CN112300345A - 镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，包括以下步骤：将可以发生聚合反应的有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体加入反应容器，并搅拌均匀；升温至第一反应温度，滴加一定量浓硫酸后加入可以发生聚合反应的含氟有机硅类单体，并在所述第一反应温度下进行第一设定时间段的恒温反应；反应完全后，将所述反应容器提出冷却；加入无水碳酸钠中和浓硫酸；将中和后的溶液通过滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷。利用有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体发生聚合反应形成主链，利用共聚的方法将含氟有机硅类单体引入主链，降低了复合薄膜的表面能，具有优秀的疏水性能，减弱了其与金属镍版的相互作用力。

Description

镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法
技术领域
本发明涉及全息光刻材料领域，更具体地说是一种镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法。
背景技术
当前假冒伪劣现象屡治不绝，被视为仅次于毒品交易的第二大社会“毒瘤”，不仅扰乱了经济秩序，也侵犯了商家、消费者的正当权益。现有防伪技术不断受到挑战，新技术的突破迎来难得的机遇。社会经济的发展，对科技发展提出了要求，防伪技术也有了长足的发展，如激光全息、图码、磁码、射频、油墨、生物等防伪技术。光学防伪技术在不使用特殊设备的情况下，仅凭肉眼就可识别，易于大面积推广使用。其中，激光全息防伪技术相比于普通照相技术，不但能记录物体表面反射光线强度，还可记录外形的空间变化，通过全息图像中保存的光学信息达到防伪目的。激光全息防伪技术光学性能优异，复制难度大，识别方法多样，能同时满足不同使用场合下的防伪与外观要求，迅速成为票卡证券、商品包装等领域的主力防伪技术之一。
当前烫印型模压激光全息记录材料多使用丙烯酸树脂，包含多种聚丙烯酸酯、溶剂及增塑剂、成膜剂、流平剂等助剂。聚丙烯酸酯分子结构中含有大量极性酯基，能很好的润湿和铺展在基膜上。并且甲基、酯基等侧基的空间位阻作用，使聚丙烯酸酯结晶度低，透明度高，有利于记录材料上全息光栅的衍射。但是丙烯酸酯类聚合物对基材的粘接性能与浸润性优秀，导致与金属镍版的粘连，导致全息图像损坏的现象出现。因此，对丙烯酸酯基材进行改性，在保持其原有的优秀性能的同时，降低其与金属镍版的相互作用力，保证模压过程的顺利进行，提高良品率，具有重大意义。
对丙烯酸酯基材进行改性使其表面能降低，提高其疏水性的一般思路是在丙烯酸酯基材中引入疏水性的，低表面能的改性材料，一般采用含氟聚合物。含氟聚合物具有不沾性，耐磨性，防水性，同时兼具化学稳定性，热稳定性，耐热耐候性等优秀的性能特点，利用含氟聚合物对丙烯酸酯基材进行改性，可以降低丙烯酸酯的表明能，降低其与金属镍版的结合能力。传统的利用含氟聚合物改性的方法一般采用聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯等，此类材料由于其自身极低的表面能，与其他材料之间浸润性、相容性极差，因此需要对含氟聚合物自身进行修饰，例如高能射线辐照和化学蚀刻等。高能射线辐照是利用离子束、X射线、紫外线或电子束等对含氟聚合物进行改性，在其表面引入自由基或活性基团，然后在其上接枝其他单体，增加其与丙烯酸酯基材的相容性，但是高能射线辐照方法对设备要求较高，成本昂贵，对于大规模产业化应用比较困难，而含氟聚合物本身也价格高昂，限制了其产业化应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，包括以下步骤：
将可以发生聚合反应的有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体加入反应容器，并搅拌均匀；
升温至第一反应温度，滴加一定量浓硫酸后加入可以发生聚合反应的含氟有机硅类单体，并在所述第一反应温度下进行第一设定时间段的恒温反应；
反应完全后，将所述反应容器提出冷却；
加入无水碳酸钠中和浓硫酸；
将中和后的溶液通过滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷；
制备水相；
基于所述乙烯基封端含氟聚硅氧烷制备油相；
将油相加入水相混合得到预乳液；
在预乳液加入过硫酸铵溶液作引发剂，升温至第二反应温度进行第二设定时间段的反应；
加入氨水调节PH至碱性；
过滤胶乳得到含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液；
取一定量所述含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液旋转涂布于PET薄膜上进行干燥。
其进一步技术方案为：所述有机硅类单体为八甲基环四硅氧烷，所述含乙烯基的有机硅类单体为1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，所述含氟有机硅类单体为甲基三氟丙基环三硅氧烷。
其进一步技术方案为：所述八甲基环四硅氧烷、所述甲基三氟丙基环三硅氧烷和所述1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的比例范围为1：1：1至5：1.5：1。
