本發(fā)明涉及光固化膠水，具體為一種可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠及加工工藝。
背景技術(shù)：
1、光固化是利用紫外線或可見光等光源，使膠水迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成堅(jiān)固粘接或硬化的一種技術(shù)，特別適用于電子元件封裝、精密部件粘接、工藝品制作等領(lǐng)域，在當(dāng)前的光固化膠水領(lǐng)域中，有些產(chǎn)品能夠滿足快速粘接的要求，光固化膠水因其優(yōu)異的固化速度、較低的污染以及優(yōu)良的性能而在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在電子、光學(xué)、裝飾等行業(yè)中。在這些行業(yè)中，光固化膠水被廣泛用于器件固定、涂層形成等工藝。
2、然而，傳統(tǒng)的粘合工藝往往需要較長的時(shí)間完成固化過程，效率較低，而且在操作過程中，需要避免外部環(huán)境如空氣、水分的干擾，增加了工藝復(fù)雜性和成本，現(xiàn)有的臨時(shí)遮蔽膠固化速度慢，力學(xué)性能低且剝離度差，尤其難以滿足自粘橡膠瀝青等材料在生產(chǎn)與施工中的快速定位、高強(qiáng)度遮蔽及整張剝離需求。
3、因此，開發(fā)一種可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠及加工工藝，在光固化膠水技術(shù)領(lǐng)域具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠及加工工藝，解決了現(xiàn)有的臨時(shí)遮蔽膠固化速度慢，力學(xué)性能低且剝離度差的問題。
2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、第一方面，本技術(shù)提供了一種可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠，包括以下重量份組分：
4、改性光敏聚氨酯50-70份、環(huán)氧化丙烯酸豆油酯10-20份、聚異丁烯10-20份、復(fù)配光引發(fā)劑1-3份、醋酸鋅0.5-2份以及活性稀釋劑5-10份；
5、其中，所述環(huán)氧化丙烯酸豆油酯的cas號(hào)為91722-14-4；所述聚異丁烯由sigma-aldrich生產(chǎn)，貨號(hào)為181463-100g；所述復(fù)配光引發(fā)劑由納米光引發(fā)劑與光引發(fā)劑tpo按照質(zhì)量比1：2混合而成；所述活性稀釋劑為丙烯酸異冰片酯。
6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述改性光敏聚氨酯由以下步驟制備得到：
7、步驟a1：將微晶纖維素、去離子水加入安裝有攪拌器、溫度計(jì)的三口燒瓶中，在25℃下混合攪拌10-15min，加入預(yù)冷至-15℃的磷酸溶液，繼續(xù)攪拌2h，轉(zhuǎn)入60℃的油浴中繼續(xù)攪拌2-3h，加入無水乙醇，真空抽濾，保留濾液，靜置1h，離心，在60℃下真空干燥，得到低聚纖維素；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將間苯二甲酸二酰肼、n，n-二甲基乙酰胺加入燒杯中，升溫至60℃，加入異佛爾酮二異氰酸酯、二月桂酸二丁基錫，混合攪拌反應(yīng)4h，減壓蒸餾，得到擴(kuò)鏈劑；
8、步驟a2：將低聚纖維素、擴(kuò)鏈劑、2，4-二羥基嘧啶-5-羧酸以及n，n-二甲基乙酰胺加入安裝有攪拌器、溫度計(jì)的三口燒瓶中，混合攪拌30min，加入二月桂酸二丁基錫，在80℃下繼續(xù)攪拌反應(yīng)3h，降溫至60℃，加入丙烯酸羥乙酯、4-甲氧基苯酚繼續(xù)反應(yīng)2-3h，反應(yīng)完成后減壓蒸餾，得到改性光敏聚氨酯。
9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟a1中的所述微晶纖維素、去離子水、磷酸溶液、無水乙醇、間苯二甲酸二酰肼、n，n-二甲基乙酰胺、異佛爾酮二異氰酸酯以及二月桂酸二丁基錫的用量比為3-5g：10-30ml：100ml：1000ml：2.8-3g：30ml：13-15ml：0.01ml；所述微晶纖維素由麥克林生產(chǎn)，貨號(hào)m909921；所述磷酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%。
