本发明专利技术公开了一种紫外光固化可剥离保护膜用树脂及其制备方法与应用。该方法为:将单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮二异丁腈,于有机溶剂均匀混合得到混合液,通入氮气;取部分上述混合液于四口烧瓶中,反应;滴加剩余的混合液和十二烷基硫醇,继续反应;用有机溶剂溶解偶氮二异丁腈,滴加到四口烧瓶中,反应;降低溶液温度,滴加二异氰酸酯,升温反应;降温后滴加丙烯酸羟基酯和阻聚剂的混合液,升高温度;加入一元醇,冷却出料即得。本发明专利技术产品从钢或玻璃的表面上剥下时,具有良好的可剥离性。且UV固化体系更加环保,无毒无害,固化时间短,10s内可以完成固化成膜,大大提高了生产效率。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术属于表面保护材料
,特别涉及。
技术介绍
本专利技术属于表面保护材料
,特别涉及一种可剥离保护膜用UV树脂的制备方法。可剥离胶主要用于涂装保护较精密的金属工件、器件等,使之在制造加工过程不受环境、操作的影响被弄脏或损伤,同时起到绝缘防潮的作用。其涂膜除了具有普通涂膜一般特性外,还特别要求其具有一定的弹性与强度,并对其保护基面有合适的附着力及良好的可剥离性,这就要求性能优异的可剥离性树脂。目前主流的生产工艺是使用热固化的树脂作作为可剥离保护胶的主体材料,但存在以下问题:1、需要加热固话,浪费能源;2、有少量的VOC释放,不环保;3、固话时间长,影响效率;4、加热固化的过程中,容易产生过热固话,剥离后被保护表面会出现雾状;5、需要冷冻贮存,运输储藏不方便;6、印刷厚度较大,用量大。UV (紫外光)固化材料符合经济(Economy)、节能(Energy)、环保(Ecology)、高效(Efficiency)和多能(Enabling)等“5E”原则,具有诸多优势:①单组分,使用方便,浪费少;②固化速率快(数秒至数十秒即可完全固化),有利于自动化生产,极大提高了生产效率;③可室温或低温固化,并且可用于不能加热固化的基材;④节省能源,UV固化的能耗比热固化树脂节约了 90% ;⑤节约成本,固化设备简单,占地面积小;⑥环境友好(基本上无大气污染,也无废水污染等问题),采用低挥发性单体和齐聚物,不使用溶剂。UV固化可剥离保护材料具有固化收缩率低、固化速率快、柔韧性优、耐高低温性佳、耐化学试剂腐蚀性和耐水性好等优点,故可应用在某些高要求的场合或特殊环境中。UV固化可剥离保护材料在被粘基材表面起着临时性保护作用,当保护材料完成使命后即可剥除,因而其已广泛应用于ITO (氧化铟锡)导电玻璃、印刷电路板、光纤带、航天器、飞行器、各种精密仪器设备和特殊工艺品等诸多领域中。I) Irifune在美国专利US2 008 176 086中公开了光固化可剥离主体树脂材料的制备思路,专利中描述了以环氧封端聚硅氧烷(该环氧封端聚硅氧烷是直链、支链和环状3种不同结构聚硅氧烷的混合物)、阳离子光引发剂为主要原料,通过UV固化得到离型层材料。2) Drain等在美国专利US4 826 705公开了一种可用手或机械整片剥离的UV固化可剥离保护胶,专利中描述该保护胶(剥离强度为34.5-379.3 KPa)的主要成分(以质量分数计)为50%~60%聚酯型PUA (聚氨酯丙烯酸酯)、10%~30%单官能度丙烯酸酯单体、0-3%多官能度丙烯酸酯单体、0.5%~5%单官能度乙烯基醚单体、0~20%聚烷氧基醚丙烯酸酯、0~10%气相二氧化硅和0~20%增塑剂等。3) Hung等在美国专利US5 006 436公开了一种UV固化可剥离保护材料,可应用于线路板金手指的阻焊保护。专利中描述该UV固化可剥离材料的主要成分(以质量分数计)为10%~50%含羧基PUA、5%~40%芳香族聚氨酯二丙烯酸酯、2%~30%脂肪族或脂环族聚氨酯二丙烯酸酯、5%~30%热固化不饱和树脂4%~60%单官能度或多官能度丙烯酸酯单体、0.5%~10%光引发剂和0.2%~5%热自由基引发剂等。4) Arai等在美国专利US5 026 741中公开了一种UV固化可剥离保护胶主体树脂的结构,专利中描述其主要树脂(以质量分数计)为含端丙烯酸酯基的聚有机硅树脂、聚醚改性聚有机硅树脂和光引发剂等;该保护胶具有优异的热稳定性、耐低温性、耐候性、电性能、弹性(类似橡胶)和剥离性能(高温环境中),尤其适用于线路板、精密部件的临时保护。5)刘恒全在中国专利CNlOl 580 661中公开了一种触摸屏ITO膜与ITO玻璃表面临时保护用油墨。专利中描述该油墨(以质量分数计)的主要成分100%~250%氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚氟树脂、100%~300%聚氯乙烯A、150%~300%聚氯乙烯Bl%~3%C23H16N8Cu、20%~60%非移性高分子聚酯增塑剂、120%~300%偏苯三甲酸二异壬酯、20%~70%邻苯二甲酸丁苄酯和30°/『80%邻苯二甲酸二辛酯等,可通过丝网印刷、加热固化或UV辐照后对触摸屏起到临时保护作用;使用完毕后该保护材料可轻易剥离,并具有剥离后无残胶痕迹、韧性好、无变色和无漏空等优点。