其进一步技术方案为：所述第一反应温度为40-100℃，所述浓硫酸占所述反应容器质量分数为0.3-0.9wt％，所述第一设定时间段为1-8h。
其进一步技术方案为：所述制备水相的步骤，包括：
制备N-羟甲基丙烯酰胺与水的第一混合溶剂；
将乳化剂、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺和脂肪醇聚氧乙烯醚按照一定比例用量加入所述第一混合溶剂中并搅拌。
其进一步技术方案为：所述制备含有所述乙烯基封端含氟聚硅氧烷的油相的步骤，包括：
制备丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯的第二混合溶剂；
将乙烯基封端含氟聚硅氧烷加入所述第二混合溶剂中混合均匀。
其进一步技术方案为：所述乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述乳化剂的用量为3-8wt％，所述乙烯基封端含氟聚硅氧烷用量为3-10wt％，所述过硫酸铵用量为1-5wt％，所述第二反应温度30-100℃，所述第一设定时间段为1-9h。
其进一步技术方案为：所述十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺的比例范围为2：1：1至1：1：2。
其进一步技术方案为：所述有机硅类单体为六甲基环三硅氧烷或八苯基环四硅氧烷，所述含乙烯基的有机硅类单体为甲基乙烯基二乙氧基硅烷。
其进一步技术方案为：所述含氟有机硅类单体为四甲基三氟丙基环四硅氧烷。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提供的一种镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法通过将有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体加入反应容器搅拌均匀，使其发生共聚反应形成主链，以便进行后续的操作，升温至第一反应温度，滴加一定量浓硫酸后加入可以发生聚合反应的含氟有机硅类单体，并在第一反应温度下进行第一设定时间段的恒温反应，将含氟有机硅类单体引入主链，本制备方法利用有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体发生聚合反应形成主链，利用共聚的方法将含氟有机硅类单体引入主链，降低了复合薄膜的表面能，具有优秀的疏水性能，减弱了其与金属镍版的相互作用力，解决了镭射全息光刻材料生产过程中，全息记录层与金属镍版发生粘连所产生的质量问题，同时，本发明采用的方法制备流程简单，便于大规模的产业化应用，采取简单的改性方法即可解决产业中的重大质量问题，将可以大大降低生产成本，提高生产效率，带来可观的市场效益。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法流程图；
图2为制备水相的步骤流程图；
图3为制备含有所述乙烯基封端含氟聚硅氧烷的油相的步骤流程图；
图4为含氟聚硅氧烷的反应流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
实施例一：
如图1和图4所示，一种镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，包括以下步骤：
S1、将可以发生聚合反应的有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体加入反应容器，并搅拌均匀；通过将有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体加入反应容器搅拌均匀，使其发生共聚反应形成主链，以便进行后续的操作。
S2、升温至第一反应温度，滴加一定量浓硫酸后加入可以发生聚合反应的含氟有机硅类单体，并在第一反应温度下进行第一设定时间段的恒温反应；利用共聚的方法将含氟有机硅类单体引入主链，提高疏水性能，降低与金属镍模板粘接性。
S3、反应完全后，将反应容器提出冷却。
S4、加入无水碳酸钠中和浓硫酸。
S5、将中和后的溶液通过滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷。
S6、制备水相。
S7、基于乙烯基封端含氟聚硅氧烷制备油相。
S8、将油相加入水相混合得到预乳液。
S9、在预乳液加入过硫酸铵溶液作引发剂，升温至第二反应温度进行第二设定时间段的反应。
S10、加入氨水调节PH至碱性。
S11、过滤胶乳得到含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液。
S12、取一定量含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液旋转涂布于PET薄膜上进行干燥，即可得到含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯薄膜。本发明利用有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体发生聚合反应形成主链，利用共聚的方法将含氟有机硅类单体引入主链，降低了复合薄膜的表面能，具有优秀的疏水性能，减弱了其与金属镍版的相互作用力，解决了镭射全息光刻材料生产过程中，全息记录层与金属镍版发生粘连所产生的质量问题，同时，本发明采用的方法制备流程简单，便于大规模的产业化应用，采取简单的改性方法即可解决产业中的重大质量问题，将可以大大降低生产成本，提高生产效率，带来可观的市场效益。