10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟a2中的所述低聚纖維素、擴(kuò)鏈劑、2，4-二羥基嘧啶-5-羧酸、n，n-二甲基乙酰胺、二月桂酸二丁基錫、丙烯酸羥乙酯以及4-甲氧基苯酚的用量比為8-9g：9-10ml：6-7g：50ml：0.01ml：6-8ml：0.1g。
11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述納米光引發(fā)劑由以下步驟制備得到：
12、步驟b1：將硫酸溶液、硫代水楊酸加入安裝有攪拌器、溫度計(jì)的三口燒瓶中，混合攪拌15-30min，加入苯氧乙酸，密封避光，在25℃下攪拌反應(yīng)72h，抽濾，將濾餅加入40℃的1，4-二氧六環(huán)中，混合攪拌30min，靜置1-2h，取上層清液，用蒸餾水稀釋析出沉淀，抽濾，在60-80℃下干燥2-4h，加入氯化亞砜，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，在25℃密封避光條件下反應(yīng)12h，得到前驅(qū)體；
13、步驟b2：將正丙醇、乙腈、四乙基氫氧化銨以及去離子水加入安裝有溫度計(jì)、攪拌器的三口燒瓶中，在400-500r/min的轉(zhuǎn)速下混合攪拌3-4h，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入氨丙基三乙氧基硅烷，加熱至50℃反應(yīng)24h，過濾，分別用蒸餾水、環(huán)己烷洗滌沉淀2-3次，真空干燥24h，得到功能化納米顆粒；將功能化納米顆粒、n，n-二甲基甲酰胺加入燒杯中，混合攪拌30min，在50℃氮?dú)夥諊拢尤肭膀?qū)體，繼續(xù)攪拌反應(yīng)12h，加入飽和氯化鈉溶液并用乙酸乙酯萃取，保留有機(jī)相，繼續(xù)用鹽酸溶液萃取，保留有機(jī)相，加入無水硫酸鎂，過濾，在50-60℃下干燥3-5h，得到納米光引發(fā)劑。
14、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟b1中的所述硫酸溶液、硫代水楊酸、苯氧乙酸、1，4-二氧六環(huán)以及氯化亞砜的用量比為60-70ml：1-2g：1-2g：30-50ml：1-2ml；所述硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%。
15、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟b2中的所述正丙醇、乙腈、四乙基氫氧化銨、去離子水、氨丙基三乙氧基硅烷、n，n-二甲基甲酰胺、前驅(qū)體、飽和氯化鈉溶液以及無水硫酸鎂的用量比為4-5ml：1-2ml：0.1-0.3ml：9-10ml：20-25ml：20-30ml：0.4-0.5g：50ml：3-5g。
16、第二方面，本技術(shù)提供了一種可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠加工工藝，包括以下步驟：
17、步驟一：按照重量份稱取改性光敏聚氨酯50-70份、環(huán)氧化丙烯酸豆油酯10-20份、聚異丁烯10-20份、復(fù)配光引發(fā)劑1-3份、醋酸鋅0.5-2份以及活性稀釋劑5-10份；
18、步驟二：在避光條件下，將改性光敏聚氨酯、環(huán)氧化丙烯酸豆油酯、聚異丁烯、活性稀釋劑以及醋酸鋅加入反應(yīng)釜中，在60℃水浴下以300-500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30-45min，降溫至40-50℃，加入復(fù)配光引發(fā)劑，避光攪拌15-20min，轉(zhuǎn)移至真空脫泡機(jī)中，在-0.095mpa真空度下脫泡處理10-15min，出料，得到可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠。
19、本發(fā)明的有益效果：
