CN105694672A - 一种用于3c电子产品的复合涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于3C电子产品的复合涂料，按重量份数计，包括以下组份：水性环氧树脂乳液36～45份，消泡剂0.3～0.8份，流平剂0.2～0.7份，防闪锈剂0.2～0.3份，水20～25份，水性固化剂乳液10～16份，填料18～24份，增稠剂1～2份，气相二氧化硅0.3～0.6份，硅丙乳液10～15份，异戊四醇3～6份，复合防辐射剂7～8份。本发明还提供了该用于3C电子产品的复合涂料的制备方法。本发明提供的用于3C电子产品的复合涂料的防辐射性能较强，能有效保护使用者。
Description
技术领域：
本发明涉及一种涂料，特别是涉及一种用于3C电子产品的复合涂料及其制备方法。
背景技术：
3C电子产品是计算机(Computer)、通讯(Communication)和消费电子产品(ConsumerElectronic)三类电子产品的统称。近年来，我国3C产业取得了长足的进步。就消费电子产品来看，其市场规模(零售额)从2008年的8000亿元增长到2014年的破万亿水平，计算机、通讯器材市场同样也是快速发展。从2014年增长最火的智能手机市场来看，2015年上半年，中国智能手机市场销量规模达过1亿部，进入下半年这一趋势有增无减。另外，从全球市场来看，业内资深人士预测，仅平板电脑一项，2015年市场规模即可达到500亿美元。3C市场需求情况也较稳定，不断推出的新技术新产品不断刺激着消费者的购买欲望，总体来说，未来几年3C市场前景乐观。
计算机、通讯和消费电子产品对防腐和外观装饰都有较高的要求，而这与其所使用的涂料关系紧密。外表涂层工艺的好坏，已经成为决定产品档次的重要指标之一。许多厂家不断在此方面做文章，将其作为产品的卖点。用于3C电子产品的涂料在防腐、附着力方面、机械性能方面的要求较高，所以相对于其他种类的涂料而言，环氧树脂涂料比较适合。不过随着人们越来越重视3C电子产品的环保性能以及对人体健康方面的影响，对3C电子产品所用涂料的耐水性、防辐射性能以及环保性能方面提出了更高的要求，现有的环氧树脂涂料已不能完全胜任。
公开号为CN101633814B、公开日为2012.06.27、申请人为张凯的中国专利申请公开了“水性环氧树脂防腐涂料的制备方法”，它解决了现有技术水分散液的贮存稳定性和分散液涂膜的耐水、耐腐蚀性之间的矛盾等问题，它由硅氧烷改性水性环氧树脂分散液、氧化铁红、防锈颜料、滑石粉、消泡剂、流平剂、抗闪锈剂、去离子水按比例混合而成，其特征在于：将亲水性单体引入到环氧树脂分子链上，具有自乳化特点；将硅氧烷应用于水性环氧树脂的改性，能够加热自固化。该涂料贮存稳定性好，施工性能好，涂膜干燥快，干燥后硬度高，涂膜光亮平滑，耐水，耐腐蚀，耐洗擦，综合性能优良，成本低。该涂料在耐水性、耐腐蚀性方面表现较好，而且属于水性涂料，相对于溶剂型涂料而言环保性能方面有较大的优势，不过，3C电子产品内部的电磁辐射会对使用者产生不良影响，此时涂料的防辐射性能显得尤为重要，而该涂料的防辐射性能较差，对使用者几乎没有起到保护作用。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是提供一种用于3C电子产品的复合涂料，其防辐射性能较强，能有效保护使用者。