基于氮?dú)獾入x子體技術(shù)的PDMS表面改性研究.pdf

1、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)由于其具有良好的彈性、生物相容性、透光性、化學(xué)惰性、氣體滲透性，較低的加工成本以及很容易與玻璃等其他材料結(jié)合等特點(diǎn)，目前已經(jīng)成為應(yīng)用最為廣泛的微流控芯片材料之一。但是PDMS由于具有較高的天然疏水性，限制了其在微流控芯片中的應(yīng)用。因此，本文將著重對(duì)PDMS表面改性進(jìn)行研究，同時(shí)結(jié)合微加工工藝，簡(jiǎn)化加工制作微流控芯片的流程，使其能夠廣泛地應(yīng)用于微流控領(lǐng)域。
　　首先

2、，對(duì)PDMS的結(jié)構(gòu)、基本性能以及成型工藝做了簡(jiǎn)要介紹，并且對(duì)不同的氮?dú)獾入x子體改性工藝進(jìn)行了研究。通過水接觸角分析了腔室氣壓、處理時(shí)間和濺射功率對(duì)PDMS表面的改性結(jié)果的影響。增加功率、腔室氣壓和減少處理時(shí)間也有助于表面水接觸角逐漸減小，降低表面粗糙度，延遲疏水性恢復(fù)。但是功率不能太高否則表面會(huì)產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致表面粗糙度又迅速變大。
　　其次，對(duì)PDMS本體和不同氮?dú)獾入x子體工藝改性的PDMS表面進(jìn)行了紅外光譜分析。通過分析得知PD

3、MS表面經(jīng)過氮?dú)獾入x子體改性后會(huì)產(chǎn)生氨基，氨基是連接在PDMS的碳原子上，并且隨著處理時(shí)間的增加，氨基會(huì)逐漸增多。通過X射線光電子能譜對(duì)改性前后的PDMS進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)PDMS改性之后由于產(chǎn)生了氨基，表面碳原子和硅原子所占比例會(huì)有所下降。
　　最后，設(shè)計(jì)制作了PDMS微流控芯片。利用傳統(tǒng)光刻技術(shù)加工SU-8光刻膠使其作為芯片微通道，并結(jié)合氮?dú)獾入x子體處理的PDMS完成微流控芯片的鍵合封裝。通過對(duì)鍵合機(jī)理進(jìn)行了研究，對(duì)不同改性工藝之