具体地，有机硅类单体为八甲基环四硅氧烷，含乙烯基的有机硅类单体为1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，含氟有机硅类单体为甲基三氟丙基环三硅氧烷。利用较低成本的甲基三氟丙基环三硅氧烷代替了昂贵的氟树脂作为改性材料，降低了生产过程的成本。
具体地，八甲基环四硅氧烷、甲基三氟丙基环三硅氧烷和1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的比例范围为1：1：1至5：1.5：1。具体地，第一反应温度为40-100℃，浓硫酸占反应容器质量分数为0.3-0.9wt％，第一设定时间段为1-8h，使得含氟有机硅类单体引入主链能够完全反应。
具体地，如图2所示，制备水相的步骤，包括：
S61、制备N-羟甲基丙烯酰胺与水的第一混合溶剂。
S62、将乳化剂、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺和脂肪醇聚氧乙烯醚按照一定比例用量加入第一混合溶剂中并搅拌。
具体地，如图3所示，制备含有乙烯基封端含氟聚硅氧烷的油相的步骤，包括：
S71、制备丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯的第二混合溶剂.
S72、将乙烯基封端含氟聚硅氧烷加入第二混合溶剂中混合均匀。
具体地，乳化剂为十二烷基硫酸钠，乳化剂的用量为3-8wt％，乙烯基封端含氟聚硅氧烷用量为3-10wt％，过硫酸铵用量为1-5wt％，第二反应温度30-100℃，第一设定时间段为1-9h，使得预乳液与过硫酸铵(APS)溶液完全反应。
具体地，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺的比例范围为2：1：1至1：1：2。
实施例二：
与实施例一相比区别点仅在于有机硅类单体为六甲基环三硅氧烷或八苯基环四硅氧烷，含乙烯基的有机硅类单体为甲基乙烯基二乙氧基硅烷，通过六甲基环三硅氧烷或八苯基环四硅氧烷与甲基乙烯基二乙氧基硅烷发生共聚反应得到聚丙烯酸酯主链。含氟有机硅类单体为四甲基三氟丙基环四硅氧烷。利用较低成本的四甲基三氟丙基环四硅氧烷代替了昂贵的氟树脂作为改性材料，降低了生产过程的成本。
实施例三：
将一定量八甲基环四硅氧烷(D4)和1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷(DVMS)加入反应体系，搅拌均匀，升温至反应温度60℃，滴加一定量浓硫酸(0.6wt％)后加入甲基三氟丙基环三硅氧烷(DF3)，其中，D4、DF3与DVMS三者的摩尔比为2/1/1，恒温反应5h，将容器提出冷却，最后加入无水碳酸钠中和浓硫酸，滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷。
制备水相，将乳化剂(十二烷基硫酸钠)、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺(V-20S)、脂肪醇聚氧乙烯醚加入N-羟甲基丙烯酰胺与水混合溶剂中搅拌，其中，乳化剂用量6wt％，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚与丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺三者比例为1.5/1/1。
制备油相，将乙烯基封端含氟聚硅氧烷(6wt％)加入于丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯混合溶剂中混合均匀，将油相加入水相混合得到预乳液。然后加入3wt％的过硫酸铵(APS)引发剂，升温至80℃反应5h。反应完成后，加入氨水调节PH至碱性，过滤胶乳即可得到固含量(不挥发组分占乳液总质量的比值)约为30％的含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液，然后取一定量乳液旋转涂布于PET薄膜上，干燥即得含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯薄膜。
实施例四：
将一定量八甲基环四硅氧烷(D4)和1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷(DVMS)加入反应体系，搅拌均匀，升温至反应温度60℃，滴加一定量浓硫酸(0.6wt％)后加入甲基三氟丙基环三硅氧烷(DF3)，其中，D4、DF3与DVMS三者的摩尔比为2/1/1，恒温反应5h，将容器提出冷却，最后加入无水碳酸钠中和浓硫酸，滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷。
制备水相，将乳化剂(十二烷基硫酸钠)、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺(V-20S)、脂肪醇聚氧乙烯醚加入N-羟甲基丙烯酰胺与水混合溶剂中搅拌，其中，乳化剂含量8wt％，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚与丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺三者比例为1.5/1/1。
