PDMS（聚二甲基硅氧烷）

PDMS（聚二甲基硅氧烷）

PDMS （聚二甲基硅氧烷） 次瀏覽 | 2022.10.12 19:22:59 更新 來(lái)源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 PDMS聚二甲基硅氧烷

PDMS(polydimethylsiloxane)，聚二甲基硅氧烷的英文縮寫：因其成本低，使用簡(jiǎn)單，同硅片之間具有良好的粘附性，而且具有良好的化學(xué)惰性等特點(diǎn)，成為一種廣泛應(yīng)用于微流控等領(lǐng)域的聚合物材料。簡(jiǎn)稱有機(jī)硅。在生物微機(jī)電系統(tǒng)，軟蝕刻(soft lithography)技術(shù)大量用于微流道系統(tǒng)。有了這個(gè)特殊的硅橡膠板，利用反應(yīng)離子蝕刻機(jī)(RIE)進(jìn)行親水性表面改性。一但鍵結(jié)回到到正常狀態(tài)，玻璃是永久和PDMS板結(jié)合，從原本硅晶板上設(shè)計(jì)渠道變成一個(gè)防水通道。有了這個(gè)技術(shù)，低價(jià)地制作微流道、微混合器、微泵、微閥門等元件，最小的幾何尺寸也能達(dá)到納米等級(jí)。

中文名

PDMS

外文名

polydimethylsiloxane

簡(jiǎn)稱

有機(jī)硅

性質(zhì)

惰性

簡(jiǎn)介

（Polydimethylsiloxane，PDMS)作為一種高分子有機(jī)硅化合物。PDMS具有沖壓和成型的幾種有用的材料特性。它提供低面際自由能、化學(xué)惰性、氣體滲透性好、熱穩(wěn)定性好、光學(xué)透明的表面。[1]具有光學(xué)透明，且在一般情況下，被認(rèn)為是惰性，無(wú)毒，不易燃。聚二甲基硅氧烷（PDMS)是最廣泛使用的硅為基礎(chǔ)的有機(jī)聚合物材料，其運(yùn)用包括在生物微機(jī)電中的微流道系統(tǒng)、填縫劑、潤(rùn)滑劑、隱形眼鏡。

性質(zhì)

液態(tài)時(shí)的二甲基硅氧烷為一黏稠液體，稱做硅油，是一種具有不同聚合度鏈狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅氧烷混合物，其端基和側(cè)基全為烴基（如甲基、乙基、苯基等）。一般的硅油為無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、不易揮發(fā)的液體。

固態(tài)的二甲基硅氧烷為一種硅膠，無(wú)毒、疏水性（hydrophobic）和防水性，惰性物質(zhì)，且為非易燃性、透明彈性體。二甲基硅氧烷的制程簡(jiǎn)便且快速，材料成本遠(yuǎn)低于硅晶圓，且其透光性良好、生物相容性佳、易與多種材質(zhì)室溫接合、以及因?yàn)榈蜅钍夏Ａ浚╕oung’s modulus）導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)高彈性（structural flexibility）等。

合成

工業(yè)上可由以下反應(yīng)流程制造鏈狀的聚二甲基硅氧烷：

nSi(CH3)2Cl2+nH2O→[Si(CH3)2O]n+2nHCl實(shí)驗(yàn)室中通常用主劑與硬化劑以質(zhì)量比10：1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，再放入120度的烤箱中烤約一個(gè)小時(shí)（溫度與時(shí)間參數(shù)的不同將會(huì)制作出不同硬度的PDMS）。

應(yīng)用

在生物微機(jī)電系統(tǒng)，軟蝕刻(soft lithography)技術(shù)大量用于微流道系統(tǒng)。在硅晶板上設(shè)計(jì)渠道，然后倒入液態(tài)的二甲基硅氧烷在這些硅晶板并加熱使二甲基硅氧烷變硬。當(dāng)二甲基硅氧烷移除，即使是微米級(jí)的微流道設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)也會(huì)印在PDMS(聚二甲基硅氧烷)板上的。有了這個(gè)特殊的硅橡膠板，利用反應(yīng)離子蝕刻機(jī)(RIE)進(jìn)行親水性表面改性。一旦表面鍵結(jié)被破壞，通常是一塊載玻片放在激活的一側(cè)硅氧烷（側(cè)面的痕跡）。一但鍵結(jié)回到到正常狀態(tài)，玻璃是永久和PDMS板結(jié)合，從原本硅晶板上設(shè)計(jì)渠道變成一個(gè)防水通道。有了這個(gè)技術(shù)，低價(jià)地制作微流道、微混合器、微泵、微閥門等元件，最小的幾何尺寸也能達(dá)到納米等級(jí)。

硅橡膠也被用來(lái)作為填充液體的乳房植入物。

PDMS也使用在彈道導(dǎo)彈的重返大氣層載具(reentry vehicles)中。

此外，PDMS易于在空氣的界面上濃縮，使得材料有疏水的自保護(hù)涂層，可用于生產(chǎn)纖維，提高防污防垢性，并且更常用來(lái)生產(chǎn)疏水表面，得到吸水性低的材料，作為保護(hù)涂層是有用的。

參考資料