摘 要

UV减粘胶在半导体行业的产品加工中一直有着良好的应用价值，但我国对于UV减粘胶的研究起步较晚，成果相对较少，因此，UV减粘胶还有着较大的研究空间。同时，环保意识的加强让人们愈发关注环境友好性更佳的乳液型胶粘剂。故此，本课题旨在制备出具有良好粘结和脱粘性能，同时较为环境友好的乳液型丙烯酸酯共聚物UV减粘胶。

本文首先介绍了种子胶乳法制备基体胶粘剂的方案，后在胶粘剂中加入了脱粘体系，之后以初粘性、剥离强度和脱粘性三项指标对胶粘剂进行了性能分析。根据分析结果，提出了两种包含交联体系的脱粘体系方案，并进行了合成与表征分析。其中，初粘性通过旋转流变仪的tacktest测试来表征，剥离强度通过180°拉伸实验进行表征，脱粘性通过对比UV固化前后性能分析得出。

最终结果显示，粘结性能最优秀的胶粘剂方案为：双丙酮丙烯酰胺和己二酸二酰肼的交联体系 水溶性高分子聚乙二醇双甲基丙烯酸酯 6%KH570。该方案具有良好的粘结性能和脱粘性，但在剥离强度上仍有较大改进空间。

关键词：UV固化 乳液 丙烯酸酯共聚物 胶粘剂

Abstract

UV visbreaking adhesives have always had good application value in the processing of products in the semiconductor industry. However, China's research on UV visbreaking adhesives started late and the results are relatively small. Therefore, UV visbreaking adhesives still have a large research space. At the same time, the strengthening of environmental awareness has made people pay more attention to emulsion adhesives with better environmental friendliness. Therefore, this project aims to prepare emulsion-type acrylic copolymer UV visbreaking adhesive with good bonding and debonding properties and environmental friendliness.

This paper first introduces the preparation method of the base adhesive by the seed latex method, and then adds the debonding system to the adhesive. Then the performance of the adhesive is analyzed by three indexes: initial tack, peel strength and debonding. According to the analysis results, two debonding system schemes including cross-linking system were proposed, and the synthesis and characterization analysis were carried out. Among them, the initial tack was characterized by the tacktest test of the rotary rheometer, and the peel strength was characterized by a 180° tensile test, and the debonding was obtained by comparing the performance analysis before and after UV curing.

The final results show that the best adhesive solution for bonding performance is: cross-linking system of diacetone acrylamide and adipic acid dihydrazide water-soluble polymer polyethylene glycol dimethacrylate 6% KH570. The solution has good bonding properties and debonding, but there is still much room for improvement in peel strength.

Key words：UV curing；Emulsion；acrylic copolymer；adhesive

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2乳液型丙烯酸酯共聚物胶粘剂 1

1.2.1丙烯酸酯共聚物胶粘剂 1

1.2.2乳液型丙烯酸酯类胶粘剂 2

1.3UV减粘胶的组成成分 3

1.3.1基体胶粘剂的组成成分 3

1.3.2增粘补强体系 4

1.3.3光引发剂 5

1.3.4UV减粘胶的光固化机理 6

1.4国内外研究情况 7

1.4.1国外研究情况 7

1.4.2国内研究情况 7

1.5本论文的研究意义和目的 8

第二章 实验部分 9

2.1实验原理 9

2.2实验原料 10

2.3实验仪器 11

2.4 实验内容 12

2.4.1基体胶粘剂配方 12

2.4.2基体胶粘剂合成装置图 12

2.4.3基体胶粘剂合成流程 12

2.4.4 主链双键的引入 13

2.5性能表征 13

2.5.1初粘性测试 13

2.5.2剥离强度测试 13

2.5.3脱粘性测试 14

第三章 结果与讨论 15

3.1胶粘剂性能 15

3.1.1基体胶粘剂红外谱图 15

3.1.2胶粘剂初粘性 15

3.1.3胶粘剂剥离强度 17

3.1.4胶粘剂脱粘性 18

3.2引入交联体系的胶粘剂性能 19

3.2.1引入交联体系的胶粘剂初粘性 20

3.2.2引入交联体系的胶粘剂剥离强度 20

3.2.3包含交联体系的两种脱粘体系方案 21

3.3邻苯双键方案胶粘剂性能 21

3.3.1邻苯双键方案胶粘剂初粘性 21

3.3.2邻苯双键方案胶粘剂剥离强度 22

3.3.3邻苯双键方案胶粘剂脱粘性 23

3.4PEGMA方案胶粘剂性能 23

3.4.1PEGMA方案胶粘剂初粘性 24

3.4.2PEGMA方案胶粘剂剥离强度 24

3.4.3PEGMA方案胶粘剂脱粘性 25

第四章 结论与展望 27

参考文献 28

致谢 32

第一章 绪论

1.1引言

在许多半导体行业以及光学仪器行业产品的制备流程中，需要使用一种胶粘剂来固定晶圆等材料，以便于后续的加工调整[1]。加工结束后，要求选用的胶粘剂能够通过某种工艺流程快速失去粘性，从而把加工完毕的晶圆等材料从固定位置取下，并且既不对材料造成损伤，又能保证材料表面没有胶粘剂残留[1]。UV减粘胶就是一种适用于半导体芯片加工过程的胶粘剂。

UV减粘胶本身具有良好的粘结性能，其胶粘性能可满足正常的胶粘剂使用需求，因此其前期使用时类似于压敏胶。同时，UV减粘胶中含有光引发剂，其可吸收一定波长和强度范围内的紫外光而分解，并根据其种类生成不同类型的活性中心（自由基或阳离子中心）。活性中心可引发胶粘剂之中的不饱和双键进行加聚反应，从而导致胶粘剂形成交联网络并发生固化、失去胶粘性能。固化脱粘后的胶粘剂可以较容易的从被固定的材料上剥离，因此UV减粘胶具有良好的使用价值。

UV减粘胶还有具有许多优点，例如产生的挥发性有机化合物（VOC）较少，由于接枝而与基材具有更好的粘合性，具有优异的耐热性和耐化学性、优异的透明度和较高的剪切强度等[2]。此外，UV固化工艺也具有较多优点，例如胶粘剂固化速率快、固化过程节约能源、固化成本低、操作过程较为紧凑等[3]。因此，近年来人们对于UV减粘胶的商业兴趣持续增长，UV减粘胶表现出了良好的应用前景[4]。

1.2乳液型丙烯酸酯共聚物胶粘剂

1.2.1丙烯酸酯共聚物胶粘剂

在许多工业合成流程之中，丙烯酸类单体及其低聚物由于具有优异的性能而被广泛使用，例如透明度较高，在阳光下耐黄变能力较强以及由于饱和结构而具备的抗氧化能力等[4]。然而，丙烯酸类聚合物热机械稳定性相对较差，因为它们通常具有线性结构。因此，需要交联多官能团丙烯酸酯以增加其热机械稳定性。据Kaczmarek和Decker报道，当胶粘剂弱交联时，它表现出类似流体的行为[5]。然而，交联度更高的胶粘剂，抗蠕变性则会大大增加[6]。

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