CN103571291B - 一种防水涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防水涂料，其包括成膜剂、疏水剂、疏水性纳米二氧化硅以及疏水性石蜡。本发明的提供的防水涂料为具有防水功能的无色、透明涂覆物质，可以直接涂覆在手机线路板或手机外壳上以达到防水、防尘的效果。其制备工艺简单、操作简便，降低了手机生产的生产成本。由于涂层直接涂覆在线路板上，其防水性能优异，且不用改变手机原有的结构设计。
Description
技术领域
本发明涉及防水领域，尤其涉及一种防水涂料。
背景技术
随着社会的发展，科技的进步，手机市场的逐步扩大，消费者对手机的性能要求也在不断地提高。在手机不断功能化、智能化的同时，开始追求人性化，比如防水。由于功能化和智能化在手机上的不断发展，消费者可以随时随地玩手机，坐车、走路、吃饭、工作时都在用手机，甚至上厕所、洗澡时也在用手机。但是，在洗澡、上厕所时用手机不小心把手机掉到马桶、水池里面，这样手机会进水，导致手机短路坏掉。由此商家为了满足消费者的需求，推出了三防手机，防尘、防水、防摔。但现有的防水设计都是通过在结构上的设计，从结构上进行密封设置，比如增加外壳的密封性等，以增加手机的密封性，达到防水效果。但这种设计外形美观不足，笨重，且对生产商而言，增加了设计与模具费用，且容易因结构的破坏，如产生裂痕或缺块等，而失去防水性。
而现有的防水涂料一般只能应用于建筑、家居等领域，很难应用到手机、PC等电子产品上来，且现有的涂料具有一定毒害作用，并不环保。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有存在的技术问题之一。
为此本发明提供一种防水涂料，其包括成膜剂、荷叶疏水剂、疏水性纳米二氧化硅以及疏水性石蜡。
同时，本发明提供一种线路板，所述线路板的表面涂覆有以上所述的防水涂料。
本发明还提供一种手机，其包括以上所述的线路板。
本发明的提供的防水涂料由荷叶疏水剂、疏水性纳米二氧化硅、疏水性石蜡结合而成，其具有更强防水功能，且涂料无色、透明、涂覆性好；每种成分均为无毒成分。将本发明的防水涂料直接以刷涂、喷涂等涂覆方式涂覆在手机线路板或手机外壳上，即可达到防水、防尘的效果。其制备工艺简单、操作简便，降低了手机生产的生产成本。由于涂层直接涂覆在线路板上，其防水性能优异，且不用改变手机原有的结构设计。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种防水涂料，其包括疏水剂、疏水性二氧化硅以及疏水性石蜡。
在本发明的防水涂料中，其各组分的含量优选为：40～55wt%的成膜剂；20～30wt%的疏水剂；10～15wt%的疏水性二氧化硅；10～15wt%的疏水性石蜡。在此配比范围内，防水涂料的防水性能更加优异。
在本发明中，成膜剂没有特殊限定，可以为常规的涂料用成膜剂，本发明优选为丙烯酸聚合物，其成膜性能优异。
石蜡是一种从石油、页岩油或其他沥青矿物油的某些馏出物中提取出来的一种白色或淡黄色半透明物，为本领域技术人员所公知。
在本发明中，所述疏水性石蜡是通过对石蜡进行改性处理得到的，其改性处理方法优选为：首先将1重量份的石蜡加入到10重量份的无水乙醇中，加热到45-55℃并进行搅拌至完全溶解形成石蜡溶液；然后将4重量份的去离子水加入到石蜡溶液中并快速搅拌至混合均匀至形成乳液。在加入去离子水的过程中进行搅拌，以防止石蜡凝固。