制备油相，将乙烯基封端含氟聚硅氧烷(6wt％)加入于丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯混合溶剂中混合均匀，将油相加入水相混合得到预乳液。然后加入3wt％的过硫酸铵(APS)引发剂，升温至80℃反应5h。反应完成后，加入氨水调节PH至碱性，过滤胶乳即可得到固含量(不挥发组分占乳液总质量的比值)约为30％的含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液，然后取一定量乳液旋转涂布于PET薄膜上，干燥即得含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯薄膜。
实施例五：
将一定量八甲基环四硅氧烷(D4)和1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷(DVMS)加入反应体系，搅拌均匀，升温至反应温度60℃，滴加一定量浓硫酸(0.6wt％)后加入甲基三氟丙基环三硅氧烷(DF3)，其中，D4、DF3与DVMS三者的摩尔比为2/1/1，恒温反应5h，将容器提出冷却，最后加入无水碳酸钠中和浓硫酸，滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷。
制备水相，将乳化剂(十二烷基硫酸钠)、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺(V-20S)、脂肪醇聚氧乙烯醚加入N-羟甲基丙烯酰胺与水混合溶剂中搅拌，其中，乳化剂含量6wt％，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚与丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺三者比例为1.5/1/1。
制备油相，将乙烯基封端含氟聚硅氧烷(9wt％)加入于丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯混合溶剂中混合均匀，将油相加入水相混合得到预乳液。然后加入3wt％的过硫酸铵(APS)引发剂，升温至80℃反应5h。反应完成后，加入氨水调节PH至碱性，过滤胶乳即可得到固含量(不挥发组分占乳液总质量的比值)约为30％的含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液，然后取一定量乳液旋转涂布于PET薄膜上，干燥即得含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯薄膜。
对比例一：
将一定量八甲基环四硅氧烷(D4)和1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷(DVMS)加入反应体系，搅拌均匀，升温至反应温度60℃，滴加一定量浓硫酸(0.6wt％)后加入甲基三氟丙基环三硅氧烷(DF3)，其中，D4、DF3与DVMS三者的摩尔比为10/1.5/1，恒温反应5h，将容器提出冷却，最后加入无水碳酸钠中和浓硫酸，滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷。
制备水相，将乳化剂(十二烷基硫酸钠)、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺(V-20S)、脂肪醇聚氧乙烯醚加入N-羟甲基丙烯酰胺与水混合溶剂中搅拌，其中，乳化剂含量6wt％，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚与丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺三者比例为1.5/1/1。
制备油相，将乙烯基封端含氟聚硅氧烷(6wt％)加入于丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯混合溶剂中混合均匀，将油相加入水相混合得到预乳液。然后加入3wt％的过硫酸铵(APS)引发剂，升温至80℃反应5h。反应完成后，加入氨水调节PH至碱性，过滤胶乳即可得到固含量(不挥发组分占乳液总质量的比值)约为30％的含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液，然后取一定量乳液旋转涂布于PET薄膜上，干燥即得含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯薄膜。
对比例二：
将一定量八甲基环四硅氧烷(D4)和1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷(DVMS)加入反应体系，搅拌均匀，升温至反应温度60℃，滴加一定量浓硫酸(0.6wt％)后加入甲基三氟丙基环三硅氧烷(DF3)，其中，D4、DF3与DVMS三者的摩尔比为2/1/1，恒温反应5h，将容器提出冷却，最后加入无水碳酸钠中和浓硫酸，滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷。
制备水相，将乳化剂(十二烷基硫酸钠)、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺(V-20S)、脂肪醇聚氧乙烯醚加入N-羟甲基丙烯酰胺与水混合溶剂中搅拌，其中，乳化剂含量3wt％，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚与丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺三者比例为1.5/1/1。
