一种光固化材料体系及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种光固化材料体系及其应用，该材料体系的特征在于，包含组分A，巯基化合物，质量含量0‑99％；组分B，含不饱和键化合物，质量含量1‑100％；组分C，含环氧基团的化合物，质量含量1‑99％；组分D，光引发剂，质量含量0.01‑6％；组分E，填料，质量含量0‑30％；组分F，消泡剂，质量含量0‑3％。在具有图案的平行光束照射下，该光固化材料体系可沿光入射方向形成对应图案，可用于制作波导、微流道、微格等。

A Photocurable Material System and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种光固化材料体系及其应用
本专利技术涉及一种光固化材料体系及其应用。
技术介绍
光固化材料在固化过程中，折射率随固化程度的提高而增大，而不固化的或固化程度低的部分折射率相对较低，这样就形成了波导结构。在适当的条件下，光固化材料可实现紫外线的自聚焦或自写入，即光固化材料沿着紫外线照射的路径固化。这种特性在微纳米加工领域有着很大的应用价值，可以用于制作微型阵列、微流道等其它微纳结构。通常，丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、乙烯基类树脂或单体，在固化过程中均会出现自聚焦的现象，但自聚焦的效果并不明显，自聚焦作用下固化距离短，且固化层前端部分紫外线会出现明显的发散，无法实际应用。本专利技术针对上述问题，公开了一种新型光固化材料体系，可以有效提高自聚焦效果，固化层前端部分的发散程度明显降低。
技术实现思路
本专利技术公开了一种光固化材料体系及其应用。该材料体系可以有效提高自聚焦效果，固化层前端部分的发散程度明显降低。为实现本专利技术的目的，本专利技术公开了一种光固化材料体系，其特征在于，包含：组分A，巯基化合物，质量含量1-90％；组分B，含不饱和键化合物，质量含量1-99％；组分C，含环氧基团的化合物，质量含量1-99％；组分D，光引发剂，质量含量0.01-6％；组分E，填料，质量含量0-30％；组分F，消泡剂，质量含量0-3％；所述的巯基化合物，其特征在于，其化学式如式-1所示：R1-(S-H)m1式-1其中，R1为分子量16-30000的有机链段，分子量56-500000的含硅链段，m1≥2；其中有机链段是指含有碳碳单键、碳氧键、碳氧双键、碳氮键、碳硫键、碳氢键、碳氯键、碳氟键、碳磷键的化学结构，其中含硅链段是指含有硅氧键、硅氮键、硅硼键、硅铝键、硅钛键的化学结构。所述巯基化合物，例如乙二硫醇，1，3-丙二硫醇，1，4-丁二硫醇，1，10-葵二硫醇，四(3-巯基丙酸)季戊四醇，聚巯基丙基硅氧烷等，但不限于上述化合物。巯基化合物在材料体系中的质量含量为1-90％，优选的为2-50％，更优选的为4-40％。所述的含不饱和键化合物，其特征在于，其化学式如式-2所示：R2-(R3-C＝C)m2式-2其中，R2和R3是指分子量16-30000的有机链段，分子量56-500000的含硅链段，m2≥1；其中有机链段是指含有碳碳单键、碳氧键、碳氧双键、碳氮键、碳硫键、碳氢键、碳氯键、碳氟键、碳磷键的化学结构，其中含硅链段是指含有硅氧键、硅氮键、硅硼键、硅铝键、硅钛键的化学结构。所述的含不饱和键化合物，例如硬脂丙烯酸甲酯，2-苯氧基乙基丙烯酸酯，丙烯酸异癸酯，1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇二丙烯酸酯，三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯等单官，双官，三官及多官丙烯酸酯单体，丙烯酸甲酯单体；双官，多官聚氨酯丙烯酸酯树脂；双官，多官聚酯丙烯酸酯树脂；苯乙烯，双马来酰亚胺等单体，但不限于上述化合物。含不饱和键化合物在材料体系中的质量含量为1-99％，优选的为20-90％，更优选的为30-80％。含环氧基团的化合物，其特征在于，其化学结构如式-3所示，其中，R4是指分子量16-30000的有机链段，分子量56-500000的含硅链段，m3≥1；其中有机链段是指含有碳碳单键、碳氧键、碳氧双键、碳氮键、碳硫键、碳氢键、碳氯键、碳氟键、碳磷键的化学结构，其中含硅链段是指含有硅氧键、硅氮键、硅硼键、硅铝键、硅钛键的化学结构。