一面上，抽真空2h至溶劑揮發(fā)完全，從而在所述PDMS皺紋模板上得到聚苯乙烯膜；
[0034]步驟六、以經(jīng)過步驟五處理后的PDMS皺紋模板作為基底，將步驟四所得皺紋模板與該基底按照模板皺紋的皺紋方向與基底的皺紋方向相互垂直地面對(duì)面相接觸，放置在130°C的溫度下兩者接觸Ih后隨爐冷卻至室溫，將皺紋模板從基底上揭去，從而在基底薄膜的微米級(jí)皺紋結(jié)構(gòu)的表面上形成有納米級(jí)的有序多孔結(jié)構(gòu)，該多孔的孔徑約為500納米左右。圖3是本實(shí)施例60mg/ml的PS/THF溶液旋涂樣品在130攝氏度經(jīng)小周期皺紋模板誘導(dǎo)后的SEM圖。
[0035]實(shí)施例4:利用正交壓印的方式誘導(dǎo)制備有序多孔膜，包括以下步驟:
[0036]步驟一至步驟四同實(shí)施例1 ;
[0037]步驟五、將步驟四制備得到的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板剪切成IcmX Icm的正方形，取30μ1的50mg/ml的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯無規(guī)共聚物/四氫呋喃(PS-r-PMMA/THF無規(guī)共聚物)溶液完全旋涂在剪切好的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板的一面上，抽真空2h至溶劑揮發(fā)完全，從而在所述PDMS皺紋模板上得到苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯無規(guī)共聚物薄膜；
[0038]步驟六、同實(shí)施例1，最終，在基底薄膜的微米級(jí)皺紋結(jié)構(gòu)的表面上形成有納米級(jí)的有序多孔結(jié)構(gòu)，該多孔的孔徑約為400納米左右。
[0039]實(shí)施例5:利用正交壓印的方式誘導(dǎo)制備有序多孔膜，包括以下步驟:
[0040]步驟一至步驟三同實(shí)施例1 ;
[0041]步驟四、將步驟三得到的片材，在預(yù)拉伸30%的狀態(tài)下用紫外臭氧處理55min，之后，以1% /min的速率回縮得到帶條形皺紋的PDMS皺紋模板，其皺紋周期約為30微米左右；
[0042]步驟五、將步驟四制備得到的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板剪切成IcmX Icm的正方形，取30 μ I的30mg/ml的PS-r-PMMA/THF無規(guī)共聚物溶液完全旋涂在剪切好的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板的一面上，抽真空Ih至溶劑揮發(fā)完全，從而在所述PDMS皺紋模板上得到苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯無規(guī)共聚物薄膜；
[0043]步驟六、以經(jīng)過步驟五處理后的PDMS皺紋模板作為基底，將步驟四所得皺紋模板與該基底按照模板皺紋的皺紋方向與基底的皺紋方向相互垂直地面對(duì)面相接觸，垂直于接觸面方向施加20g負(fù)載，放置在120°C的溫度下兩者接觸Ih后隨爐冷卻至室溫，取下負(fù)載并將皺紋模板從基底上揭去，從而在基底薄膜的微米級(jí)皺紋結(jié)構(gòu)表面上形成有納米級(jí)的有序多孔結(jié)構(gòu)，并且在形成的有序多孔上面有更小尺寸的孔生成，其中較大的孔的尺寸約為1.5微米左右，較小的孔的尺寸約為200納米左右。圖4是本實(shí)施例30mg/ml的PS/THF溶液旋涂樣品在120攝氏度經(jīng)大周期皺紋模板誘導(dǎo)后的SEM圖。
[0044]實(shí)施例6:利用正交壓印的方式誘導(dǎo)制備有序多孔膜，包括以下步驟:
[0045]步驟一至步驟四通實(shí)施例1 ;
[0046]步驟五、將步驟四制備得到的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板剪切成IcmX Icm的正方形，取30 μ I的5%的(聚苯乙烯+聚乙二醇)/四氫呋喃混合溶液(其中聚苯乙烯與聚乙二醇的配比為4:1)完全旋涂在剪切好的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板的一面上，抽真空2h至溶劑揮發(fā)完全，從而在所述PDMS皺紋模板上得到聚苯乙烯與聚乙二醇雙相混合薄膜；
[0047]步驟六、以經(jīng)過步驟五處理后的PDMS皺紋模板作為基底，將步驟四所得皺紋模板與該基底按照模板皺紋的皺紋方向與基底的皺紋方向相互垂直地面對(duì)面相接觸，放置在120°C的溫度下兩者接觸Ih后隨爐冷卻至室溫，將皺紋模板從基底上揭去，從而在基底薄膜的微米級(jí)皺紋結(jié)構(gòu)的表面上形成有納米級(jí)的有序多孔結(jié)構(gòu)，并且在形成的有序多孔結(jié)構(gòu)上面有更小尺寸的孔生成，其中較大的孔的尺寸約為250納米左右，較小的孔的尺寸約為40納米左右。圖5是本實(shí)施例5%的(PS+PEG)/THF的混合溶液的旋涂樣品在120攝氏度經(jīng)小周期模板誘導(dǎo)后的SEM圖。
