一种生物基光调控可拆卸减粘胶及其制备方法

本发明属于减粘胶的制备，具体涉及一种生物基光调控可拆卸减粘胶及其制备方法。

背景技术：

1、uv减粘胶是常态上显示高的粘接力和贴合力，但经过短时间的紫外线(uv)照射后粘接力急剧下降、易于撕除的一类胶黏剂，被广泛地应用于晶圆加工、半导体芯片、晶体管、集成电路、光学显微镜等领域，主要起到了非常重要的固定作用。

2、现有的uv减粘胶往往需要长时间照射且剥离后易产生残留，这通常是采用主胶加光敏单体树脂导致的，不能实现有效的固定和轻松地拾取。此外，胶粘剂被誉为“工业味精”，其存在很多环保问题，这是由于胶粘剂中的有害物质，如有毒有害的溶剂、助剂、挥发性有机化合物等造成的。因此，有必要开发一种剥离效率高，剥离后无残胶，对环境无污染，对人体健康没有威胁且制备方法简单的减粘胶。

技术实现思路

1、本发明提出了一种对人体和环境无害且剥离效率高无残胶的uv减粘胶及其制备方法，通过补强材料、硅烷偶联剂及生物基光调控可拆卸减粘胶预聚体的协同作用，使补强材料均匀分散在减粘胶预聚体内部，有利于交联密度趋于完善，化学键间强度增加，极大的改善了减粘胶的力学性能，并且解决了大部分uv减粘胶剥离力低的问题。

2、本发明采用如下技术方案：

3、生物基光调控可拆卸减粘胶由异氰酸酯、多元醇、香豆素扩链剂逐步聚合，进而加入补强材料和硅烷偶联剂制得，其反应方程式如下：

4、

5、生物基光调控可拆卸减粘胶的具体制备方法步骤如下：

6、(1)采用7-羟基香豆素或4-甲基伞形酮在uv光照3h条件下制得香豆素扩链剂。

7、(2)向通氮气的三颈烧瓶中加入异氰酸酯，并用有机溶剂溶解，再加入多元醇及有机锡催化剂，在60-80℃下搅拌2h，制得粘稠透明的预聚体mu-1；

8、其中，异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、2，4甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种。

9、多元醇为聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己内酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇、聚乙二醇或聚乳酸中的一种。

10、有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡中的一种；其添加量为异氰酸酯质量的0.5％。

11、异氰酸酯、多元醇的摩尔比为1.04：1。

12、(3)向预聚体中加入溶于有机溶剂的香豆素扩链剂，体系在30-40℃下进行扩链反应1h，制得粘稠的预聚体mu-2；

13、其中，香豆素扩链剂和异氰酸酯的摩尔比为2：1。

14、(4)将补强材料加入至有机溶剂中充分搅拌进行分散，而后与硅烷偶联剂同时加入mu-2中，体系在30-40℃下搅拌2h，得到生物基光调控可拆卸的减粘胶；

15、其中，补强材料为纳米碳酸钙、二氧化硅、炭黑、短纤维中的一种，其添加量为异氰酸酯质量的0.3-2倍。

16、硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种，其添加量为多元醇质量的1％。

17、上述各步骤所用有机溶剂为n，n-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种。

18、本发明通过香豆素单体可逆光环化反应制备香豆素扩链剂，制得的减粘胶可通过固定波段的紫外光照射达到可拆卸的目的，具有粘接强度可控的优势。本发明的生物基光调控可拆卸减粘胶应用于晶圆加工等领域，可以极大的缩减剥离所需要的时间，提高生产效率，有极高的应用价值。同时该减粘胶使用香豆素单体等生物基原料制备，具有绿色环保的优势，有利于生态环境的可持续发展。

19、有益效果：

20、本发明通过补强材料、硅烷偶联剂及生物基光调控可拆卸减粘胶预聚体的协同作用，使补强材料均匀分散在减粘胶预聚体内部，有利于交联密度趋于完善，化学键间强度增加，极大的改善了减粘胶的力学性能，并且解决了大部分uv减粘胶剥离力低的问题；在实现减粘胶的良好力学性能的基础上，通过香豆素单体可逆光环化反应制备香豆素扩链剂，使得该减粘胶可通过固定波段254nm的紫外光照射达到可拆卸的目的，具有粘接强度可控的优势；

21、本发明的生物基光调控可拆卸减粘胶应用于晶圆加工等领域，可以极大的缩减剥离所需要的时间，提高生产效率，有极高的应用价值；并且该减粘胶使用香豆素扩链剂等生物基原料制备，具有绿色环保的优势，有利于生态环境的可持续发展。

技术特征：

1.一种生物基光调控可拆卸减粘胶的制备方法，其特征在于：所述制备方法步骤如下：

2.如权利要求1所述生物基光调控可拆卸减粘胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、2，4甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种。

3.如权利要求1所述生物基光调控可拆卸减粘胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述多元醇为聚四氢呋喃二醇、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己内酯二醇、聚四氢呋喃醚二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、聚乳酸中的一种；有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡。

4.如权利要求1所述生物基光调控可拆卸减粘胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述异氰酸酯与多元醇的摩尔比为1.04:1，有机锡催化剂的添加量为异氰酸酯质量的0.5％。

5.如权利要求1所述生物基光调控可拆卸减粘胶的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述香豆素扩链剂和异氰酸酯的摩尔比为2：1。

6.如权利要求1所述生物基光调控可拆卸减粘胶的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的补强材料为纳米碳酸钙、二氧化硅、炭黑、短纤维中的一种，其添加量为异氰酸酯质量的0.3-2倍。

7.如权利要求1所述生物基光调控可拆卸减粘胶的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基)硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种，其添加量为多元醇质量的1％。

8.如权利要求1所述生物基光调控可拆卸减粘胶的制备方法，其特征在于：步骤(2)-步骤(4)所述有机溶剂为n，n-二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种。

9.一种如权利要求1-8任一项所述方法制备的生物基光调控可拆卸减粘胶，其特征在于：所述光调控可拆卸减粘胶的结构通式如下：

10.一种如权利要求1-8任一项所述方法制备的生物基光调控可拆卸减粘胶的应用，其特征在于：所述生物基光调控可拆卸减粘胶应用于集成电路、光学显微镜、晶圆加工、芯片制造领域。

技术总结
本发明属于减粘胶的制备技术领域，具体涉及一种生物基光调控可拆卸减粘胶及其制备方法。通过香豆素单体可逆光环化反应制备香豆素扩链剂，而后与多元醇与异氰酸酯合成的预聚体进行扩链反应，合成光调控可拆卸的减粘胶基胶。之后，在体系中加入补强填料和硅烷偶联剂使得补强填料在光调控可拆卸的减粘胶中均匀分散，从而保障光调控可拆卸减粘胶的拉伸强度、剥离力、硬度等力学性能。该光调控可拆卸减粘胶可通过固定波段的紫外光照射达到可拆卸的目的，具有粘接强度可控的优势。该光调控可拆卸的减粘胶不仅具备光调控可拆卸的性能，且由生物基原料制备，有利于生态环境的可持续发展，主要适用于晶圆制造加工及芯片制造等行业。

技术研发人员：李宁,李佩遥,张晓宇,郭仪,朱杰,高佳豪,王国瑞,马炳豪,曾芳磊,谭常乐
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15