制备油相，将乙烯基封端含氟聚硅氧烷(6wt％)加入于丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯混合溶剂中混合均匀，将油相加入水相混合得到预乳液。然后加入3wt％的过硫酸铵(APS)引发剂，升温至80℃反应5h。反应完成后，加入氨水调节PH至碱性，过滤胶乳即可得到固含量(不挥发组分占乳液总质量的比值)约为30％的含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液，然后取一定量乳液旋转涂布于PET薄膜上，干燥即得含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯薄膜。
对比例三：
将一定量八甲基环四硅氧烷(D4)和1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷(DVMS)加入反应体系，搅拌均匀，升温至反应温度60℃，滴加一定量浓硫酸(0.6wt％)后加入甲基三氟丙基环三硅氧烷(DF3)，其中，D4、DF3与DVMS三者的摩尔比为2/1/1，恒温反应5h，将容器提出冷却，最后加入无水碳酸钠中和浓硫酸，滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷。
制备水相，将乳化剂(十二烷基硫酸钠)、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺(V-20S)、脂肪醇聚氧乙烯醚加入N-羟甲基丙烯酰胺与水混合溶剂中搅拌，其中，乳化剂含量6wt％，十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚与丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺三者比例为1.5/1/1。
制备油相，将乙烯基封端含氟聚硅氧烷(3wt％)加入于丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯混合溶剂中混合均匀，将油相加入水相混合得到预乳液。然后加入3wt％的过硫酸铵(APS)引发剂，升温至80℃反应5h。反应完成后，加入氨水调节PH至碱性，过滤胶乳即可得到固含量(不挥发组分占乳液总质量的比值)约为30％的含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液，然后取一定量乳液旋转涂布于PET薄膜上，干燥即得含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯薄膜。
将实施例三、实施例四、实施例五、对比例一、对比例二和对比例三进行性能表征，所得的表征数据对比如下表所示：
Figure BDA0002756309290000141
Figure BDA0002756309290000151
其中，接触角指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线，此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ，是润湿程度的量度。
从上述的测试数据可以得知，本发明制备的镭射全息光刻材料的全息记录层具有良好的力学强度与疏水性能，采用化学方法将氟原子引入聚硅氧烷中，再通过共聚的方法将含氟聚硅氧烷引入聚丙烯酸酯主链，成功得到均一的含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯薄膜，并提高了水接触角，降低了其表面能。然而，当D4、DF3与DVMS的比例失衡，含氟聚硅氧烷不能得到理想的分子量，从而导致水接触角的下降，疏水性能下降。当乳化剂用量过低，液滴变大，则会严重影响聚合稳定性，导致体系凝胶含量上升，单体转化率下降。当含氟聚硅氧烷含量过低，则会导致复合薄膜的疏水性能不足，水接触角减小。
与现有技术相比，本发明提供的一种镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法通过将有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体加入反应容器搅拌均匀，使其发生共聚反应形成主链，以便进行后续的操作，升温至第一反应温度，滴加一定量浓硫酸后加入可以发生聚合反应的含氟有机硅类单体，并在第一反应温度下进行第一设定时间段的恒温反应，将含氟有机硅类单体引入主链，本制备方法利用有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体发生聚合反应形成主链，利用共聚的方法将含氟有机硅类单体引入主链，降低了复合薄膜的表面能，具有优秀的疏水性能，减弱了其与金属镍版的相互作用力，解决了镭射全息光刻材料生产过程中，全息记录层与金属镍版发生粘连所产生的质量问题，同时，本发明采用的方法制备流程简单，便于大规模的产业化应用，采取简单的改性方法即可解决产业中的重大质量问题，将可以大大降低生产成本，提高生产效率，带来可观的市场效益。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将可以发生聚合反应的有机硅类单体以及含乙烯基的有机硅类单体加入反应容器，并搅拌均匀；
升温至第一反应温度，滴加一定量浓硫酸后加入可以发生聚合反应的含氟有机硅类单体，并在所述第一反应温度下进行第一设定时间段的恒温反应；
反应完全后，将所述反应容器提出冷却；
加入无水碳酸钠中和浓硫酸；
