一種具有磁性的聚二甲基硅氧烷及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種具有磁性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料及其制備方法。本發明專利技術在制備PDMS的過程中加入納米磁性材料制備得到磁導率較高的磁性PDMS。本發明專利技術的具有磁性的聚二甲基硅氧烷有外加磁場作用時具有磁性，可被磁鐵吸引，可用于微流控芯片中某些活動結構的制備，如微通道節流閥、磁性驅動泵等活動結構的制備。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種具有磁性的聚二甲基硅氧烷（PDMS)材料及其制備方法。本專利技術在制備PDMS的過程中加入納米磁性材料制備得到磁導率較高的磁性PDMS。本專利技術的具有磁性的聚二甲基硅氧烷有外加磁場作用時具有磁性，可被磁鐵吸引，可用于微流控芯片中某些活動結構的制備，如微通道節流閥、磁性驅動泵等活動結構的制備。【專利說明】一種具有磁性的聚二甲基硅氧烷及其制備方法
本專利技術涉及聚二甲基硅氧烷材料的制備方法，尤其涉及一種具有磁性的聚二甲基 硅氧烷材料的制備方法。
技術介紹
聚二甲基硅氧烷（PDMS)因其成本低，使用簡單，同硅片之間具有良好的粘附性， 具有良好的化學惰性等特點，成為一種廣泛應用于微流控等領域的聚合物材料，是制作微 流控芯片結構的主要材料。在實驗室中傳統PDMS的合成通常用含有聚二甲基硅氧烷的主 劑與固化劑以適當比例混合均勻后，利用抽真空的方式使混合液中的氣泡浮至表面并破 裂，接著在設計好微通道結構的硅晶片模子上倒入除氣泡后的液態PDMS，然后放入恒溫箱 中加熱（溫度與時間參數的不同將會制作出不同硬度的PDMS)使其固化，最后把固化后的 PDMS從硅晶片上移出，硅晶片上的微通道結構便會印在固化后的PDMS上，將其進行等離子 清洗處理之后可以和玻璃永久貼合，貼合后即為具有某種特定微流道結構的微流控芯片。 目前的PDMS只能制作靜態的微流控芯片結構，而不能制作活動結構，與目前的 PDMS相比，本專利技術的方法制備得到的磁性PDMS在外加磁場作用時具有磁性，可制備微流控 芯片中某些活動結構，如微通道節流閥中的活動截流單元、磁性泵中的活動單元等。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種具有磁性的聚二甲基硅氧烷（PDMS)材料及其制備方 法。 本專利技術的技術方案為如下： -種聚二甲基娃氧燒，其具有磁性。所述的聚二甲基娃氧燒的相對磁導率為40? 100,優選為100。 本專利技術進一步提供上述所述的具有磁性的聚二甲基硅氧烷的制備方法，該制備方 法包括如下步驟： (1)將聚二甲基硅氧烷預聚體和固化劑攪拌混合，真空除盡混合液中的氣泡，得液 態聚二甲基硅氧烷； (2)按20:1?50:1的質量比在液態聚二甲基硅氧烷中加入磁性納米顆粒，攪拌混 合，用超聲波處理分散磁性納米顆粒后，攪拌混合，真空除盡混合液中的氣泡，得液態磁性 聚二甲基硅氧烷； (3)固化液態磁性聚二甲基硅氧烷，得具有磁性的聚二甲基硅氧烷，即磁性聚二甲 基娃氧燒。 在上述制備方法中，步驟（1)中所述的聚二甲基硅氧烷預聚體和固化劑為本領域 常用的制備微流控芯片用聚二甲基硅氧烷預聚體（即原料）以及固化劑，在本專利技術不予具 體限定，可以實現本專利技術的聚二甲基硅氧烷原料以及固化劑均可使用。本專利技術可以優先采 用室溫條件下粘度為70?80mm2/s的聚二甲基硅氧烷預聚體。本專利技術更優選采用道康寧 DC184 SYLGARD 184(其中包括A液和B液，分別相當于所述聚二甲基硅氧烷預聚體和固化 劑）。 上述制備方法中，步驟（2)中所述的超聲波處理的目的是使磁性納米顆粒均勻 分散在液態聚二甲基硅氧烷中，具體操作按照本領域常規方法進行，優選采用在60? 100KHz、20 ?60°C、處理 10 ?15 分鐘。 進一步，在上述所述的技術方案中，在步驟（3)中所述的固化優選在50-KKTC下 進行。 