[发明专利]一种双重响应型可降解光刻胶及其制备方法和使用方法

摘要

本发明涉及一种双重响应型可降解光刻胶及其制备方法和使用方法。本发明以能在不同波长紫外光下发生交联和解交联的分子作为交联剂，通过不同波长紫外光照射来实现光刻胶的交联和解交联；采用可水解的结构作为聚合物骨架，常温下能在pH>7的碱水溶液中发生降解，最终得到溶于水的小分子。将交联剂、光引发剂、活性单体和连接分子混合得到光刻胶体系，然后将此光刻胶应用于纳米压印，表现出优异的压印性能和降解性能，很好地解决了光刻胶对模板的损伤问题。此外，它还具有环保的特性，是一种环保型的可降解光刻胶。

主权项

1.一种双重响应型可降解光刻胶，其基本组成和质量份数为：A可逆交联剂10‑40份B活性单体5‑30份C连接分子10‑30份D光引发剂1‑5份E有机溶剂0‑60份其中活性单体B为带两个双键的酸酐；连接分子C为带两个或两个以上巯基的硫醇；可逆交联剂A采用如下方法制备：(1)制备带两个羟基的可逆交联剂主体：将摩尔比为1:(1～5):(0.1～1)的苯三酚类物质、乙酰乙酸乙酯类物质、催化剂与溶剂混合，加热到30～90℃，搅拌反应3～12小时，然后清洗过滤，真空干燥，得到带两个羟基的可逆交联剂主体；苯三酚类物质选自：间苯三酚、邻苯三酚、1,2,4‑苯三酚、2,4,6‑三羟基甲苯、2,4,6‑三羟基苯丙酮、2,4‑二羟基苄醇、3,4‑二羟基苄醇或3,4,5‑三羟基甲苯；乙酰乙酸乙酯类物质选自：乙酰乙酸乙酯、三氟乙酰乙酸乙酯、2‑氟乙酰乙酸乙酯、4‑氯乙酰乙酸乙酯、2‑甲基乙酰乙酸乙酯、4‑溴乙酰乙酸乙酯、2‑乙酰基乙酸氯乙酯、乙酰乙酸正丙酯、丙酰乙酸乙酯、3‑氧代丙酸甲酯、3‑氧代丙酸乙酯、氟代丙酰基乙酸乙酯或3‑氯‑2‑甲基‑3‑氧代丙酸乙酯；催化剂选自：70～98％浓硫酸、85～98％磷酸、31～36％盐酸、对甲苯磺酸、碘、氨基磺酸、三氟甲磺酸银、甲磺酸、硫酸氢钠、三氟乙酸、草酸、苯磺酸或硝酸铈铵；溶剂选自：去离子水、1,4‑二氧六烷、丙酮、甲苯、甲醇、环己烷、二氯甲烷、四氢呋喃、乙氰或三氯甲烷；(2)制备带两个长链羟基的可逆交联剂主体：将步骤(1)中带两个羟基的可逆交联剂主体、卤代醇和缚酸剂按摩尔比为1:(2～5):(4～10)的比例与溶剂混合，加热到60～100℃，冷凝回流，搅拌反应12～48小时，过滤除去缚酸剂，干燥，得到带两个长链羟基的可逆交联剂主体；卤代醇选自：2‑溴乙醇、2‑(2‑溴乙氧基)乙醇、2‑氯乙醇、2‑(2‑氯乙氧基)乙醇、3‑溴丙醇、2‑溴‑1‑丙醇、3‑溴‑2‑甲基‑1‑丙醇、3‑溴‑2,2‑二甲基‑1‑丙醇、3‑氯‑1‑丙醇、1‑氯‑2‑丙醇、3‑氯‑2,2‑二甲基‑1‑丙醇、4‑溴丁醇、4‑碘‑1‑丁醇、4‑氯‑1‑丁醇、5‑溴戊醇、5‑氯‑1‑戊醇、6‑溴己醇或6‑氯‑1‑己醇；缚酸剂选自：无水碳酸钾、无水碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碘化钾、三乙胺或吡啶；溶剂选自：丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙腈、四氢呋喃或甲苯；(3)制备带两个双键的可逆交联剂：将步骤(1)带两个羟基或步骤(2)带两个长链羟基的可逆交联剂主体、催化剂按摩尔比为1:(2～5)的比例与溶剂混合，在30～80℃下，搅拌混合均匀，然后将混合物冷却至0℃，再向混合物中缓慢滴加摩尔当量为2～5的酰氯类化合物，搅拌反应1.5～6小时，控制反应温度为0±2℃，反应完成后，经过滤、洗涤、真空干燥，得到带两个双键的可逆交联剂；催化剂选自：三乙胺、吡啶、无水碳酸钾或无水碳酸钠；酰氯类化合物选自：丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、2‑氟丙烯酰氯、丁烯酰氯、3‑甲基巴豆酰氯、(E)‑2‑甲基‑2‑丁烯酰氯、富马酸单乙酯酰氯、4‑戊烯酰氯、3‑乙氧基丙烯酰氯、(E)‑2‑庚烯酰氯或反‑8‑甲基‑6‑壬酰氯。