一种环氧丙烯酸树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种环氧丙烯酸树脂的制备方法，属于高分子材料领域。该制备方法包括：在第一预设温度下，使预设配比的环氧树脂、丙烯酸、磷酸酯类物质、催化剂、第一阻聚剂、抗氧剂在溶剂中混合均匀，得到中间反应体系。将中间反应体系升温至第二预设温度进行反应，至酸值低于5mg KOH/g时，终止反应，得到环氧丙烯酸酯中间产物；使预设配比的环氧丙烯酸酯中间产物、酸酐、第二阻聚剂在第三预设温度下进行反应，得到环氧丙烯酸树脂。该方法制备的树脂具有强附着力和良好的化学稳定性，解决了磷酸酯结构与环氧树脂的相容性问题。

A kind of epoxy acrylic resin and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种环氧丙烯酸树脂及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料领域，特别涉及一种环氧丙烯酸树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
环氧丙烯酸树脂是一种常见的显影树脂，通常用于制备PCB油墨(PrintedCircuitBoard，印制电路板)，所以，提供一种环氧丙烯酸树脂是十分必要的。现有技术提供了这样一种环氧丙烯酸树脂，其通过如下方法制备得到：将原料环氧树脂和不同比例的1,2-环己二醇二缩水甘油醚投入反应器中，搅拌升温至80-90℃，然后加入计量好的催化剂，再用恒压滴液漏斗盛装丙烯酸和阻聚剂进行滴加，控制在0.5-1.0h内滴加完毕；滴加完后开始计时，逐步升温，反应1h后开始测定酸值，待反应物的酸值≤3mgKOH/g时停止反应，大约需要4-6h，出料得到改性环氧丙烯酸树脂。专利技术人发现现有技术提供的方案至少具有以下技术问题：现有技术提供的环氧丙烯酸树脂与PCB板基材之间的附着力较差，如若向其中加入附着促进剂，即使能提高其附着效果，但是会影响其化学稳定性。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种环氧丙烯酸树脂及其制备方法和应用，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：第一方面，提供了一种环氧丙烯酸树脂的制备方法，所述制备方法包括：在第一预设温度下，使预设配比的环氧树脂、丙烯酸、磷酸酯类物质、催化剂、第一阻聚剂、抗氧剂在溶剂中混合均匀，得到中间反应体系；将所述中间反应体系升温至第二预设温度进行反应，至酸值低于5mgKOH/g时，终止反应，得到环氧丙烯酸酯中间产物；使预设配比的所述环氧丙烯酸酯中间产物、酸酐、第二阻聚剂在第三预设温度下进行反应，得到所述环氧丙烯酸树脂。在一种可能的实现方式中，所述第一预设温度为60-100℃；所述第二预设温度为95-115℃；所述第三预设温度为60-100℃。在一种可能的实现方式中，所述环氧树脂的环氧基与所述丙烯酸的羧基的摩尔比为1：1-1.5；所述磷酸酯类物质的质量为所述丙烯酸质量的1％-3％；所述催化剂、所述第一阻聚剂以及抗氧剂的质量分别为所述环氧树脂、所述丙烯酸和所述磷酸酯类物质总质量的0.5％-1.5％、0.1％-0.5％和0.1％-0.5％。在一种可能的实现方式中，所述酸酐与所述环氧丙烯酸酯中间产物的羟基的摩尔比为0.45-0.9：0.8-1.25。在一种可能的实现方式中，所述第二阻聚剂的质量为所述酸酐与所述环氧丙烯酸酯中间产物总质量的0.05％-0.5％。在一种可能的实现方式中，所述环氧树脂为酚醛环氧树脂和/或邻甲酚醛环氧树脂；所述磷酸酯类物质选自2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰基氧基)乙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯、磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯、磷酸中的至少一种；所述酸酐为丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐中至少一种。在一种可能的实现方式中，所述催化剂为三苯基膦、三苯基锑、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、四丁基溴化铵、或者三乙醇胺；所述第一阻聚剂和所述第二阻聚剂均为对羟基苯甲醚、对苯二酚、甲基氢醌、2-叔丁基对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、阻聚剂-701、或阻聚剂-705；所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂264、抗氧剂210、或者抗氧剂301。第二方面，提供了一种环氧丙烯酸树脂，所述环氧丙烯酸树脂由第一方面所述的制备方法制备得到。在一种可能的实现方式中，所述环氧丙烯酸树脂的化学结构式如下所示：其中，R1为H、或者R2为H、或者R3为H、或-CH3；R为-C2H4-、或者-CH2＝CH2-；X和Y均为大于0的整数，且X+Y≤20。第三方面，提供了第二方面所述的环氧丙烯酸树脂在制备PCB油墨中的应用。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的环氧丙烯酸树脂的制备方法，通过使磷酸酯类物质与环氧树脂和丙烯酸进行反应，使磷酸酯结构以化学接枝的方式引入环氧树脂中，能够获得良好的附着效果，使含有磷酸酯结构的环氧丙烯酸酯中间产物和酸酐反应获得的环氧丙烯酸树脂具有较高的附着力，并且，基于上述制备方法，解决了磷酸酯结构与环氧树脂的相容性问题，赋予环氧丙烯酸树脂良好的化学稳定性。