一种水热敏感型改性环氧丙烯酸酯及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于改性环氧丙烯酸酯制备技术领域，公开了一种光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯及其制备方法和基于其的UV保护油墨及应用，该改性环氧丙烯酸酯具有如下式所示结构：其中，本发明专利技术的光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯具有粘度低，接枝率高，硬度高和韧性好的特点，其亲水性及微孔结构使其具有光固化、水热敏感性，可应用于在触摸屏盖板玻璃和ITO玻璃加工领域中。本发明专利技术还提供了一种基于其的UV保护油墨，具有无残留、易剥离的性能，采用紫外灯照射只需30s即可固化，热水下直接浸泡，即可迅速实现涂层彻底脱离，不伤基材，可以广泛应用在触摸屏盖板玻璃和ITO玻璃加工领域中。

【技术实现步骤摘要】
一种水热敏感型改性环氧丙烯酸酯及其制备方法和应用
本专利技术属于改性环氧丙烯酸酯制备
，特别涉及一种光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯及其制备方法和基于其的UV保护油墨及应用。
技术介绍
触控屏主要包括LCD显示模组、触摸屏模组、玻璃盖板三个部分。玻璃盖板的加工过程通常需要先强化，然后镀膜、蚀刻，最后切割。这样在强化玻璃上切割是非常麻烦的，成本高、良率低，并且造成玻璃边沿形成一些毛细裂缝，这些裂缝降低了玻璃的强度。在做好镀层线路后，经CNC(Computernumericalcontrol)加工、氢氟酸强化、超声波清洗剂，玻璃及ITO(氧化铟锡)镀层易刮伤，造成报废，进而增加了生产成本。为解决这一技术难题，市场上研发出多种保护油墨，这些保护油墨主要通过丝网印刷在盖板玻璃和ITO玻璃表面，再经加热固化形成一层保护膜，玻璃加工完毕后再脱去，从而保护盖板玻璃及ITO玻璃在加工过程中不受损伤。传统的保护油墨依靠碱液退膜，会腐蚀玻璃及线路，造成损伤，因此，开发可通过其他方法退膜的保护油墨具有迫切的需要。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯。本专利技术的改性环氧丙烯酸酯附着力好、粘度低，具有水热敏感性，可用于制备可中性热水退膜的保护油墨，且具有光固化性，可作为UV保护油墨的基体树脂，应用于触摸屏盖板玻璃和ITO玻璃加工领域中。本专利技术另一目的在于提供一种上述光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯的制备方法。本专利技术再一目的在于提供上述光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯在触摸屏盖板玻璃和ITO玻璃加工领域中的应用。本专利技术再一目的在于提供一种基于上述光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯的UV保护油墨，该UV保护油墨具有优异的成膜性、硬度高、附着力良好、使用完后可直接热水浸泡剥离、水解时间短、易剥离、无残留等特性。本专利技术再一目的在于提供上述UV保护油墨在触摸屏盖板玻璃和ITO玻璃加工领域中的应用。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯，具有如下式所示结构：其中，本专利技术还提供一种上述光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯的制备方法，通过环氧树脂与丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)接枝反应，获得改性环氧树脂，再与丙烯酸进行开环酯化反应，获得改性环氧丙烯酸酯。上述反应方程式如下：上述制备方法具体包括以下步骤：(1)将环氧树脂预热至70～90℃，加入过氧化苯甲酰溶液，升温至90～120℃，再加入丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的混合溶液，反应3～6小时，得到改性环氧树脂；(2)将步骤(1)反应体系降温至70～90℃，加入阻聚剂，再升温至80～100℃，加入催化剂、丙烯酸，反应3～6小时，得到改性环氧丙烯酸酯。步骤(1)中所用环氧树脂、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比优选为(1～3):(1～2):(0.5～0.8)。步骤(2)中所用丙烯酸与改性环氧树脂的摩尔比优选为0.8:1～1.1:1。步骤(2)中所述的阻聚剂优选为对苯二酚、邻甲基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种，更优选为对苯二酚。步骤(2)中所述的催化剂为三乙胺、三乙醇胺、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵、N,N-二甲基苄胺和三苯基膦中的至少一种，优选为三苯基膦。所述丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的混合溶液中丙烯酸(AA)的浓度优选为10～15mol/L，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的浓度优选为3～6mol/L。步骤(1)中所用环氧树脂优选为双酚F型环氧树脂。步骤(1)中所用过氧化苯甲酰的量催化量即可。步骤(1)中所述过氧化苯甲酰溶液浓度可为6～20wt％。步骤(1)中所述加入过氧化苯甲酰溶液优选缓慢滴加。所述加入丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的混合溶液优选为缓慢连续加入。