[发明专利]一种巯基-烯紫外光固化纳米压印材料

权利要求书

1.一种巯基-烯紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：由低粘度、多官能度的液体预聚物、稀释剂、光引发剂与助剂组成;所述低粘度、多官能度的液体预聚物由含硅巯基单体和不含硅烯烃单体、不含硅巯基单体和含硅烯烃单体、或含硅巯基单体和含硅烯烃单体组成；所述含硅巯基单体质量占液体预聚物质量10%-90%，含硅烯烃单体组成占液体预聚物质量90%-10%；所述单体均含有两个或两个以上的可固化交联官能团，可固化交联官能团为巯基或碳碳不饱和双键；所述巯基包括巯基烷烃、巯基芳香烃、巯基乙酸酯以及巯基丙酸酯；所述碳碳不饱和双键包括乙烯基、乙烯基醚、丙烯基醚、烯丙基醚、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、N-乙烯基酰胺、共轭二烯、丙烯腈、烯丙基三聚异氰酸酯、烯丙基三嗪、不饱和酯、马来酰亚胺；所述液体预聚物占预聚物与稀释剂总质量的5%-90%；所述稀释剂是非反应性的溶剂或反应性单体；所述非反应性溶剂包括戊烷、己烷、庚烷、辛烷、氯苯、甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、甲酸酯、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺以及它们的混合物；所述反应性单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚以及他们的混合物；稀释剂质量占材料总质量的95%-10%；所述光引发剂选自安息香乙醚、安息香双甲醚、安息香丁醚、联苯甲酰、二苯甲酮的一种或几种；所述光引发剂质量为液体预聚物质量的0.1%-5%；所述助剂选自有机氟硅烷流平剂、含氟表面活性剂、有机醇、聚醚烷基共改性硅油消泡剂的一种或几种，助剂质量为液体预聚物质量的0.01%-10%。

2.根据权利要求1所述的巯基-烯紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：所述含硅巯基单体为巯基终端或侧链含有巯基的长链硅氧烷、巯基硅烷或巯基接枝笼状硅氧烷，不含硅巯基单体为三巯基丙酸酯烷烃、四巯基丙酸酯烷烃或巯基丙酸酯三嗪，含硅烯烃单体为碳碳不饱和双键终端或侧链含有碳碳不饱和双键的长链硅氧烷、乙烯基硅烷或碳碳不饱和双键接枝笼状硅氧烷，不含硅烯烃单体为三烯丙基醚烷烃、三烯丙基醚烷基醇、烯丙基三聚异氰酸酯或烯丙基三嗪。

3.根据权利要求1所述的巯基-烯紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：所述低粘度、多官能度的液体预聚物在室温下的动力粘度为1厘泊-10000厘泊。

4.根据权利要求1所述的巯基-烯紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：所述液体预聚物紫外光固化后体积收缩率小于5%。

5.根据权利要求1所述的巯基-烯紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：所述液体预聚物可通过旋转涂膜工艺在石英、硅、高分子聚合物光滑表面上形成一层均匀的液体薄膜，厚度20纳米-500纳米。

6.根据权利要求5所述的巯基-烯紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：应用于紫外光固化纳米压印工艺，在液体薄膜上形成微纳结构图案，进而转化为金属或半导体结构。

7.根据权利要求1-6任意之一所述的巯基-烯紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：基于双层胶体系在基片上制备微纳结构，上层可紫外光固化纳米压印胶为所述的巯基-烯紫外光固化纳米压印材料，膜厚20纳米至200纳米；下层为热塑型高分子聚合物传递层，膜厚200纳米至1000纳米；所述高分子聚合物传递层材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯的一种。

8.根据权利要求1-6任意之一所述的紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：在所述双层胶体系中，固化后的上层可紫外光固化纳米压印胶与下层高分子聚合物传递层在氧气中的反应离子刻蚀速率之比大于1：5，上层可紫外光固化纳米压印胶上低深宽比的纳米图案通过等离子体刻蚀可传递到下层高分子聚合物传递层，并且结构深宽比大幅增加。

9.根据权利要求8所述的紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：所述下层高分子聚合物传递层在有机溶剂中溶解；高深宽比结构在高分子聚合物传递层形成后，沉积金属或半导体材料，使用有机溶剂除去高分子聚合物传递层，将传递层结构转化为金属或半导体结构。

10.根据权利要求9所述的紫外光固化纳米压印材料，其特征在于：所述有机溶剂包括丙酮、甲醇、乙醇及氯苯。