6)蔡锦云等在中国专利CN102 643579中公开了一种可水解、无残胶痕迹且易剥离的UV保护油墨。其主要成分(以质量分数计)为30%~48%改性硅丙、6%~15%改性环氧丙烯酸酯、5%~12%异冰片基丙烯酸酯、10%~15%三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5%~12%氯化橡胶、7%~15%草绿色颜料、2%~5%硅烷偶联剂、0.1%~0.5%消泡剂、0.5%~1.0%流平剂、0.02%~0.04%阻聚剂、5%~15%碳酸钙和2%~8%369光引发剂等。该可水解UV固化保护油墨能显著缩短固化时间,在触摸屏盖板玻璃或ITO玻璃加工完毕后,可采用碱水浸泡法去除保护膜。UV固化可剥离保护材料作为一种新型环保材料,与传统保护材料(如胶带、石蜡、塑料膜和可剥漆等)相比,具有施工方便、环境友好和成本相对较低等优势。国外在UV固化可剥离保护材料方面的研宄和应用相对较早,尤其是在航空航天材料保护、光纤保护、ITO玻璃保护和线路板临时保护等方面已得到成功应用和推广。而国内在此方面的研宄才刚刚起步,应加强该领域的研宄力度,开发高性能的UV固化可剥离保护材料,并拓宽其新的应用领域。寻找性能更优的UV固化保护膜用可剥胶主体树脂及其制备方法是业内一直都在研宄的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供。本专利技术技术方案如下。,包括以下步骤: 1)将单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮二异丁腈,于有机溶剂中均匀混合得到混合液,通入氮气; 2)取上述混合液总质量的5°/『10%置于装有搅拌棒、冷凝管、恒压滴定管和温度计的四口烧瓶中,在75±1°C温度下反应0.5h~l h ;将剩余的混合液和十二烷基硫醇滴加入四口烧瓶,滴加完毕后继续反应I h~1.5h; 3)用有机溶剂溶解偶氮二异丁腈,将溶解后的偶氮二异丁腈缓慢滴加到步骤2)的四口烧瓶中,滴加完毕后,使四口烧瓶中的溶液恒温在75±1°C持续反应4h~5h ; 4)降低由步骤3)得到的四口烧瓶中的溶液温度至45~50°C,滴加二异氰酸酯,然后升高温度至70~80°C反应1~2 h ; 5)降低由步骤4)得到的四口烧瓶中的溶液温度至45~50°C,滴加丙烯酸羟基酯和阻聚剂的混合液,然后升高温度至65~70°C反应1.5-2 h ; 6)最后在四口烧瓶中加入一元醇反应30~60min,冷却出料得无色透明树脂即紫外光固化保护膜用树脂。上述方法中,步骤I)中,单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异辛酯分别占单体总质量的20%~55 %,15%~35%,5%~35 %, 10%~45 %, 15%~50%;所述有机溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮或乙二醇二甲醚中的一种或任意几种的混合,其加入的质量与单体总质量的比为1.0~1.5;所述偶氮二异丁腈的用量为单体总质量的1.4%~3.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种紫外光固化可剥离保护膜用树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将单体甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸异辛酯和偶氮二异丁腈,于有机溶剂中均匀混合得到混合液,通入氮气;2)取上述混合液总质量的5%~10%置于装有搅拌棒、冷凝管、恒压滴定管和温度计的四口烧瓶中,在75±1℃温度下反应0.5h~1 h;将剩余的混合液和十二烷基硫醇滴加入四口烧瓶,滴加完毕后继续反应1 h~1.5h;3)用有机溶剂溶解偶氮二异丁腈,将溶解后的偶氮二异丁腈缓慢滴加到步骤2)的四口烧瓶中,滴加完毕后,使四口烧瓶中的溶液恒温在75±1℃持续反应4h~5h;4)降低由步骤3)得到的四口烧瓶中的溶液温度至45~50℃,滴加二异氰酸酯,然后升高温度至70~80℃反应1~2 h;5)降低由步骤4)得到的四口烧瓶中的溶液温度至45~50℃,滴加丙烯酸羟基酯和阻聚剂的混合液,然后升高温度至65~70℃反应1.5~2 h;6)最后在四口烧瓶中加入一元醇反应30~60min,冷却出料得无色透明树脂即紫外光固化保护膜用树脂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:陈广学,杨宇,崔艳艳,邰晶磊,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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