荷叶疏水剂为本领域技术人员所公知的，一般为混合体化合物，其分散在水中能够形成稳定的分散体，本发明中，可以采用常规的本领域技术人员所公知的方法制备荷叶疏水剂，如，首先将８份无水乙醇与８份甲基硅酸均匀配合后，在自然环境下反应３０分钟；然后将１００份去离子水加入反应釜中，加温至５０－６０℃，再加入３份疏水植物提取物、５份氢氧化钾，继续升温至１００℃；然后将反应完全的甲基硅酸加入反应釜中，保温反应５０分钟后倒入沉淀池冷却沉淀过滤，即为成品。
疏水性纳米二氧化硅为本领域技术人员所公知，其具有很强的疏水性。疏水性纳米二氧化硅的制备方法为本利于技术人员所公知，本发明对疏水性纳米二氧化硅的制备方法没有特殊限定，可以为本领域技术人员所公知的疏水性纳米二氧化硅制备方法。本发明优选为超临界干燥法制备疏水性纳米二氧化硅，即、首先将正硅酸乙酯、无水乙醇、甲酰胺、去离子水、盐酸(1mol/L)按一定的摩尔配比混合，在快速搅拌条件下反应30分钟，溶液由混浊变为清亮透明；然后用适量的稀氨水(0.05mol/L)调节溶液的pH值至约为5～6，并快速搅拌使之混合均匀；再将混合液倒人到烧杯中，密封后置于室温下使其凝胶化，加入无水乙醇进行陈化24小时；加入表面改性剂一二甲基二氯硅烷/环己烷，在室温下反应一段时间，使其与老化后的气凝胶表面的羟基反应，取代羟基基团；再用无水乙醇置换出产品中剩余的溶剂；最后将其置于超临界CO2萃取装置中，10～20MPa，30℃进行干燥得到产物。
本发明提供的防水涂料由荷叶疏水剂、疏水性纳米二氧化硅、疏水性石蜡结合而成，其最终产品为无色、透明的乳液，涂覆性能好，涂敷后能在材料表面形成一种特殊抗水结构，使表面具有极强的疏水、憎水、防水效果，且不会影响涂层的透气性。同时，其各组分均为无毒成分，对环境和用户无害。
作为本发明的进一步改进，防水涂料中还包括分散剂，以使疏水性纳米二氧化硅能够分散更为均匀。分散剂为本领域技术人员所公知，如BYK5040、BYK5027分散剂，其对疏水性纳米二氧化硅具有较强的分散作用。在本发明中，以所述防水涂料的重量为基准，所述分散剂的含量优选为1-2wt%。
作为本发明的进一步改进，防水涂料中还包括消泡剂，以消除或减少制备过程中产生的泡沫。消泡剂为本领域技术人员所公知，如YH-203消泡剂，在此不做详细描述。在本发明中，以所述防水涂料的重量为基准，所述消泡剂的含量优选为1～3wt%。
同时，本发明提供一种线路板，所述线路板的表面涂覆有以上任意所述的防水涂料。本发明提供的防水涂料为无色、透明、无毒的涂覆材料，其可以直接以刷涂、喷涂等简单的涂覆方式涂覆在线路板上，以使线路板达到防水、防尘的效果。对于线路板的其他结构构成为本领域技术人员所公知，在此不做详细描述。
同样，本发明还提供一种手机，其包括上述的线路板。采用防水涂料直接涂覆在手机内的线路板上生产防水手机，可以降低手机生产成本、减少工艺，且不需对手机结构进行任何改变，不会影响手机外观。对于手机的其他结构构成为本领域技术人员所公知，在此不做赘述。
本发明提供的防水涂料由植物疏水剂、疏水二氧化硅、疏水石蜡等疏水物质结合而成，其为具有防水功能的无色、透明涂覆物质；每种成分均为无毒成分，且具有很强的疏水效果。本发明的防水涂料可以直接以刷涂、喷涂等涂覆方式涂覆在手机线路板或手机外壳上，工艺简单、操作简便，降低了手机生产的生产成本；由于直接涂覆在线路板上，其防水性能优异，且不用改变手机原有的结构设计。
下面通过具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例1
首先将石蜡加入到无水乙醇中，加热到50℃并进行搅拌至蜡完全溶解形成石蜡溶液；然后将去离子水加入到石蜡溶液中并快速至混合均匀，制得疏水性石蜡。
然后，在常温下用高速分散机以500r/min的速度将550g的丙烯酸树脂、200g的荷叶疏水剂与20g的分散剂（BYK5040）以及30g的消泡剂（YH-203）进行搅拌，时间为10min；然后加入100g的纳米疏水二氧化硅，以2000r/min的速度搅拌1h。最后加入100g疏水性石蜡，以2500r/min搅拌2小时，即制得成品。
