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《大连理工大学》 2012年
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高聚物PDMS超声改性的实验研究

付其达  
【摘要】:微全分析系统的概念从上世纪提出以来,发展至今已经成为化学分析技术中的一个重要组成部分,而微流控芯片的设计与加工成为微机电技术(MEMS)的一个重要分支。与传统的硅材质芯片相比,高聚物材料芯片具有易于加工,性质稳定以及成本低廉等众多优点,所以近年来高聚物芯片的制作和应用成为了微流控芯片技术的发展方向。 PDMS(聚二甲基硅氧烷)具有良好的物理、化学特性,特别是与硅片有良好的粘附性,同时成本较低,因此广泛应用在微流控芯片加工工艺中。但PDMS是一种低表面自由能材料,其疏水性很高,表面难以形成稳定的电渗流。影响了PDMS材料微流控芯片中流体的驱动特性和流动特性。因此,PDMS材料的表面改性有重要研究意义。 超声技术被广泛应用于机械加工和材料处理领域中,具有操作简便、效果明显以及成本低廉的众多优点。近年来,研究者开始将超声技术应用于高聚物材料的处理,本文分析了超声对PDMS材料的改性机理,讨论了利用超声技术改性PDMS的可能性。 为了具体分析超声处理对PDMS材料的改性效果,本文进行了如下实验研究:采用超声设备对两组PDMS样片进行了分组处理,对比超声前后PDMS材料表面与去离子水的接触角,表明超声处理可以提高其浸润性。超声30分钟时,两组试验片接触角平均值分别减小了2°和4°,材料表面局部区域接触角减小值最高可达12° 为了避免实验中实验设备和操作过程中产生的误差,本文进行了比较系统的误差分析,通过对实验数据浮动的分析,比较了系统误差区间和超声后接触角变化区间,结果表明由于超声改性带来的接触角变化效果远大于由于系统误差带来接触角数据测量浮动。 本文的实验研究结果验证了本文中关于超声处理改性PDMS材料机理的讨论结果,表明超声作用可以提高PDMS材料的浸润性,为PDMS改性提出了一种新的思路和方法。在本文中采用的实验参数下,PDMS的接触角变化最大可达12。。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN492

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