例如4-(2，3-环氧丙氧基)-N，N-二(2，3-环氧丙基)苯胺，环己烷-1，2-二羧酸二缩水甘油酯等，但不限于上述化合物。所述含环氧化合物，其特征在于，其化学结构如式-4所示，其中，R5是指分子量16-30000的有机链段，分子量56-500000的含硅链段，m4≥1；其中有机链段是指含有碳碳单键、碳氧键、碳氧双键、碳氮键、碳硫键、碳氢键、碳氯键、碳氟键、碳磷键的化学结构，其中含硅链段是指含有硅氧键、硅氮键、硅硼键、硅铝键、硅钛键的化学结构。例如双环戊二烯二环氧化物，1，4-环己烷二甲醇双(3，4-环氧环己烷甲酸)酯等，但不限于上述化合物。所述含环氧化合物，其特征在于，其化学结构如式-5所示，其中，R6是指分子量16-30000的有机链段，分子量56-500000的含硅链段，m4≥1；其中有机链段是指含有碳碳单键、碳氧键、碳氧双键、碳氮键、碳硫键、碳氢键、碳氯键、碳氟键、碳磷键的化学结构，其中含硅链段是指含有硅氧键、硅氮键、硅硼键、硅铝键、硅钛键的化学结构。例如双环戊二烯二环氧化物，1，4-环己烷二甲醇双(3，4-环氧环己烷甲酸)酯等，但不限于上述化合物。含环氧基团的化合物在材料体系中的质量含量为1-99％，优选的为20-90％，更优选的为30-80％。所述光引发剂，是指在200nm-480nm可分解并释放自由基、阳离子等活性基团，引发可聚合单体聚合反应的化合物。例如2-异丙基硫杂蒽酮，1-羟基-环己基-苯基甲酮，芳基硫鎓盐等，但不限于上述物质。所述光引发剂在材料体系中的质量含量为0.01-6％，优选的为0.3-3％。所述填料，是指纳米或微米级无机或有机颗粒物或纤维状物质，例如玻纤，气凝胶，玻璃粉，碳酸钙粉，碳纳米管，石墨烯，炭黑等，但不限于上述物质。所述填料在材料体系中的质量含量为0-30％，优选的为0-20％。所述消泡剂，是指抑制泡沫产生或消除已产生泡沫的物质，例如BYK056等，但不限于上述物质。本专利技术公开的材料体系，在紫外光束的照射下，可以有效提高自聚焦效果，固化层前端部分的发散程度明显降低。所述消泡剂在材料体系中的质量含量为0-3％，优选的为0-2％。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本专利技术作了详尽的描述，但在本专利技术基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本专利技术精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本专利技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光固化材料体系，其特征在于，包含：组分A，巯基化合物，质量含量1‑90％；组分B，含不饱和键化合物，质量含量1‑99％；组分C，含环氧基团的化合物，质量含量1‑99％；组分D，光引发剂，质量含量0.01‑6％；组分E，填料，质量含量0‑30％；组分F，消泡剂，质量含量0‑3％。

【技术特征摘要】
1.一种光固化材料体系，其特征在于，包含：组分A，巯基化合物，质量含量1-90％；组分B，含不饱和键化合物，质量含量1-99％；组分C，含环氧基团的化合物，质量含量1-99％；组分D，光引发剂，质量含量0.01-6％；组分E，填料，质量含量0-30％；组分F，消泡剂，质量含量0-3％。2.根据权利要求1所述的巯基化合物，其特征在于，其化学式如式-1所示：R1-(S-H)m1式-1其中，R1为分子量16-30000的有机链段，分子量56-500000的含硅链段，m1≥2；其中有机链段是指含有碳碳单键、碳氧键、碳氧双键、碳氮键、碳硫键、碳氢键、碳氯键、碳氟键、碳磷键的化学结构，其中含硅链段是指含有硅氧键、硅氮键、硅硼键、硅铝键、硅钛键的化学结构。3.根据权利要求1所述的含不饱和键化合物，其特征在于，其化学式如式-2所示：R2-(R3-C＝C)m2式-2其中，R2和R3是指分子量16-30000的有机链段，分子量56-500000的含硅链段，m2≥1；其中有机链段是指含有碳碳单键、碳氧键、碳氧双键、碳氮键、碳硫键、碳氢键、碳氯键、碳氟键、碳磷键的化学结构，其中含硅链段是指含有硅氧键、硅氮键、硅硼键、硅铝键、硅钛键的化学结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雷，
申请(专利权)人：北京德瑞工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11