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水性丙烯酸醇酸树脂紫外光刻胶的制备与性能研究

作者:dqwlunwen 分类:理工论文 时间:2021-12-25

关键词:职称论文发表,职称评审,期刊投稿,理工论文发表
 
    摘 要:用大豆油、三羟甲基丙烷、顺丁烯二酸酐和偏苯三酸酐为主要原料制备水性醇酸树脂,再加入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二苯甲酮和安息香乙醚,合成紫外光固化水性光刻胶。用红外光谱表征了产物结构;用粒度分布仪测得不同pH下产品的粒径大小;用粘度仪测定产品在不同pH下的粘度。此水性丙烯酸醇酸树脂对石英玻璃或铝箔的附着力较好,可望用作制造集成电路芯片的光刻胶。
 
  关键词:植物油; 醇酸树脂; 水性胶粘剂; 紫外光固化; 光刻胶
 
  中图分类号:TQ437 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2021)06-0001-04
 
    《山西科技》杂志,于1986年经国家新闻出版总署批准正式创刊,CN:14-1169/N,本刊在国内外有广泛的覆盖面,题材新颖,信息量大、时效性强的特点,其中主要栏目有:科技兴农、技术创新、信息产业等。
 
  Abstract:Waterborne alkyd resin was prepared from soybean oil, trimethylol propane, maleic anhydride and benzoic acid anhydride as the main raw materials, followed by the addition of ethoxy trimethylol propane triacrylate, pentamyl tetraol triacrylate, diphenylmethyl ketone and benzoin ethyl ether to synthesize UV-curable waterborne photoresist. The structure of the product was characterized by infrared spectroscopy. The particle size of the product under different pH was measured by particle size distribution instrument. Viscosity meter was used to measure the viscosity of the product at different pH. The water-based alkyd acrylate resin has good adhesion to quartz glass or aluminum foil, so it can be used as photoresist for IC chip manufacturing.
 
  Key words:vegetable oil; alkyd resin; water-based adhesive; UV curing, photoresist
 
  光刻胶是集成电路芯片制造中的关键原材料[1],目前,大多数光刻胶是有机溶剂型的,污染环境,原材料成本高[2-3]。 目前利用可再生的植物油代替矿物油制造胶粘剂、涂料和油墨受到关注[4-5]。其中醇酸树脂胶粘剂由于其高固含量、低粘度和快干性,且胶膜附着力高、柔韧好以及粘合力强等优点而广泛被应用[5]。Huang和lihan Kurt等人研究的水性醇酸树脂无毒、安全、不易燃[6-7]。陈健强等[8]研究了有机溶剂型的紫外光固化丙烯酸改性醇酸树脂。本文以大豆油为主原料,三羟甲基丙烷、顺丁烯二酸酐、偏苯三酸酐引入双键和羧基,制备水性醇酸树脂,再加入活性单体和复合紫外光引发剂,制备水性紫外光固化丙烯酸改性醇酸樹脂光刻胶,实现在紫外光固化箱中固化,同时探讨了原料配比和固化条件对其性能影响。考虑到光刻胶主要应用在含硅或铝及其氧化物的材质上进行涂粘,我们也研究了光刻胶对石英玻璃和铝箔材料的附着力。
 
  1 实验部分
 
  1.1 实验试剂和原料
 
  顺丁烯二酸酐,分析纯,上海太仓试剂有限公司;三羟甲基丙烷,阿拉丁试剂公司;乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯,化学纯,天津博迪化工股份有限公司;大豆油,市售,经双氧水漂白、酸洗、碱洗、水洗,干燥;偏苯三酸酐,化学纯,上海Macklin生物化学公司;二苯甲酮和安息香乙醚光引发剂,化学纯,广州利厚公司;甲醇、甲苯和二甲苯,分析纯,湖北奥升新材料公司;石英玻璃片,铝片和无色尼龙布,市售工业品。
 
  1.2 实验仪器
 
  Zatasizer Nano- ZS90型纳米粒径电位分析仪,英国Malvern公司; Spectrum One傅立叶变换红外光谱仪,美国Perkin Elmer公司;紫外光光度计,上海仪器仪表有限公司;NDJ-1型旋转式粘度计,维德(宁波)仪器有限公司;DZ47-63/2P型紫外光固化箱,乐清市长城电表厂。电子拉力机,日本岛津仪器有限公司。
 
  1.3 合成工艺
 
  1.3.1 大豆油的醇解
 
  向带有搅拌器、冷凝器、温度计、温度控制器、加料装置和油水分离器的四口烧瓶中按一定的配比加入大豆油、三羟甲基丙烷以及酸催化剂,升温至180℃使其充分溶解,再慢慢升温到210℃保温30min,再升温至220℃保温1h,继续升温至230℃,单甘油酯与甲醇按1∶3的体积比混合后溶液澄清透明,降温至100℃。



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