将中和后的溶液通过滤纸过滤得到乙烯基封端含氟聚硅氧烷；
制备水相；
基于所述乙烯基封端含氟聚硅氧烷制备油相；
将油相加入水相混合得到预乳液；
在预乳液加入过硫酸铵溶液作引发剂，升温至第二反应温度进行第二设定时间段的反应；
加入氨水调节PH至碱性；
过滤胶乳得到含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液；
取一定量所述含氟聚硅氧烷改性聚丙烯酸酯乳液旋转涂布于PET薄膜上进行干燥。
2.根据权利要求1所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述有机硅类单体为八甲基环四硅氧烷，所述含乙烯基的有机硅类单体为1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷，所述含氟有机硅类单体为甲基三氟丙基环三硅氧烷。
3.根据权利要求2所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述八甲基环四硅氧烷、所述甲基三氟丙基环三硅氧烷和所述1，3-二乙烯基-1，1，3，3-四甲基二硅氧烷的比例范围为1：1：1至5：1.5：1。
4.根据权利要求2所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述第一反应温度为40-100℃，所述浓硫酸占所述反应容器质量分数为0.3-0.9wt％，所述第一设定时间段为1-8h。
5.根据权利要求2所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述制备水相的步骤，包括：
制备N-羟甲基丙烯酰胺与水的第一混合溶剂；
将乳化剂、丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺和脂肪醇聚氧乙烯醚按照一定比例用量加入所述第一混合溶剂中并搅拌。
6.根据权利要求5所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述制备含有所述乙烯基封端含氟聚硅氧烷的油相的步骤，包括：
制备丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸甲酯的第二混合溶剂；
将乙烯基封端含氟聚硅氧烷加入所述第二混合溶剂中混合均匀。
7.根据权利要求6所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述乳化剂的用量为3-8wt％，所述乙烯基封端含氟聚硅氧烷用量为3-10wt％，所述过硫酸铵用量为1-5wt％，所述第二反应温度30-100℃，所述第一设定时间段为1-9h。
8.根据权利要求7所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和丙烯氧基丙烯烷基酚基聚醚硫酸胺的比例范围为2：1：1至1：1：2。
9.根据权利要求1所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述有机硅类单体为六甲基环三硅氧烷或八苯基环四硅氧烷，所述含乙烯基的有机硅类单体为甲基乙烯基二乙氧基硅烷。
10.根据权利要求1所述的镭射全息光刻材料的全息记录层制备方法，其特征在于，所述含氟有机硅类单体为四甲基三氟丙基环四硅氧烷。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102127186A (zh) * 2010-12-28 2011-07-20 苏州工业园区优诺塑业有限公司 一种含氟硅丙烯酸酯乳液的制备方法
CN102585645A (zh) * 2012-03-05 2012-07-18 湖北联合天诚防伪技术股份有限公司 一种防伪电化铝涂料及其制备方法
CN103360541A (zh) * 2013-07-23 2013-10-23 武汉华工图像技术开发有限公司 一种用于激光全息信息记录材料的丙烯酸乳液及其制备方法
CN110642999A (zh) * 2019-10-28 2020-01-03 浙江理工大学 一种氟硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法及应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102127186A (zh) * 2010-12-28 2011-07-20 苏州工业园区优诺塑业有限公司 一种含氟硅丙烯酸酯乳液的制备方法
CN102585645A (zh) * 2012-03-05 2012-07-18 湖北联合天诚防伪技术股份有限公司 一种防伪电化铝涂料及其制备方法
CN103360541A (zh) * 2013-07-23 2013-10-23 武汉华工图像技术开发有限公司 一种用于激光全息信息记录材料的丙烯酸乳液及其制备方法
CN110642999A (zh) * 2019-10-28 2020-01-03 浙江理工大学 一种氟硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
倪勇 等: "有机氟硅改性聚丙烯酸树脂和乳液的研究", 《有机硅材料》 *
周庆权: "氟硅改性聚丙烯酸酯的制备以及在涤纶免水洗印花中的应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

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