本文關(guān)鍵詞：非浸潤模板微粒印制技術(shù)工藝研究

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【摘要】：在納米材料研究領(lǐng)域中，科學(xué)家們一直致力于開發(fā)能夠精確控制納米微結(jié)構(gòu)尺寸、形態(tài)、組成的制備方法。非浸潤模板微印制技術(shù)(PRINT, particle replication innon-wetting templates）以不親水不親油的含氟材料為模板，，預(yù)先根據(jù)所需微結(jié)構(gòu)的尺寸、形態(tài)設(shè)計制作模板，利用模板的空間局限作用，壓印制備特定尺寸、形態(tài)、取向、排布的聚合物和無機(jī)材料微粒。PRINT技術(shù)的工藝流程包括三個步驟：硬模板的制備、軟模板的制備、微粒印制。首先，通過現(xiàn)代光刻技術(shù)制備硅片硬模板，模板上刻有與印制粒子尺寸和形態(tài)相應(yīng)的凹凸圖案；其次，將含氟聚合物的液態(tài)前驅(qū)體涂敷在硬模板上，待其交聯(lián)固化后脫模，得到與硬模板圖案具有對應(yīng)關(guān)系的軟模板；最后，將目標(biāo)材料的液態(tài)前驅(qū)體涂敷在光滑基片上，以軟模板為印章進(jìn)行壓印，利用含氟材料的低表面能的特點，將多余液體通過擠壓排出，待留在空腔內(nèi)的液體固化后脫模，即可得到設(shè)計所需要的單分散的具有特定尺寸的納米微粒。本論文主要圍繞PRINT技術(shù)中的含氟軟模板材料和印制粒子的工藝展開了研究。 首先，以兩端為羥基的全氟聚醚(Fluorolink D10-H，1500g/mol)為原料，以氰基甲基丙烯酸乙酯為封端劑、六亞甲基二異氰酸酯為擴(kuò)鏈劑，成功合成了具有不同分子量、末端為雙鍵的PFPE-DMA、PFPE-HDMI-DMA（2:1）、PFPE-HDMI-DMA（3:2）三種含氟預(yù)聚物。~1H-NMR、~(19)F-NMR、IR等手段表明預(yù)聚物的化學(xué)結(jié)構(gòu)與理論預(yù)期相吻合，副產(chǎn)物和雜質(zhì)較少。DSC測試表明，三種預(yù)聚物在室溫附近以無定形狀態(tài)存在，在30℃附近的粘度隨其分子量的增加而增大 其次，研究了軟模板的固化工藝，考查了預(yù)聚物的分子量對固化膜性能的影響。表面接觸角測試表明，三種具有不同預(yù)聚物分子量的固化膜的表面接觸角相差不大，都具有既疏水又疏油的特性，容易脫模。拉伸試驗表明，隨著預(yù)聚物分子量的提高，軟模板模的斷裂伸長率提高，而拉伸強(qiáng)度和模量下降，特別是擴(kuò)鏈后的PFPE-HDMI-DMA (2:1)和PFPE-HDMI-DMA（3:2）膜展現(xiàn)出較好的柔韌性，是潛在的良好的軟模板材料。 再次，采用現(xiàn)代光刻工藝，在4英寸硅片上成功制造了含有六種不同尺寸和形態(tài)微粒圖案的硬模板。硬模板的微粒圖案形貌特征明顯，線條無缺陷，分辨率較高，但截面尺寸比設(shè)計尺寸略小。軟模板在圖案復(fù)制過程中，基本保留了原始硬模板圖案的形貌，同一區(qū)域的軟模板的粒子尺寸大小基本一致，但其三維尺寸要比硬模板有較大下降。這可能與軟模板從硬模板上脫離后鏈段發(fā)生卷曲、內(nèi)應(yīng)力得以釋放有關(guān)。 最后，以PLA為原料，以PFPE-HMDI-DMA（3:2）為軟模板，研究了PRINT技術(shù)壓印粒子的工藝條件，成功得到了多種形態(tài)的單分散微粒。光學(xué)顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡測試表明，在合適工藝條件下制備得到的粒子，形態(tài)良好、尺寸均一，表明該技術(shù)具備潛在應(yīng)用價值。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TS805

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 羅琳;王運燦;王天強(qiáng);郝建原;劉鈺;;新型非浸潤模板法制備抗癌載藥微粒的研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2013年06期

2 李春芳;朱春英;付濤濤;高習(xí)群;馬友光;劉東志;;微通道內(nèi)伴有化學(xué)吸收氣液兩相流的空隙率與壓力降[J];化工學(xué)報;2013年09期

3 李松晶;曾文;;液滴微流控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用[J];液壓與氣動;2013年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 付濤濤;微通道內(nèi)氣液兩相流及氣泡行為研究[D];天津大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 羅婷婷;基于微流控技術(shù)制備單分散性載藥微球及體外釋放研究[D];華東理工大學(xué);2011年

2 丁玲;基于自適應(yīng)網(wǎng)格加密技術(shù)的擴(kuò)散界面法模擬多相流[D];南京航空航天大學(xué);2009年

本文編號：1218485