研究背景
***種市售的兩組分硅酮（PolytekPlatSil71-Silliglass）被用作活性油墨的基礎(chǔ)。PDMS油墨的兩部分分別稱為A（含氫化物）和B（含催化劑），反應(yīng)結(jié)果如圖1所示。該配方由A與B的比例為1：1（重量）組成，其中硅酮在鉑催化劑的存在下發(fā)生交聯(lián)。該反應(yīng)不受氧氣或水分的抑制，因此可以在沒有控制氣氛的情況下進(jìn)行。
用于打印的Dimatix材料打印頭（DMP）（Dimatix，F(xiàn)ujifilm）的建議操作范圍分別為粘度10-12 mPa.s和表面張力28-33 mN/m，但打印頭可使用高達(dá)30 mPa.s粘度和70的表面張力。使用醋酸辛酯（octyl acetate, OA)(SigmaAldric; O5500)作為粘度改性劑。噴墨打印的***個重要因素，同時也影響墨滴如何在基材形成，這就是油墨的表面張力。通過液滴形狀分析儀（KRUSS DSA 100）懸滴法測試墨水的表面張力，同時用座滴法測試了制備的PDMS油墨與基底的接觸角。圖2 DSA100 液滴形狀分析儀
采用三種材料基底物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)玻片、聚四氟乙烯和用1%1H、1H、2H、2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（PFOTS）對玻璃片進(jìn)行化學(xué)改性，接觸角的結(jié)果如表2所示。結(jié)果表明，玻璃表面被聚四氟乙烯和PFOTS處理后的接觸角都高于玻璃。對固化后的PDMS的接觸角進(jìn)行了分析，顯示出比PTFE和PFOTS的基底上更好的潤濕性。表2-座滴法測試（KR當(dāng)使用成型技術(shù)時，PDMS能夠在大多數(shù)材料表面上鋪展，但對于噴墨打印，會降低特征分辨率。通過對比三種材料基板；玻璃、聚四氟乙烯涂層玻璃和PFOTS涂層玻璃的接觸角，來分析油墨在基板上的打印分辨率。從接觸角和打印網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果結(jié)合來看，油墨在未經(jīng)處理的玻璃表面完全鋪展開，液滴尺寸達(dá)到了150μm，同時玻璃表面的接觸角也是***小的。PFOTS涂層玻璃和聚四氟乙烯涂層玻璃的液滴尺寸相似，分別為48 ± 2μm和64 ± 2μm。油墨在PFOTS涂層玻璃上的接觸角***大，使得PFOTS涂層玻璃上的液滴能夠更小、更圓，因此使用PFOTS襯底可以獲得***好的特征分辨率。
圖3-(a)將***滴墨水a(chǎn)和b打印到未經(jīng)處理的載玻片上的結(jié)果。（b）在制備好的聚四氟乙烯涂層載玻片打印組成墨水a(chǎn)和墨水b的印刷網(wǎng)格和(c)在PFOTS涂層玻璃上的網(wǎng)格本文研究了PDMS的反應(yīng)式噴墨印刷技術(shù)，并且通過優(yōu)化PDMS油墨在基底上的潤濕性，來獲得更好的打印分辨率。在印刷過程中，油墨與印刷介質(zhì)之間的潤濕性能對于印刷質(zhì)量和油墨的附著力具有重要影響。因此，評估油墨在印刷介質(zhì)上的潤濕性能對于印刷質(zhì)量的控制和油墨的選擇具有重要意義。
(文章來源于儀器網(wǎng))
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