[发明专利]一种感温性聚二甲基硅氧烷薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有感温特性的聚二甲基硅氧烷薄膜的制备方法。

背景技术

在生物或化学分析领域中，温度的控制及测定对于化学、生物的反应及检测具有十分重要的意义。目前，在工业生产中，温度的检测多数通过专门的温度传感器结合电路仪表的外设对材料表面或内部的温度数据进行采集和测定。

如果能够发展一种生物相容性较好、柔性的智能型薄膜材料的制备方法，具有十分重要的应用价值和市场前景。众所周知，聚二甲基硅氧烷(PDMS)，俗称硅橡胶，是一种性能优异的高分子聚合物材料，透明的PDMS薄膜具有优异的光学透明性、生物兼容性、弹性等特征，被广泛应用于细胞培养、微流控分析芯片等领域。如果能够制备具有感温特性的PDMS薄膜，则将进一步提升和改善PDMS材料特性从而进一步扩大PDMS的使用范围。

发明内容

本发明提供一种感温性聚二甲基硅氧烷薄膜的制备方法，主要包括以下特征步骤：

①将感温变色材料入到聚二甲基硅氧烷的预聚体中，并使两者充分混合，真空除尽气泡后形成均一的混合液；

②将上述混合液涂覆在固态基片表面，形成一层薄液膜；

③将表面涂覆液膜的基片置于热板或烘箱中，加热一定时间，使得聚二甲基硅氧烷完全聚合固化；

④将固化成型后的聚二甲基硅氧烷薄膜从基片上剥离，制备得具有感温特性的聚二甲基硅氧烷薄膜。

步骤①中所述的感温变色材料可以是粒径0.1～10微米的温变颜料的粉末，也可以是含有温变颜料的的微胶囊或溶液。所述的聚二甲基硅氧烷预聚体包含聚二甲基硅氧烷单体和聚合引发剂，体积比为20∶1～1∶10。

步骤②中所述的涂覆方法可以是使用离心设备旋涂液膜，也可以是直接浇注在基片上静置形成薄层液膜。所述的基片材料为聚二甲基硅氧烷、玻璃、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、金属。

步骤③中所述的固化成型条件为80～200摄氏度固化0.5～3小时。

步骤④中所述的感温特性是指该薄膜在不同温度下会显示不同的颜色。所述的聚二甲基硅氧烷薄膜的厚度为10～1000微米。所述的聚二甲基硅氧烷薄膜的感温变色范围为-15℃～100℃。

本发明提供一种感温性聚二甲基硅氧烷薄膜的制备方法，其特征在于，所述的聚二甲基硅氧烷薄膜可以完全复制基片表面的形貌，可以是表面平整的，也可以是具有凸起或凹槽等微结构特征的。

具体实施方案

下面将结合实施例将对本发明予以进一步的说明。

实施例一种感温性聚二甲基硅氧烷薄膜的制备

将粒径为3～10微米的感温胶囊粉末材料，按照质量比为0.5～1％的比例加入到聚二甲基硅氧烷的预聚体中，单体和引发剂的体积比为10∶1，搅拌使两者充分混合，真空除尽气泡后形成均一的混合液；将上述混合液使用甩胶机涂覆在载玻片表面(载玻片表面预先使用特氟龙进行涂覆修饰)，形成一层厚度约300微米的薄液膜；将表面涂覆液膜的载玻片置于热板或烘箱中，80℃加热1h，使得聚二甲基硅氧烷完全聚合固化；将固化成型后的聚二甲基硅氧烷薄膜从基片上剥离，制备得具有感温特性的聚二甲基硅氧烷薄膜。

该薄膜在25℃时为鲜红色，如果将该薄膜紧贴在一个加热体上，温度增大时，薄膜的颜色将从红色变浅，当温度升到80℃时，转为无色透明的状态。因此，从薄膜的颜色变化，可以评估环境或待测物体的温度。

使用本发明提供的方法，可以快速地制备一种柔性的智能型高分子聚合物材料，该材料具有感知温度，并随温度变化呈现不同颜色的特性。该材料在电子、化学、生物、医学等领域具有十分广泛的应用前景。