[0048]綜上，本發(fā)明利用正交壓印誘導(dǎo)的方式制備有序多孔膜制備方法實(shí)現(xiàn)了皺紋與多孔的有機(jī)結(jié)合，并且可通過調(diào)節(jié)所用聚合物的種類和濃度以及皺紋模板的周期以及加熱溫度來調(diào)節(jié)多孔尺寸的大小，多孔的有序性在皺紋模板的限制下得到極大的改善，同時(shí)本發(fā)明對(duì)聚合物材料的選用有很大的靈活性。
[0049]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用正交壓印誘導(dǎo)的方式制備有序多孔膜的方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、將PDMS預(yù)聚體和交聯(lián)劑按質(zhì)量比為10:1混合后，倒入培養(yǎng)皿中，用玻璃棒充分?jǐn)嚢栊纬删鶆虻念A(yù)聚合物； 步驟二、將步驟一制備得到的預(yù)聚合物依次脫氣、干燥、固化后形成PDMS彈性體； 步驟三、將步驟二制備得到的PDMS彈性體剪切成片材； 步驟四、采用機(jī)械拉伸法，并按照下述處理工藝之一制備不同周期的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板: 將步驟三得到的片材，在預(yù)拉伸10%的狀態(tài)下用氧等離子體處理15-60min，之后，以0.5% /min的速率回縮得到皺紋周期為6?15微米的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板；或:將步驟三得到的片材，在預(yù)拉伸30%的狀態(tài)下用紫外臭氧處理55min，之后，以1% /min的速率回縮得到皺紋周期為30?40微米的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板； 步驟五、將濃度為30?60mg/ml的聚合物溶液旋涂在步驟四制備得到的PDMS皺紋模板一表面上，其中，每Ic Hl2的PDMS皺紋模板面積上旋涂30 μ I的聚合物溶液，然后，抽真空l-2h至溶劑完全揮發(fā)，從而在所述PDMS皺紋模板上得到高分子膜； 步驟六、以經(jīng)過步驟五處理后的PDMS皺紋模板作為基底，將步驟四所得皺紋模板與該基底按照模板皺紋的皺紋方向與基底的皺紋方向相互垂直地面對(duì)面相接觸，垂直于接觸面方向以每Ic m2的接觸面施加O?30g負(fù)載，在上述高分子膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至高分子膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度+50°C的溫度內(nèi)，兩者接觸Ih后隨爐冷卻至室溫，取下負(fù)載并將皺紋模板從基底上揭去，從而在基底高分子膜的微米級(jí)的皺紋結(jié)構(gòu)表面上形成有納米級(jí)的有序多孔結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用正交壓印誘導(dǎo)的方式制備有序多孔膜的方法，其中，所述聚合物溶液是聚苯乙烯/四氫呋喃溶液、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯無規(guī)共聚物/四氫呋喃溶液和(聚苯乙烯+聚乙二醇)/四氫呋喃混合溶液中的一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用正交壓印誘導(dǎo)的方式制備有序多孔膜的方法，由PDMS預(yù)聚體和交聯(lián)劑制備預(yù)聚合物；脫氣、干燥、固化后形成PDMS彈性體；采用機(jī)械拉伸法制備不同周期的帶有條形皺紋的PDMS皺紋模板；制備帶有高分子膜的基底；將皺紋模板與基底以兩者皺紋方向相互垂直面對(duì)面相接觸，然后放置于高分子膜玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或稍高些溫度下1h冷卻至室溫，揭去皺紋模板，基底薄膜的微米級(jí)的皺紋結(jié)構(gòu)表面上形成了納米級(jí)的有序多孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明利用PDMS皺紋模板通過正交壓印的方式制備了有序多孔膜，實(shí)現(xiàn)了微米級(jí)皺紋與納米級(jí)孔洞的有機(jī)結(jié)合，使用簡單的儀器設(shè)備就可以得到多孔結(jié)構(gòu)，避免了造價(jià)高昂的儀器的使用以及繁瑣復(fù)雜的操作步驟。
【IPC分類】B81C99-00
【公開號(hào)】CN104692321
【申請?zhí)枴緾N201510056658
【發(fā)明人】魯從華, 陳欣, 侯靜, 汪娟娟, 楊秀
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月3日