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《江南大学》 2011年
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丙烯酸光敏树脂的合成及混杂固化体系的研究

刘朋飞  
【摘要】:紫外光(UV)固化是一种绿色环保固化技术,具有环境友好、能耗低、经济效率高、容易操作、产品性能优异的优点,已在油墨、涂料、胶黏剂等领域得到广泛应用。自由基光固化体系应用范围广、固化速度快、性能易调、树脂和引发剂种类多,但存在体积收缩大、附着力差等不足;阳离子光固化体系具有体积收缩小、附着力强、后固化的特点,但反应活性较低;混杂光固化体系综合了自由基和阳离子光固化体系的优点,优势互补,有良好的应用前景。本文围绕自由基固化系列丙烯酸光敏树脂、自由基-阳离子混杂固化系列丙烯酸改性脂环族环氧树脂的合成,及其在自由基和混杂固化体系的应用研究,开展了以下几方面工作: 1、采用自由基共聚合成了羧基丙烯酸酯共聚物,聚(苯乙烯-co-甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸-co-丙烯酸丁酯)(PSMMB),考察了溶剂种类、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)用量、反应温度、溶剂含量等反应条件对PSMMB分子量和分子量分布的影响,并利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)研究了其结构和玻璃化转变温度。使用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对PSMMB进行光敏改性,制得了碱溶性丙烯酸光敏树脂PSMMB-G。随着GMA用量的增加,PSMMB-G的碱溶性减弱,光敏性增强。初步探索了PSMMB-G在光致抗蚀剂中的应用。 2、合成羟基丙烯酸酯共聚物,聚(丙烯酸羟乙酯-co-甲基丙烯酸甲酯-co-苯乙烯-co-丙烯酸丁酯)(PHMSB),通过和偏苯三酸酐(TMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)反应,以三步法合成了碱溶性丙烯酸光敏树脂PHMSB-T-G,利用FTIR、DSC、核磁共振仪(1H-NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)对树脂结构和性能进行了研究。以PHMSB-T-G为基体树脂制备光致抗蚀剂,曝光显影后图像分辨率最低可达到25μm,可以满足印制电路板(PCB)用液态光致抗蚀剂(湿膜)的要求。 3、用丙烯酸和脂环族环氧树脂反应得到了可同时发生自由基和阳离子光固化的混杂固化树脂-脂环族环氧丙烯酸树脂。考察了催化剂种类、用量、反应温度、阻聚剂种类及环氧开环程度对反应过程的影响,利用FTIR、1H-NMR和粘度计对树脂的结构和流变性能进行了研究。对树脂流变性能的研究表明:相同温度下脂环族环氧树脂的粘度最低,随着环氧开环程度的升高,树脂粘度逐渐增大;对树脂粘度和温度关系的线性回归分析结果表明,树脂的粘流活化能随着环氧开环率的增加不断增大。 4、用测定固化凝胶率的方法研究了自制脂环族环氧丙烯酸树脂的混杂光固化反应过程。分别考察了光引发体系组成、阳离子光引发剂种类、混合引发体系含量及后固化时间对混杂体系固化过程的影响。研究结果表明采用阳离子光引发剂432和自由基光引发剂1173(质量比为1:1)作为混合引发体系,质量分数为4%,后固化时间为24h时,混杂固化树脂的固化凝胶含量最高。通过配方试验进一步考察了自制混杂固化树脂体系在光固化金属涂层方面的应用性能,确定了较佳混杂UV涂层配方。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ324.8

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