一种丙烯酸松香树脂、其制备方法及由其制备的电子触屏玻璃用耐氢氟酸UV树脂与流程

一种丙烯酸松香树脂、其制备方法及由其制备的电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂
技术领域
1.本发明涉及一种丙烯酸松香树脂、其制备方法及由其制备的电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂，属于保护油墨技术领域。


背景技术：

2.随着电子技术的发展，电子触屏玻璃的使用越来越广泛。电子触屏玻璃类产品在进行开料、cnc精雕、刻蚀等一系列加工制作过程中会在玻璃上留下压痕，有时会造成刮伤、碰伤、甚至断裂，造成产品质量问题及破损损失。同时，电子触屏玻璃类产品加工过程中要对玻璃进行氢氟酸减薄刻蚀，在本领域技术人员普遍采用保护油墨进行玻璃触屏的加工过程保护及氢氟酸刻蚀减薄保护。
3.目前市场上的保护油墨主要有热固性保护油墨和uv保护油墨。热固性保护油墨含有溶剂，在固化过程中会有大量的溶剂挥发，生产时对员工身体健康不利，溶剂挥发也会造成环境污染；而uv保护油墨因其固化速度快、生产效率高、特别是无溶剂的uv保护油墨对环境友好而受到广泛的关注。但目前uv体系的保护油墨大多数不耐氢氟酸刻蚀，易造成刻蚀线路的损坏，主要原因是目前市场上大部分的uv单体树脂对玻璃基材附着力及致密性较差，制得的玻璃涂层在5％-30％的氢氟酸溶液中浸泡，通常2分钟内便会发生脱落，在刻蚀过程中易造成氢氟酸分子渗透保护涂层破坏线路。