20、本發(fā)明的一種可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠及加工工藝，在避光條件下，將改性光敏聚氨酯、環(huán)氧化丙烯酸豆油酯、聚異丁烯、活性稀釋劑以及醋酸鋅混合水浴攪拌，加入復(fù)配光引發(fā)劑，避光攪拌，真空脫泡，得到可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠；該臨時(shí)遮蔽膠可通過紫外光快速固化，實(shí)現(xiàn)加工過程中的即時(shí)定位與高效固定，固化后的遮蔽膠具備優(yōu)異的耐切削液、耐酸堿、寬溫域穩(wěn)定性以及較強(qiáng)的剝離強(qiáng)度，加工完成后經(jīng)二次紫外照射或溫和加熱即可降低剝離強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)無損、無殘留的整張剝離，有效避免對(duì)精密器件的損傷；固化后的膠層可借助其特征熒光響應(yīng)實(shí)現(xiàn)殘留檢測與精準(zhǔn)定位，顯著提升工藝良率與操作便利性。
21、在制備可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠的過程中首先制備了改性光敏聚氨酯，微晶纖維素經(jīng)磷酸在低溫溶脹及升溫水解，通過酸催化斷裂β-1，4-糖苷鍵生成低聚纖維素，間苯二甲酸二酰肼與異佛爾酮二異氰酸酯在二月桂酸二丁基錫催化下發(fā)生親核加成反應(yīng)，酰肼基團(tuán)與異氰酸酯基反應(yīng)生成含酰氨基脲基團(tuán)的擴(kuò)鏈劑，低聚纖維素表面的活性羥基、擴(kuò)鏈劑中的酰氨基脲基團(tuán)以及2，4-二羥基嘧啶-5-羧酸同時(shí)與異佛爾酮二異氰酸酯發(fā)生加成反應(yīng)，構(gòu)建以低聚纖維素為剛性骨架、擴(kuò)鏈劑提供氫鍵增強(qiáng)、嘧啶環(huán)作為配位位點(diǎn)的聚氨酯預(yù)聚體，隨后丙烯酸羥乙酯與預(yù)聚體末端異氰酸酯基反應(yīng)，引入光敏丙烯酸酯雙鍵，得到改性光敏聚氨酯；低聚纖維素骨架賦予材料生物基來源，其剛性吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)顯著提升膠層的模量與熱穩(wěn)定性，擴(kuò)鏈劑引入的酰氨基脲基團(tuán)可在分子鏈間形成密集的強(qiáng)氫鍵網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)膠層的內(nèi)聚強(qiáng)度與抗撕裂性，2，4-二羥基嘧啶-5-羧酸提供的嘧啶環(huán)與醋酸鋅解離出的鋅離子形成動(dòng)態(tài)配位鍵，在光固化時(shí)與丙烯酸酯交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)形成互穿結(jié)構(gòu)，提升力學(xué)性能，可在加熱或紫外二次照射時(shí)通過配位鍵的可逆解離實(shí)現(xiàn)粘性驟降；該聚氨酯主鏈中同時(shí)含有苯環(huán)、環(huán)己烷等多環(huán)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)膠層的化學(xué)惰性與耐溶劑性，可有效抵御切削液、酸堿清洗液的侵蝕。
22、在制備可紫外固化定位的臨時(shí)遮蔽膠的過程中首先制備了納米光引發(fā)劑，硫代水楊酸與苯氧乙酸在硫酸催化下發(fā)生縮合環(huán)化反應(yīng)，通過分子間脫水形成具有共軛結(jié)構(gòu)的硫雜蒽酮母核，得到羧基化硫雜蒽酮，與氯化亞砜發(fā)生酰氯化反應(yīng)，羧基被轉(zhuǎn)化為反應(yīng)活性更高的酰氯基團(tuán)，得到前驅(qū)體；氨丙基三乙氧基硅烷在水相中經(jīng)四乙基氫氧化銨催化發(fā)生水解縮合反應(yīng)，通過si-o-si鍵的構(gòu)建形成具有三維籠狀結(jié)構(gòu)的功能化納米顆粒，在n，n-二甲基甲酰胺溶劑中，前驅(qū)體與功能化納米顆粒表面的氨基發(fā)生酰胺化縮合反應(yīng)，以共價(jià)鍵形式將硫雜蒽酮光敏單元接枝于納米顆粒表面，形成核殼結(jié)構(gòu)的納米光引發(fā)劑；硫雜蒽酮結(jié)構(gòu)在365-405nm紫外區(qū)具有特征吸收，能夠高效吸收光能并通過奪氫機(jī)制產(chǎn)生自由基，引發(fā)丙烯酸酯雙鍵快速交聯(lián)，實(shí)現(xiàn)膠層快速固化定位；功能化納米顆粒的籠狀剛性骨架提升光引發(fā)劑分子尺寸，并利用其三維立體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的空間位阻效應(yīng)，降低遷移率，避免對(duì)精密器件的污染，剛性結(jié)構(gòu)可作為物理交聯(lián)點(diǎn)參與聚合物網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，協(xié)同增強(qiáng)膠層的模量與抗撕裂性能。