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种用于3C电子产品的复合涂料，按重量份数计，包括以下组份：水性环氧树脂乳液36～45份，消泡剂0.3～0.8份，流平剂0.2～0.7份，防闪锈剂0.2～0.3份，水20～25份，水性固化剂乳液10～16份，填料18～24份，增稠剂1～2份，气相二氧化硅0.3～0.6份，硅丙乳液10～15份，异戊四醇3～6份，复合防辐射剂7～8份；
(1)将质量比为1:1的钛酸钡和钛酸锶加入搅拌机进行搅拌，搅拌至混合均匀得到复合粉体，将体积比为1:1的50％质量分数的硼氟酸溶液和80％质量分数的氢氟酸溶液混合均匀后得到混酸溶液，将复合粉体加入混酸溶液中超声分散10分钟，静置浸泡1小时，取出后用蒸馏水洗涤至中性，得到酸化复合粉体；
(2)将20g/L浓度的氯化亚锡溶液和40ml/L浓度的盐酸溶液混合均匀后得到敏化液，将0.25g/L浓度的氯化钯溶液和10ml/L浓度的盐酸溶液混合均匀后得到活化液，将步骤(1)得到的酸化复合粉体加入敏化液室温下敏化4分钟，然后加入活化液室温下活化4分钟，得到活化复合粉体；
(3)将30g/L的硫酸镍溶液、20g/L的次磷酸钠溶液、10g/L的醋酸钠溶液、15g/L的硼酸溶液、1g/L的氟化钠溶液、8ml/L的乳酸溶液加入去离子水，搅拌均匀后加入氨水调节ph值为5，然后加入步骤(2)得到的活化复合粉体，水浴加热至85℃，搅拌1小时，出料后沉淀分离，洗涤、烘干后得到镀镍复合粉体；
(4)将硬脂酸钠加入去离子水中分散均匀后得到质量分数为0.5％的硬脂酸钠溶液，将步骤(3)得到的镀镍复合粉体加入硬脂酸钠溶液中，镀镍复合粉体与硬脂酸钠的重量比为10:1，转入超声波清洗器中80W超声功率下搅拌1.5小时，将得到的产物过滤后洗涤，将滤饼置于真空干燥箱中100℃下干燥至恒重，研磨后过60目筛，得到复合防辐射剂。
优选地，本发明所述水性环氧树脂乳液中环氧树脂的固含量为50％。
优选地，本发明所述消泡剂为矿物油类消泡剂。
优选地，本发明所述流平剂为聚丙烯酸酯。
优选地，本发明所述防闪锈剂为亚硝酸钠。
优选地，本发明所述水为去离子水。
优选地，本发明所述水性固化剂乳液为固含50％有机胺的水性固化剂乳液。
优选地，本发明所述填料为纳米黏土。
优选地，本发明所述增稠剂为羟甲基纤维素。
本发明要解决的另一技术问题是提供上述用于3C电子产品的复合涂料的制备方法。
为解决上述技术问题，技术方案是：
按重量份数称取各组分，将水性环氧树脂乳液、消泡剂、流平剂、防闪锈剂、水、硅丙乳液、异戊四醇加入搅拌器中搅拌30分钟，然后将水性固化剂乳液、填料、气相二氧化硅、复合防辐射剂加入搅拌缸搅拌1小时，研磨至细度小于50μm，然后将增稠剂加入搅拌缸，搅拌均匀后过滤，得到用于3C电子产品的复合涂料。
由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
