一种热压法制备pdms印章的方法
【专利摘要】本发明公开了一种热压法快速制备PDMS印章的方法，属于纳米印压【技术领域】。具体的操作步骤如下：(1)加工模板及对模板表面进行处理；(2)用模板对聚合物实施热压得到聚合物模具；(3)用聚合物模具制备PDMS印章。本发明首先利用热压印的方法制备聚合物模板，以此作为中间媒介，旋涂或浇铸PDMS预聚体和固化剂的混合物质聚合物木板上，最后固化脱模。该方法缩短了制备PDMS印章的时间，制备的PDMS印章精度高，适于广泛应用与软刻蚀和紫外压印等领域。
【专利说明】-种热压法制备PDMS印章的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于纳米印压【技术领域】，具体涉及一种热压法制备PDMS印章的方法。
【背景技术】
[0002] 纳米压印中，印章有时也被成为模具，印章的制备非常重要，因为印章上的图形质 量决定了纳米印压能够达到的转移到聚合物上的图形质量，印章上的分辨率决定了聚合物 上图案的分辨率。现有的制备PDMS印章的方法虽然工艺简单、方法直接，但是效率不高，因 为PDMS预聚体和固化剂的混合物浇铸到模板后，在和模板一起固化的过程中会一直占用 模板，而固化时间通常需要1?2小时，在某些情况下，如用于生物反应时，固化温度不能太 高，则需要长达24小时或更长的时间。
【发明内容】
[0003] 发明目的：为了解决现有技术中制备PDMS印章效率低的问题，本发明提供一种快 速制备PDMS印章的方法。
[0004] 技术方案：一种热压法制备PDMS印章的方法，包括如下步骤：
[0005] (1)加工模板及对模板表面进行处理：采用感应耦合等离子体刻蚀硅和对硅结构 微电铸镍，得到金属镍模板，然后清洗模板表面；
[0006] (2)用模板对聚合物实施热压得到聚合物模具：用步骤（1)中得到的模板利用模 压机对聚合物材料进行热压，将模板和片状聚合物加热到200?220°C，施加压力500? 600N，维持50?60s，然后将温度和压力降为常温常压，最后脱模得到聚合物模具；
[0007] (3)用聚合物模具制备PDMS印章：将PDMS预聚体和对应的固化剂按体积比为 10:1混合搅拌，放入真空箱脱气30min，然后将PDMS混合物通过甩胶台旋涂到步骤（2)中 得到的聚合物模具上，放入烘箱65°C烘烤固化2?2. 5h，最后从PC模具上揭开PDMS，得到 toms印章。
[0008] 其中，步骤（1)中所述的清洗模板表面，按照如下方法进行：将模板放入丙酮中， 超声5?lOmin，再将模板放入乙醇中，超声5?lOmin，最后放入去离子水中，超声2? 5min〇
[0009] 其中，步骤（2)中所述的聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚对苯二 甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯。
[0010] 其中，步骤（3)中所述的旋涂按照900?1000rpm/min的转速旋转。
[0011] 有益效果：本发明能够批量、快速地加工PDMS印章，适合于大规模生产PDMS印章， 并将PDMS印章广泛用于软刻蚀和紫外压印等领域。
【具体实施方式】
[0012] 根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实 施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本 发明。
[0013] 以下实施例所用的PDMS材料罗地亚公司的新型PDMS材料，其PDMS预聚体型号为 RTV 3838A，对应的固化剂为RTV 3838B。
[0014] 实施例1 :
[0015] 采用感应耦合等离子体刻蚀硅模具，通过电铸的方法得到金属镍模板，然后按照 如下方法对模板表面进行清洗：将模板放入丙酮中，超声8min，再将模板放入乙醇中，超声 8min，最后放入去离子水中，超声3min，得到模板。将模板和片状聚碳酸酯聚合物加热到 200°C，施加压力500N，维持50s，然后将温度和压力降为常温常压，最后脱模得到聚合物模 具。将PDMS预聚体和对应的固化剂按体积比为10:1混合搅拌，放入真空箱脱气30min，浇 到模板上，用针尖去除气泡，放在甩胶台的底盘上用真空吸住模板，接着在l〇〇〇rpm/min的 转速下旋转。从而将PDMS混合物通过甩胶台旋涂到聚碳酸酯聚合物模具上，放入烘箱65°C 烘烤固化2h，最后从聚碳酸酯模具上揭开PDMS，得到PDMS印章。
[0016] 为了研究复制精度，分别对以上方法制备得到的镍模板和PDMS印章的每一组线 宽随机取六处，分别测量，然后取各个平均值并计算复制精度，结果如表1所示。从表1中 可以看出，复制精度均超过90%，说明通过该方法获得的PDMS印章具有较高的精度，可以 用于软刻蚀和紫外压印等领域。
[0017]
【权利要求】
1. 一种热压法制备PDMS印章的方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 加工模板及对模板表面进行处理：采用感应耦合等离子体刻蚀硅和对硅结构微电 铸镍，得到金属镍模板，然后清洗模板表面； (2) 用模板对聚合物实施热压得到聚合物模具：用步骤（1)中得到的模板利用模压机 对聚合物材料进行热压，将模板和片状聚合物加热到200?220°C，施加压力500?600N， 维持50?60s，然后将温度和压力降为常温常压，最后脱模得到聚合物模具； ⑶用聚合物模具制备PDMS印章：将PDMS预聚体和对应的固化剂按体积比为10:1混 合搅拌，放入真空箱脱气30min，然后将PDMS混合物通过甩胶台旋涂到步骤（2)中得到的聚 合物模具上，放入烘箱65°C烘烤固化2?2. 5h，最后从PC模具上揭开PDMS，得到PDMS印 .-?ν. 早。
2. 根据权利要求1所述的热压法制备PDMS印章的方法，其特征在于，步骤⑴中所述 的清洗模板表面，按照如下方法进行：将模板放入丙酮中，超声5?lOmin，再将模板放入乙 醇中，超声5?lOmin，最后放入去离子水中，超声2?5min。
3. 根据权利要求1所述的热压法制备PDMS印章的方法，其特征在于，步骤⑵中所述 的聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲 醇酯中的任意一种。
4. 根据权利要求1所述的热压法制备PDMS印章的方法，其特征在于，步骤⑶中所述 的旋涂按照900?1000rpm/min的转速旋转。
【文档编号】G03F7/00GK104281004SQ201410522744
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】万光会, 肖延安 申请人:无锡英普林纳米科技有限公司