技术实现要素：

4.本发明提供一种丙烯酸松香树脂、其制备方法及由其制备的电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂，以可再生的天然资源松香为原料合成松香丙烯酸树脂作为主要成分，然后与稀释剂、偶联剂、促进剂、引发剂复配，得到了耐氢氟酸的uv树脂，实现了资源的高效利用，具有重要意义。
5.更切确地说涉及电子触屏用耐氢氟酸uv保护油墨及其制备方法和应用
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
7.一种丙烯酸松香树脂，其结构如下：
8.上述丙烯酸松香树脂用于制备电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂，发明人经研究发现，松香中的三环二萜结构可以提供对玻璃基材等良好的附着力，结合环氧树脂苯环可以提高uv固化物的密着性、硬度和耐磨性，同时促进附着力的进一步提升；引入双键提高了树
脂uv固化的交联度和分子量，进而提高了膜层的热稳定性和力学性能；本技术丙烯酸松香树脂的合成工艺简便，松香和环氧可以在较温和的条件下反应，控制反应物的比例可以得到丙烯酸松香树脂。
9.上述丙烯酸松香树脂的制备方法，包括如下步骤：
10.1)以四甲基氢氧化铵五水合物为催化剂，将松香与环氧树脂e51在80-100℃下反应至酸值小于80mgkoh/g，松香为氢化松香；
11.2)将步骤1)所得的反应物料中加入丙烯酸，并补加四甲基氢氧化铵五水合物，在80-100℃的条件下，反应至酸值小于20mgkoh/g。
12.为了提高产品得率，上述步骤1)中，松香与环氧树脂e51的质量比为1：(1～1.5)；四甲基氢氧化铵五水合物的质量用量为松香质量的2～8％；反应时间为4-5小时。
13.为了提高产品得率，同时确保所得uv树脂的性能，步骤2)中，丙烯酸与步骤1)中松香的质量比为(0.15～0.3):1，补加的四甲基氢氧化铵五水合物的质量用量为丙烯酸质量的10～15％，反应时间为3-4小时。
14.一种电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂，其原料组分包括：上述丙烯酸松香酯30-50份，稀释剂25-35份，偶联剂8-10份，促进剂2-3份和引发剂3-5份，所述份数为质量份数。
15.上述电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂的应用为：将电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂丝网印刷于玻璃上，在汞灯或led灯下固化，作为保护油墨；本技术电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂固化后浸泡于5％-30％的氢氟酸溶液中，保护膜(氢氟酸uv树脂固化后形成的膜层)持续浸泡15～25分钟后不会脱落，完全满足加工要求，避免了刻蚀过程中氢氟酸分子渗透保护涂层破坏线路。
16.现有稀释剂、偶联剂、促进剂和引发剂种类繁多，然而，并非所有的市售产品都具有相同的效果，为了进一步提高耐氢氟酸性，上述稀释剂为四氢呋喃丙烯酸酯，偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，促进剂为丙烯酰吗啉，引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯。通过前述特定的组分与本技术特定结构的丙烯酸松香酯混合反应，既能更好地保证耐氢氟酸性，又能确保碱溶脱膜性。本技术的稀释剂选择是较为关键的，现有市面上的稀释剂类型是比较多的，但发明人在研发实践中，经过反复的实验比较，发现四氢呋喃丙烯酸酯对申请特定结构的丙烯酸松香酯的溶解性较好，与其它特定组成的物料复配后，所得uv树脂的性能最佳。
17.上述电子触屏玻璃用耐氢氟酸uv树脂的制备方法，将丙烯酸松香树脂和稀释剂在50-70℃下搅拌5-10小时，降低到室温，加入偶联剂、促进剂和引发剂。
18.本发明未提及的技术均参照现有技术。
19.本发明获得如下有益效果：
20.1)以松香丙烯酸酯作为主要成分，利用松香的三环二萜刚性结构结合环氧树脂苯环等，使得产品具有良好的致密性、附着力及耐氢氟酸性能，热稳定性和力学性能提升显著，在5％-30％的氢氟酸溶液中浸泡15～25分钟后不会脱落。
21.2)本发明提供的uv保护油墨的制备方法工艺简单、无溶剂、对环境友好，固化能耗低、速度快、适合大规模应用。
22.3)本发明的uv保护油墨固化后可以替代溶剂型耐氢氟酸保护涂层。
附图说明
23.图1为本发明实施例1中丙烯酸松香酯的红外光谱图；
具体实施方式
24.为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
25.实施例1
26.准确称取氢化松香(30.446g,0.1mol)，e51环氧树脂(37.5g,0.1mol)和四甲基氢氧化铵五水合物(1.8123g,0.01mol)，装入连有机械搅拌的三口烧瓶中，连接好回流装置，通入氮气，将温度升至90℃，反应5h后，酸值降至80mgkoh/g以下，加入丙烯酸(7.2g,0.1mol)并补加四甲基氢氧化铵五水合物(0.9062g,0.005mol)，关闭氮气，反应4h，酸值降至20mgkoh/g以下，降温后得到丙烯酸松香酯。所得丙烯酸松香酯的红外光谱图如图1所示。1928cm-1
为酯键吸收峰，3512cm-1
为羟基吸收峰，2932cm-1
为甲基亚甲基的吸收峰，丙烯酸松香酯具有如下结构特征：
[0027][0028]
实施例2
[0029]
丙烯酸松香树脂50克加入烧瓶中，加入稀释剂四氢呋喃丙烯酸酯35克，加热到50度，搅拌5小时溶解，溶完后物料降到室温后，加入偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷8克、促进剂丙烯酰吗啉3克和引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯4克，搅拌均匀待用。
[0030]
实施例3
[0031]
丙烯酸松香树脂40克加入烧瓶中，加入稀释剂四氢呋喃丙烯酸酯30克，加热到60度，搅拌5小时溶解，溶完后物料降到室温后，加入偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷10克、促进剂丙烯酰吗啉2克和引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯3克，搅拌均匀待用。
[0032]
实施例4
[0033]
将实施例2-3配置的uv树脂分别用丝网印刷(均匀)于玻璃片上，涂层厚度10μm，用uv灯进行固化，固化能量约为2000mj/m2，均得到致密的玻璃涂层，且均具有如下性能：涂层光泽度好，硬度高，耐磨性好，耐热性好，经实践验证，可更好地满足电子触屏玻璃的加工保护要求，明显提高了产品良率，且涂层在氢氧化钠水溶液中可快速脱除；将玻璃涂层放于30％的氢氟酸溶液中，溶液温度30℃，观察涂层脱落的时间，持续浸泡15～25分钟均不发白、无起皱、不脱落，也无氢氟酸渗透涂层，证明玻璃涂层耐氢氟酸性能优异，可有效避免刻蚀过程中氢氟酸分子渗透保护涂层破坏线路。