別涉及一種聚二甲基硅氧烷柱陣列的恢復方法。

背景技術

聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有無毒、疏水、光學透明、良好的彈性、易于成型和脫模等特點，研究者基于PDMS的上述特性開發了軟光刻這一領域——通過模板法復制出柔性的PDMS柱陣列，該方法操作簡單、不需要特殊設備，并且能夠復制出納米級精細結構。

PDMS柱陣列是指具有毫米、微米、納米級的一種或多種柱狀結構的聚二甲基硅氧烷陣列。PDMS柱陣列在生物細胞、力學傳感、微流控、超疏水、液體注入多孔表面等領域具有廣泛的研究和應用價值。但是，高長徑比(長度與直徑之比)的PDMS柱陣列在使用過程中容易發生聚集和倒塌，甚至脫模過程中在彈性力的作用下也可能發生倒塌，這大大地降低了PDMS柱陣列的重復使用率，提高了研究成本。現有技術通常使用低表面張力的溶劑(例如全氟烷烴、乙醇等)，并輔以超聲振動的方法來恢復PDMS陣列。但是該方法使用超聲振動需要消耗能源，而且恢復率極低(如使用全氟庚烷、全氟萘烷PDMS陣列恢復率不足1％，使用乙醇PDMS陣列恢復率低于4％)。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種聚二甲基硅氧烷柱陣列的恢復方法。本發明提供的恢復方法工藝簡單，能耗和成本低，且對聚二甲基硅氧烷柱陣列的恢復效率高。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種聚二甲基硅氧烷柱陣列的恢復方法，包括以下步驟：

將倒塌的聚二甲基硅氧烷柱陣列浸沒于有機溶劑中進行溶脹處理，得到溶脹聚二甲基硅氧烷柱陣列；所述有機溶劑對聚二甲基硅氧烷的溶脹率≥1.20，所述溶脹率為線溶脹率、面積溶脹率或體積溶脹率；

將所述溶脹聚二甲基硅氧烷柱陣列從所述有機溶劑中取出后進行干燥，得到恢復的聚二甲基硅氧烷柱陣列。

優選地，所述聚二甲基硅氧烷柱陣列中聚二甲基硅氧烷柱的直徑為10nm～1mm，長徑比為1～30，柱間距為1nm～1mm。

優選地，所述溶脹率為1.20～2.50。

優選地，所述有機溶劑包括苯、甲苯、二甲苯、氯苯、庚烷、己烷、戊烷、環己烷、二氯甲烷、二甲氧基乙烷、三氯甲烷、2-庚酮、2-丁酮、叔丁醇、乙酸丁酯、乙二醇二甲醚、乙醚、三氯乙烯、四氫呋喃、三乙胺和二異丙胺中的一種或幾種。

優選地，所述溶脹處理在室溫下進行。

優選地，所述溶脹處理的時間為5min以上。

優選地，所述溶脹處理在密閉容器內進行。

優選地，所述干燥的溫度為室溫～200℃，時間≥5min。