[发明专利]一种快速聚合物微纳结构差温平板热压印工艺

摘要

本发明公开了一种快速聚合物微纳结构差温平板热压印工艺方法，特征是热压印模具在整个压印周期保持恒温，上下半模的设定温度不同，通过差温模式，解决微纳结构的顺利充模和脱模问题，尤其适用于具有单面微纳结构的聚合物制品的快速热压印。将有微纳结构一侧的模具温度设为较高值、无结构一侧的设为较低值。热压印初期，与高温半模接触的聚合物基片，迅速升至较高的温度并完成充模；在保压阶段，低温半模对聚合物基片进行冷却，使成型好的微纳结构定型，以利于脱模。该工艺避免反复加热冷却模具消耗能量，同时显著缩短热压印的成型周期；成型过程可控性高，成型精度高、整体一致性好；聚合物制品粘模现象得到明显改善，有效避免脱模缺陷的产生。

主权项

1.一种快速聚合物微纳结构差温平板热压印工艺，其特征在于：该压印工艺分为非结晶型聚合物热压印工艺和结晶型聚合物压印工艺，具体工艺如下：非结晶型聚合物压印工艺：(1)预热：非结晶型聚合物基片预热到其玻璃化转变温度T_g以上1℃～20℃，预热过程保证聚合物基片表面温度分布均匀；(2)压印：有微纳结构一侧的模具温度设置为所压印的非结晶型聚合物的T_g以上5℃～35℃，无结构一侧的模具温度设置为所压印的非结晶型聚合物的T_g以下5℃～35℃，保证模具表面温度分布均匀，对放置好的聚合物基片进行热压印；(3)保压：在1MPa～10MPa的压印压力下保持10s～100s，使基片充分充模和定型；(4)脱模：模具温度保持恒定不变，直接脱模，得到表面具有微结构的聚合物器件；结晶型聚合物压印工艺：(1)预热：结晶型聚合物预热到其结晶熔点T_m以下40℃～60℃，预热过程保证聚合物基片温度分布均匀；(2)压印：有微纳结构一侧的模具温度设置为所压印的结晶型聚合物的T_m以下20℃～50℃，无结构一侧的模具温度设置为所压印的结晶型聚合物的T_m以下50℃～80℃，保证模具表面温度分布均匀，模具对放置好的聚合物基片进行热压印；(3)保压：在1MPa～10MPa的压印压力下保持10s～100s，使基片充分充模和定型；(4)脱模：模具温度保持恒定不变，直接脱模，得到表面具有微结构的聚合物器件。