3C电子产品的辐射主要为电磁辐射，钛酸钡和钛酸锶为介电材料，对电磁波具有很好的介电损耗型吸收作用，镍粉的磁性较好，具有较高的磁导率和磁损耗，因此对电磁波具有很好的磁损耗型吸收作用，不过镍粉在涂料体系中存在氧化问题，所以本发明先对钛酸钡、钛酸锶混合得到复合粉体，然后对复合粉体进行酸化处理，在复合粉体表面进行酸蚀刻形成凹凸不平的微观结构，提高表面粗糙度，再通过敏化、活化在复合粉体表面形成化学镀镍的钯催化中心，然后通过化学镀镍方法将镍粉镀于复合粉体的表面形成镀镍复合粉体，解决了镍粉的氧化问题，不过其表面仍呈亲水性，与环氧树脂基体相容性不佳，不容易分散均匀且容易析出，因而本发明通过硬脂酸钠对其进行表面处理，硬脂酸钠化学吸附于镀镍复合粉体表面，形成了有机包覆层，将镀镍复合粉体的表面变成了疏水性表面，改善了其与环氧树脂基体的相容性和结合力，使其能均匀分散于涂料中，形成了有效的导电导磁通道，从而大大提高了复合涂料的防辐射性能。
具体实施方式：
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
用于3C电子产品的复合涂料，按重量份数计，包括以下组份：环氧树脂的固含量为50％的水性环氧树脂乳液40份，矿物油类消泡剂0.4份，聚丙烯酸酯0.2份，亚硝酸钠0.3份，去离子水21份，固含50％有机胺的水性固化剂乳液11份，纳米黏土18份，羟甲基纤维素1.2份，气相二氧化硅0.4份，硅丙乳液11份，异戊四醇4.5份，复合防辐射剂7.2份。
该复合涂料的制备方法为：
(1)将质量比为1:1的钛酸钡和钛酸锶加入搅拌机进行搅拌，搅拌至混合均匀得到复合粉体，将体积比为1:1的50％质量分数的硼氟酸溶液和80％质量分数的氢氟酸溶液混合均匀后得到混酸溶液，将复合粉体加入混酸溶液中超声分散10分钟，静置浸泡1小时，取出后用蒸馏水洗涤至中性，得到酸化复合粉体；
(2)将20g/L浓度的氯化亚锡溶液和40ml/L浓度的盐酸溶液混合均匀后得到敏化液，将0.25g/L浓度的氯化钯溶液和10ml/L浓度的盐酸溶液混合均匀后得到活化液，将步骤(1)得到的酸化复合粉体加入敏化液室温下敏化4分钟，然后加入活化液室温下活化4分钟，得到活化复合粉体；
(3)将30g/L的硫酸镍溶液、20g/L的次磷酸钠溶液、10g/L的醋酸钠溶液、15g/L的硼酸溶液、1g/L的氟化钠溶液、8ml/L的乳酸溶液加入去离子水，搅拌均匀后加入氨水调节ph值为5，然后加入步骤(2)得到的活化复合粉体，水浴加热至85℃，搅拌1小时，出料后沉淀分离，洗涤、烘干后得到镀镍复合粉体；
(4)将硬脂酸钠加入去离子水中分散均匀后得到质量分数为0.5％的硬脂酸钠溶液，将步骤(3)得到的镀镍复合粉体加入硬脂酸钠溶液中，镀镍复合粉体与硬脂酸钠的重量比为10:1，转入超声波清洗器中80W超声功率下搅拌1.5小时，将得到的产物过滤后洗涤，将滤饼置于真空干燥箱中100℃下干燥至恒重，研磨后过60目筛，得到复合防辐射剂；
(5)按重量份数称取各组分，将环氧树脂的固含量为50％的水性环氧树脂乳液、矿物油类消泡剂、聚丙烯酸酯、亚硝酸钠、去离子水、硅丙乳液、异戊四醇加入搅拌器中搅拌30分钟，然后将固含50％有机胺的水性固化剂乳液、纳米黏土、气相二氧化硅、复合防辐射剂加入搅拌缸搅拌1小时，研磨至细度小于50μm，然后将羟甲基纤维素加入搅拌缸，搅拌均匀后过滤，得到用于3C电子产品的复合涂料。
实施例2
用于3C电子产品的复合涂料，按重量份数计，包括以下组份：环氧树脂的固含量为50％的水性环氧树脂乳液44份，矿物油类消泡剂0.6份，聚丙烯酸酯0.7份，亚硝酸钠0.2份，去离子水23份，固含50％有机胺的水性固化剂乳液13份，纳米黏土20份，羟甲基纤维素1.6份，气相二氧化硅0.5份，硅丙乳液13份，异戊四醇6份，复合防辐射剂7.7份。
