[发明专利]一种耐强酸可碱溶UV固化树脂及其在玻璃蚀刻中的应用

说明书

本发明公开了一种耐强酸可碱溶UV固化树脂及其在玻璃蚀刻中的应用，属于UV固化树脂领域。本发明方法采用双季戊四醇、马来酸酐、同时含有双键基团和环氧基团的小分子化合物以及叔胺类或季铵盐类催化剂制备得到耐强酸可碱溶UV固化树脂。本发明制备得到的耐强酸可碱溶UV固化树脂可与同时含有双键基团和环氧基团的小分子化合物组成玻璃保护剂用于玻璃刻蚀工艺中，紫外光能量下0.01‑0.1秒内完全固化，能够耐氢氟酸腐蚀，在氢氟酸强酸中浸泡可以保护玻璃中的非刻蚀区，刻蚀完成后放入5％NaOH水溶液中可快速溶解。本发明方法绿色环保无污染，符合低碳环保理念。

技术领域

本发明涉及UV固化树脂领域，特别涉及一种耐强酸可碱溶UV固化树脂及其在玻璃蚀刻中的应用。

背景技术

随着社会工业水平及人民消费水平的升级，玻璃器材在电子电器、高档装修、工艺品等领域应用广泛，通常情况下需要在玻璃表面蚀刻各种图案。在蚀刻玻璃过程中，需要在玻璃表面涂覆一层有机涂层，固化后将图案露出来，再将表面有涂层保护的玻璃放入强酸中浸泡，玻璃上裸露的部分(即未被保护涂层覆盖的图案部分)在强酸作用下被蚀刻，蚀刻完成后将玻璃浸泡在NaOH水溶液中，玻璃表面的保护涂层可以溶解，至此玻璃表面蚀刻完成。

目前使用的玻璃表面起保护作用的涂层一般含有有机溶剂，对环境及人体有害；而且涂层固化过程中需要高温烘干，能耗较高。UV光固化技术由于其绿色环保、无VOC排放，低耗能，固化快速等优点，具有很强的潜力可以替代传统的含有有机溶剂的热固化工艺。

聚酯聚合物由于良好的耐酸性，较差的耐碱性，非常适合强酸蚀刻弱碱溶解工艺。因此，制备一种高官能度、高固化速率、无溶剂绿色环保的UV固化聚酯丙烯酸酯树脂并将其应用在玻璃蚀刻工艺中，具有极强的市场潜力。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种绿色环保无污染、低能耗的多官能度聚酯丙烯酸酯UV树脂，并成功将其应用在玻璃蚀刻工艺中。树脂在玻璃表面经过光固化后，在氢氟酸强酸中浸泡可以保护玻璃中的非刻蚀区，并在强酸催化作用下进行二次深层固化，刻蚀完成后放入5％NaOH水溶液中可快速溶解。

具体地，本发明提供一种耐强酸可碱溶UV固化树脂包括下述成分：

中心体单体、扩链单体、端基单体和催化剂；其中，所述中心单体为双季戊四醇，所述扩链单体为马来酸酐，所述端基单体为同时含有双键基团和环氧基团的小分子化合物，所述催化剂为叔胺类或季铵盐类催化剂。

进一步的，所述端基单体包含但不限于丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油醚的一种或几种。

进一步的，所述催化剂包含但不限于三乙胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、氯化铵中的一种或几种。

进一步的，所述中心单体和扩链单体的摩尔比为1:6，所述中心单体和端基单体的摩尔比为1:3～1:6。

进一步的，所述催化剂的添加量为中心单体、扩链单体和端基单体总质量的0.5％～3％。

进一步的，所述耐强酸可碱溶UV固化树脂通过以下制备方法制备得到，所述制备方法包含如下步骤：

(1)将中心单体、扩链单体和催化剂加入到反应器中，在惰性气氛下升温至90℃～98℃，并反应1～3小时；

(2)将端基单体滴加步骤(1)得到的反应混合物中，滴加时间1～3小时，滴加完后保温反应2～5小时即可。

进一步的，所述惰性气氛包括氮气、氦气或氩气中的任一种。

进一步的，步骤(1)中所述升温的升温速率为3-5℃/min。

本发明的第二个目的是提供了一种耐强酸可碱溶UV固化树脂在玻璃蚀刻工艺中的应用。