進一步，在上述所述的技術方案中，在步驟（2)所述的磁性納米顆粒為鐵氧體顆 粒，所述磁性納米顆粒的顆粒度優選為1?l〇〇nm，更優選為10?30nm，最優選為20nm。其 中所述鐵氧體顆粒優選為氧化鐵顆粒，最優選為四氧化三鐵顆粒。 進一步，在上述所述的技術方案中，在步驟（2)中所述的液態聚二甲基硅氧烷和 磁性納米顆粒的質量比優選為20:1?50:1，更優選為20:1。 本專利技術還提供由上述所述的制備方法制備得到的具有磁性的聚二甲基硅氧烷。該 聚二甲基硅氧烷具有良好的磁性，目前還沒有帶有磁性的聚二甲基硅氧烷材料。 本專利技術的有益效果：本專利技術提供一種帶有磁性的PDMS材料及其制備方法。與傳統 的PDMS相比，本專利技術的方法制備的PDMS材料具有磁性，可被磁鐵吸引，可制備微流控芯片 中某些活動結構，如微通道節流閥中的活動截流單元、磁性泵中的活動單元等。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1為本專利技術的具有磁性的聚二甲基硅氧烷的制備流程圖。 附圖標號：1. PDMS主劑、2. TOMS固化劑、3.液態PDMS、4.磁性納米顆粒、5.液態磁 性PDMS、6.固態磁性PDMS。 【具體實施方式】 下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本專利技術，但不以 任何方式限制本專利技術。下述實施例中，如無特殊說明，所使用的實驗方法均為常規方法，所 用材料、試劑等均可從生物或化學公司購買。 本專利技術實施例所用材料： PDMS主劑和PDMS固化劑：道康寧DC184 SYLGARD 184,其中所述PDMS主劑相當于 本專利技術中所述的聚二甲基硅氧烷預聚體，PDMS固化劑相當于本專利技術中所述的固化劑。 磁性納米顆粒：四氧化三鐵顆粒 實施例1 -種具有磁性的聚二甲基硅氧烷的制備，按如下方法制備得到，制備方法流程圖 如圖1所示： (1)將PDMS主劑1和PDMS固化劑2按質量比10:1混合均勻，攪拌3min后，將混 合液放入25°C恒壓真空箱除氣，直至氣泡完全去除，得液態PDMS 3 ; (2)液態PDMS 3中加入磁性納米顆粒4 (四氧化三鐵顆粒，顆粒度20nm)，攪拌混 合5min后，在80KHz頻率的超聲波處理，使磁性納米顆粒4均勻分散在液態PDMS 3中，攪 拌混合，混合液25°C恒壓真空箱除氣，直至氣泡完全去除，得液態磁性PDMS 5 ;其中所述液 態PDMS 3和磁性納米顆粒4的質量比為20:1 ; (3)將液態磁性PDMS 5放入恒溫箱中在80°C固化1小時，得固態磁性PDMS 6，其 相對磁導率為100。 實施例2 一種具有磁性的聚二甲基硅氧烷，按如下方法制備得到： (1)將PDMS主劑和PDMS固化劑按質量比10:1混合均勻，攪拌3min后，將混合液 放入25°C恒壓真空箱除氣，直至氣泡完全去除，得液態PDMS ; (2)將液態PDMS中加入磁性納米顆粒（四氧化三鐵顆粒，顆粒度40nm)，攪拌混合 5min后，在80KHz頻率的超聲波處理，使磁性納米顆粒均勻分散在液態PDMS中，攪拌混合， 混合液25°C恒壓真空箱除氣，直至氣泡完全去除，得液態磁性PDMS ;其中所述液態PDMS和 磁性納米顆粒的質量比為20:1 ; (3)將液態磁性PDMS放入恒溫箱中在80°C固化1小時，得固態磁性PDMS，其相對 磁導率為85。 實施例3 -種具有磁性的聚二甲基硅氧烷，按如下方法制備得到： (1)將PDMS主劑和PDMS固化劑按質量比10:1混合均勻，攪拌3min后，將混合液 放入25°C恒壓真空箱除氣，直至氣泡完全去除，得液態PDMS ; (2)將液態PDMS中加入磁性納米顆粒（四氧化三鐵顆粒，顆粒度60nm)，攪拌混合 5min后，在8本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚二甲基硅氧烷，其特征在于，所述的聚二甲基硅氧烷有外加磁場作用時具有磁性。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張洪朋，曾霖，張興明，李冬青，
申請(專利權)人：大連海事大學，
類型：發明
國別省市：遼寧;21