具体实施方式除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种环氧丙烯酸树脂的制备方法，该制备方法包括：步骤101、在第一预设温度下，使预设配比的环氧树脂、丙烯酸、磷酸酯类物质、催化剂、第一阻聚剂、抗氧剂在溶剂中混合均匀，得到中间反应体系。步骤102、将中间反应体系升温至第二预设温度进行反应，至酸值低于5mgKOH/g时，终止反应，得到环氧丙烯酸酯中间产物。步骤103、使预设配比的环氧丙烯酸酯中间产物、酸酐、第二阻聚剂在第三预设温度下进行反应，得到环氧丙烯酸树脂。本专利技术实施例提供的环氧丙烯酸树脂的制备方法，通过使磷酸酯类物质与环氧树脂和丙烯酸进行反应，使磷酸酯结构以化学接枝的方式引入环氧树脂中，能够获得良好的附着效果，使含有磷酸酯结构的环氧丙烯酸酯中间产物和酸酐反应获得的环氧丙烯酸树脂具有较高的附着力，并且，基于上述制备方法，解决了磷酸酯结构与环氧树脂的相容性问题，赋予环氧丙烯酸树脂良好的化学稳定性。以下就上述各个步骤及其作用分别给予阐述：对于步骤101来说，其通过在第一预设温度下，使预设配比的环氧树脂、丙烯酸、磷酸酯类物质、催化剂、第一阻聚剂、抗氧剂在溶剂中混合均匀，确保中间反应体系在反应之前充分混合均匀，提高各组分之间的相容性。其中，为了优化上述效果，可以首先使环氧树脂溶解于溶剂中，形成均匀的环氧树脂溶液，再向其中加入丙烯酸、磷酸酯类物质、催化剂、第一阻聚剂、抗氧剂混合均匀即可。其中，溶剂可以是乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯、甲苯中的至少一种。为了确保以上各个组分的混合效果，该第一预设温度为60-100℃，例如60℃、70℃、80℃、90℃、100℃等。并且，为了确保以上各个组分充分反应，在获得期望的产物的同时，尽可能地避免出现副产物或未反应原料，对以上各个组分的配比限定如下：(1)环氧树脂的环氧基与丙烯酸的羧基的摩尔比为1：1-1.5，例如1：1、1：1.1、1：1.2、1：1.3、1：1.4、1：1.5等。(2)磷酸酯类物质的质量为丙烯酸质量的1％-3％，例如1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、3％等。(3)催化剂、第一阻聚剂以及抗氧剂的质量分别为环氧树脂、丙烯酸和磷酸酯类物质总质量的0.5％-1.5％、0.1％-0.5％和0.1％-0.5％。示例地，环氧树脂为酚醛环氧树脂和/或邻甲酚醛环氧树脂。磷酸酯类物质选自2-甲基-2-丙烯酸-2-(膦酰基氧基)乙酯、2-甲基-2-丙烯酸-2-羟乙基酯磷酸酯、磷酸氢二(甲基丙烯酰氧乙基)酯、磷酸中的至少一种。考虑到反应速率，该催化剂为可以三苯基膦、三苯基锑、三乙胺、N,N-二甲基苄胺、N,N-二甲基苯胺、四丁基溴化铵、或者三乙醇胺。为了尽可能避免双键在高温反应时发生聚合，在步骤101中使用了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在第一预设温度下，使预设配比的环氧树脂、丙烯酸、磷酸酯类物质、催化剂、第一阻聚剂、抗氧剂在溶剂中混合均匀，得到中间反应体系；将所述中间反应体系升温至第二预设温度进行反应，至酸值低于5mgKOH/g时，终止反应，得到环氧丙烯酸酯中间产物；使预设配比的所述环氧丙烯酸酯中间产物、酸酐、第二阻聚剂在第三预设温度下进行反应，得到所述环氧丙烯酸树脂。

【技术特征摘要】
1.一种环氧丙烯酸树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在第一预设温度下，使预设配比的环氧树脂、丙烯酸、磷酸酯类物质、催化剂、第一阻聚剂、抗氧剂在溶剂中混合均匀，得到中间反应体系；将所述中间反应体系升温至第二预设温度进行反应，至酸值低于5mgKOH/g时，终止反应，得到环氧丙烯酸酯中间产物；使预设配比的所述环氧丙烯酸酯中间产物、酸酐、第二阻聚剂在第三预设温度下进行反应，得到所述环氧丙烯酸树脂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一预设温度为60-100℃；所述第二预设温度为95-115℃；所述第三预设温度为60-100℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂的环氧基与所述丙烯酸的羧基的摩尔比为1：1-1.5；所述磷酸酯类物质的质量为所述丙烯酸质量的1％-3％；所述催化剂、所述第一阻聚剂以及抗氧剂的质量分别为所述环氧树脂、所述丙烯酸和所述磷酸酯类物质总质量的0.5％-1.5％、0.1％-0.5％和0.1％-0.5％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸酐与所述环氧丙烯酸酯中间产物的羟基的摩尔比为0.45-0.9：0.8-1.25。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二阻聚剂的质量为所述酸酐与所述环氧丙烯酸酯中间产物总质量的0.05％-0.5％。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林靖，苟金龙，刘翘楚，
申请(专利权)人：上海飞凯光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31