者质量比为1.2%;乳酸-羟基乙酸共聚物溶于二甲基甲酰胺，二者质量比为10%，两种溶液以体积比4:1混合。三乙酸纤维素与乳酸-羟基乙酸共聚物的混合溶液I可通过旋涂的方法在衬底2 (如ITO玻璃、硅片)表面成膜，再经过两种气源(CF4与CHF3)的反应离子刻蚀，四氟化碳(CF4)反应气源处理过程中，功率100W?50W，气体流量30sccm?1sccm;三氟甲烷(CHF3)反应气源处理过程中，功率为50W，气体流量为20sccm(standard-state cubic centimeter per minute,标况毫升每分)。
[0024]处理过程的时间依据实际情况而定，其中四氟化碳(CF4)反应气源处理过程可以但不限13min30s?17min30s，三氟甲烷(CHF3)反应气源处理过程可以但不限5min?1min，处理时间不同，表现为最后表面的疏水性能不同，对于水的接触角范围为140°?165°，优选为150°-165°ο
[0025]如图2所示，本实施例旋涂的混合材料(图(b))表面相对于单一三乙酸纤维素表面的多孔结构(图(a))更为致密。
[0026]本发明中，四氟化碳(CF4)反应气源处理过程中:功率为100W，流量为30sccm，刻蚀速率为74.76nm/min ；功率为50W，流量为30sccm，刻蚀速率为69.58nm/min ；功率为50W，流量为1sccm,刻蚀速率为41.61nm/min；
实施例2
本实施例中，四氟化碳(CF4)反应气源处理过程中逐渐减小功率和反应气量，具体表现为:先采用功率为100W，流量为30SCCm，时间3min30s，表面粗糙度增长了 1.24倍，如图3中的(a)所示;然后，采用功率为50W，流量为30SCCm，时间3min30s，表面粗糙度增长了0.27倍，如图3中的(b)所示；功率为50W，流量为1sccm,时间71^11308，表面粗糙度增长了0.68倍，如图3中的(c)所示；最后，采用三氟甲烷(CHF3)反应气源处理(保持功率和反应气量不变):功率为50W，流量为20sccm，时间7min30s，表面粗糙度降低了0.68倍，如图3中的((1)所不O
[0027]本发明中，表面粗糙度增长或降低用相对于处理前粗糙度的比例表示，该数值=(处理后的粗糙度-处理前的粗糙度处理前的粗糙度。实验证明处理后粗糙度的变化与处理前的粗糙度、处理时间相关。
[0028]本发明利用三乙酸纤维素与乳酸-羟基乙酸共聚物混合后良好的成膜特性，并采用四氟化碳气体处理混合物膜表面，引入氟元素以表面改性，降低表面的自由能，使得疏水性提高，再采用三氟甲烷气体处理，降低膜的表面粗糙度，从而得到表面呈超疏水状态。如图4表示，图中的(a)显示原始混合材料表面呈亲水性(接触角<90°)，图中的(b)显示本发明实施例2最终处理后的混合材料表面呈疏水性(接触角> 9 O ° )，具体来说，接触角为160.4°，表面呈超疏水性。
[0029]综上所述，本发明将三乙酸纤维素与乳酸-羟基乙酸共聚物混合成膜，再经四氟化碳引入氟元素降低膜表面自由能，经三氟化碳改善膜表面的粗糙度，使得其表面呈超疏水性。本发明实现了生物可兼容材料的表面改性，方法简单，与目前集成电路工艺兼容，对使用该材料的介质电润湿数字微流控芯片在生物医药中的应用具有重大意义。
[0030]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，该方法包含如下步骤: 步骤I，采用四氟化碳反应气源处理电介质材料:功率10W?50W，气体流量30sccm?lOsccm； 步骤2，采用三氟甲烷反应气源处理步骤I处理后的电介质材料:功率为50-75W，气体流量为 10_30sccm。2.如权利要求1所述的超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，所述的电介质材料是由三乙酸纤维素与乳酸-羟基乙酸共聚物混合制成。3.如权利要求2所述的超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，所述的电介质材料的制备方法为:将三乙酸纤维素溶液与乳酸-羟基乙酸共聚物溶液以体积比2.5-4:1混合，混合后的溶液涂敷在衬底表面成膜即为电介质材料;其中，三乙酸纤维素溶液中，三乙酸纤维素与其溶剂的质量比为0.75-1.25%;乳酸-羟基乙酸共聚物溶液中，乳酸-羟基乙酸共聚物与其溶剂的质量比为5-10%。4.如权利要求3所述的超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，所述三乙酸纤维素溶液中，溶剂为二氯甲烷，三乙酸纤维素与二氯甲烷的质量比为1.2%;所述乳酸-羟基乙酸共聚物溶液中，溶剂为二甲基甲酰胺，乳酸-羟基乙酸共聚物与二甲基甲酰胺的质量比为10%;且，三乙酸纤维素溶液与乳酸-羟基乙酸共聚物溶液的体积比为4:1。5.如权利要求1所述的超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，步骤I中，四氟化碳反应气源处理方式为逐渐减小功率和反应气量，处理时间为13min30s~17min30s。6.如权利要求5所述的超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，步骤I中，四氟化碳反应气源处理时，逐渐减小功率和反应气量是指:首先，功率为10W，流量为30SCCm;然后，功率为50W，流量为30sccm;最后，功率为50W，流量为lOsccm。7.如权利要求3所述的超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，所述的衬底选择ITO玻璃或硅片。8.如权利要求1所述的超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，三氟甲烷反应气源处理过程中，保持功率和反应气量不变，处理时间为5min?lOmin。9.如权利要求8所述的超疏水介质材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，三氟甲烷反应气源处理过程中，功率为50W，气体流量为20sccm。10.—种采用权利要求2所述的方法制备的超疏水介质材料，其特征在于，该超疏水介质材料与水的接触角范围为140°?165°，该超疏水介质材料由三乙酸纤维素与乳酸-羟基乙酸共聚物复合，并经四氟化碳、三氟甲烷两种反应气源刻蚀处理而成。
【专利摘要】本发明公开了一种超疏水介质材料的制备方法及其制备的介质材料，该方法包含如下步骤：步骤1，采用四氟化碳反应气源处理电介质材料：功率100W~50W，气体流量30sccm~10sccm；步骤2，采用三氟甲烷反应气源处理步骤1处理后的电介质材料：功率为50-75W，气体流量为10-30sccm。本发明实现了生物可兼容材料的表面改性，使得其具有超疏水性，且方法简单，与目前集成电路工艺兼容，对使用该材料的介质电润湿数字微流控芯片在生物医药中的应用具有重大意义。
【IPC分类】C08L67/04, B01L3/00, C08L1/12, C08J7/12
【公开号】CN105622975
【申请号】CN201610054273
【发明人】晁蕾, 周嘉
【申请人】复旦大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月27日