实施例2
首先将石蜡加入到无水乙醇中，加热到45℃并进行搅拌至蜡完全溶解形成石蜡溶液；然后将去离子水加入到石蜡溶液中并快速至混合均匀，制得疏水性石蜡。
然后，在常温下用高速分散机以500r/min的速度将500g的丙烯酸树脂、180g的荷叶疏水剂与10g的分散剂（BYK5027）以及10g的消泡剂（YH-203）进行搅拌，时间为10min；然后加入150g的纳米疏水二氧化硅，以2000r/min的速度搅拌1h；最后加入150g疏水石蜡，以2500r/min搅拌2小时，即制得成品。
实施例3
首先将石蜡加入到无水乙醇中，加热到55℃并进行搅拌至蜡完全溶解形成石蜡溶液；然后将去离子水加入到石蜡溶液中并快速至混合均匀，制得疏水性石蜡。
然后，在常温下用高速分散机以500r/min的速度将400g的丙烯酸树脂、300g的荷叶疏水剂与20g的分散剂（BYK5027）以及20g的消泡剂（YH-203）进行搅拌，时间为10min；然后加入140g的纳米疏水二氧化硅，以2000r/min的速度搅拌1h；最后加入120g疏水石蜡，以2500r/min搅拌2小时，即制得成品。
性能测试：
接触角测试：本领域技术人员公知，当水珠与基材表面的接触角大于90°时便具有疏水能力，当接触角大于150度时具有超疏水能力。本发明中接触角的测试方法采用GB/T24368-2009测试标准进行测试。测试结果如表1所示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 接触角 | 121° | 126° | 123° |
从上表可以看出，根据本发明提供的防水涂料涂覆在基材上以后，其遇水的接触角均在120°以上，远远大于90°，具有很强的疏水性能。且涂覆有本发明提供的防水涂料的手机，在浸水5分钟后还能够继续使用，手机达到了防水的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，因此，只要运用本发明说明书内容所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种防水涂料，其包括成膜剂、荷叶疏水剂、疏水性纳米二氧化硅以及疏水性石蜡其各组分的含量为：
成膜剂40～55wt%；
荷叶疏水剂20～30wt%；
疏水性纳米二氧化硅10～15wt%；
疏水性石蜡10～15wt%；
所述疏水性石蜡的制备方法为：首先将1重量份的石蜡加入到10重量份的无水乙醇中，加热到45-55℃并进行搅拌至完全溶解形成石蜡溶液；然后将4重量份的去离子水加入到石蜡溶液中并快速搅拌至混合均匀至形成乳液。
2.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，所述成膜剂为丙烯酸聚合物。
3.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，还包括分散剂。
4.根据权利要求3所述的防水涂料，其特征在于，以所述防水涂料的重量为基准，所述分散剂的含量为1-2wt%。
5.根据权利要求1所述的防水涂料，其特征在于，还包括消泡剂。
6.根据权利要求5所述的防水涂料，其特征在于，以所述防水涂料的重量为基准，所述消泡剂的含量为1～3wt%。
7.一种线路板，其特征在于，所述线路板的表面涂覆有权利要求1—6任意一项所述的防水涂料。
8.一种手机，其特征在于，包括权利要求7所述的线路板。
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