优选滴加完所述过氧化苯甲酰溶液后搅拌反应一段时间，优选为30min再加热升温。步骤(2)中所用阻聚剂的量为步骤(1)中丙烯酸用量的0.9～1.4wt％。步骤(2)中所用催化剂的量为催化量即可，所述加入催化剂优选为滴加。上述反应优选在惰性气体氛围下进行。本专利技术还提供了一种基于上述光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯的UV保护油墨。该UV保护油墨含有上述光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯，其具有优异的成膜性，在光引发剂的存在下，通过紫外光照射发生光交联反应，形成UV固化涂层，所得涂层硬度高、附着力良好，可应用于触摸屏盖板玻璃和ITO玻璃加工领域中。且由于该UV保护油墨含有上述光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯，其具有水热敏感性，形成的固化涂层，可直接通过热水浸泡剥离、水解时间短、易剥离、无残留，应用前景广泛。上述的热水浸泡剥离，可采用如下条件实现：在60～90℃的热水的浸泡下，1～5min即可将保护膜彻底脱除。上述UV保护油墨中所述光引发剂可为安息香乙醚、苯偶酰二缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基苯己基苯乙酮、二苯甲酮/三乙醇胺、二苯甲酮/丙烯酸酯活性胺中的至少一种。所述光引发剂的用量优选为改性环氧丙烯酸酯质量的5～8％。本专利技术的光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯可应用于在触摸屏盖板玻璃和ITO玻璃加工领域中。本专利技术的机理为：本专利技术通过接枝反应，在环氧树脂中引入磺酸基和羧基等极性基团，利用其与玻璃基材形成氢键，显著提高涂膜的附着力和耐磨性，同时引入的磺酸基和羧基使环氧树脂具有亲水性，再通过丙烯酸中的羧基与环氧开环酯化反应，引入丙烯酸双键，赋予改性环氧丙烯酸酯光固化性，其具有的微孔结构，再温度突变时，分子结构可由收缩状态变为扩张状态实现水热敏感性。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：(1)本专利技术以环氧树脂为原料进行改性，所得改性环氧丙烯酸酯具有粘度低，接枝率高等特点。(2)本专利技术的改性环氧丙烯酸酯具有更高的硬度和更好的韧性。(3)本专利技术的改性环氧丙烯酸酯制备方法简便，以该改性环氧丙烯酸酯为基体树脂的UV保护油墨采用紫外灯照射只需30s即可固化，可以广泛应用在触摸屏盖板玻璃和ITO玻璃加工工艺中。(4)本专利技术的以改性环氧丙烯酸酯为基体树脂的UV保护油墨具有无残留、易剥离的性能，热水下直接浸泡，即可迅速实现彻底脱离，不伤基材。(5)本专利技术合成的改性环氧丙烯酸酯含有磺酸基和羧基，经与氨或有机胺中和后生成铵盐，可得水溶性的UV低聚物。附图说明图1为实施例1制备得到的改性环氧丙烯酸酯的红外光谱图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：一种光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯的制备氮气保护下，在装有滴液漏斗和搅拌器的250mL三口烧瓶中加入环氧树脂NPEF17050g，滴加由15g丙酮溶解的1g过氧化苯甲酰溶液，在75℃均匀搅拌30min左右；升温至90℃，滴加由去离子水30g、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸20g、丙烯酸30g组成的混合溶液，保温反应6小时。降温至80℃，加入阻聚剂对苯二酚0.20g，搅拌15min后升温至80℃，滴加催化剂三苯基膦0.5g和丙烯酸21.19g(环氧基与丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯，其特征在于具有如下式所示结构：其中，

【技术特征摘要】
1.一种光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯，其特征在于具有如下式所示结构：其中，2.一种根据权利要求1所述的光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯的制备方法，其特征在于通过环氧树脂与丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸接枝反应，获得改性环氧树脂，再与丙烯酸进行开环酯化反应，获得改性环氧丙烯酸酯。3.根据权利要求2所述的光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：(1)将环氧树脂预热至70～90℃，加入过氧化苯甲酰溶液，升温至90～120℃，再加入丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的混合溶液，反应3～6小时，得到改性环氧树脂；(2)将步骤(1)反应体系降温至70～90℃，加入阻聚剂，再升温至80～100℃，加入催化剂、丙烯酸，反应3～6小时，得到改性环氧丙烯酸酯。4.根据权利要求3所述的光固化、水热敏感型改性环氧丙烯酸酯的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所用环氧树脂、丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为(1～3):(1～2):(0.5～0.8)；步骤(2)中所用丙烯酸与改性环氧树脂的摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕满庚，沈璐，吴昆，王莹，郑剑，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44