该复合涂料的制备方法与实施例1一样。
实施例3
用于3C电子产品的复合涂料，按重量份数计，包括以下组份：环氧树脂的固含量为50％的水性环氧树脂乳液36份，矿物油类消泡剂0.8份，聚丙烯酸酯0.5份，亚硝酸钠0.2份，去离子水22份，固含50％有机胺的水性固化剂乳液15份，纳米黏土22份，羟甲基纤维素1.5份，气相二氧化硅0.3份，硅丙乳液15份，异戊四醇5份，复合防辐射剂7份。
该复合涂料的制备方法与实施例1一样。
实施例4
用于3C电子产品的复合涂料，按重量份数计，包括以下组份：环氧树脂的固含量为50％的水性环氧树脂乳液45份，矿物油类消泡剂0.3份，聚丙烯酸酯0.3份，亚硝酸钠0.3份，去离子水24份，固含50％有机胺的水性固化剂乳液12份，纳米黏土24份，羟甲基纤维素1份，气相二氧化硅0.6份，硅丙乳液14份，异戊四醇3份，复合防辐射剂7.5份。
该复合涂料的制备方法与实施例1一样。
实施例5
用于3C电子产品的复合涂料，按重量份数计，包括以下组份：环氧树脂的固含量为50％的水性环氧树脂乳液42份，矿物油类消泡剂0.5份，聚丙烯酸酯0.4份，亚硝酸钠0.2份，去离子水20份，固含50％有机胺的水性固化剂乳液16份，纳米黏土23份，羟甲基纤维素1.8份，气相二氧化硅0.4份，硅丙乳液12份，异戊四醇4份，复合防辐射剂8份。
该复合涂料的制备方法与实施例1一样。
实施例6
用于3C电子产品的复合涂料，按重量份数计，包括以下组份：环氧树脂的固含量为50％的水性环氧树脂乳液39份，矿物油类消泡剂0.7份，聚丙烯酸酯0.6份，亚硝酸钠0.3份，去离子水25份，固含50％有机胺的水性固化剂乳液10份，纳米黏土19份，羟甲基纤维素2份，气相二氧化硅0.3份，硅丙乳液10份，异戊四醇5.5份，复合防辐射剂7.6份。
该复合涂料的制备方法与实施例1一样。
将实施例1-6以及对比例制备出的涂料的防辐射性能进行测试，测试结果如下表所示。其中，
对比例为公开号为CN101633814B的中国专利，
防辐射性能参考SJ20524—1995标准使用频谱分析仪测试各涂料制成的涂层屏蔽值，测试频率为9kHz-1000MHz，记录电磁屏蔽值的最小值，该数值越大表明防辐射性能越好。
由此可见，本发明实施例1-6的最小电磁屏蔽值均远远大于对比例，具有较好的防辐射性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：按重量份数计，包括以下组份：水性环氧树脂乳液36～45份，消泡剂0.3～0.8份，流平剂0.2～0.7份，防闪锈剂0.2～0.3份，水20～25份，水性固化剂乳液10～16份，填料18～24份，增稠剂1～2份，气相二氧化硅0.3～0.6份，硅丙乳液10～15份，异戊四醇3～6份，复合防辐射剂7～8份；
(1)将质量比为1:1的钛酸钡和钛酸锶加入搅拌机进行搅拌，搅拌至混合均匀得到复合粉体，将体积比为1:1的50％质量分数的硼氟酸溶液和80％质量分数的氢氟酸溶液混合均匀后得到混酸溶液，将复合粉体加入混酸溶液中超声分散10分钟，静置浸泡1小时，取出后用蒸馏水洗涤至中性，得到酸化复合粉体；
(2)将20g/L浓度的氯化亚锡溶液和40ml/L浓度的盐酸溶液混合均匀后得到敏化液，将0.25g/L浓度的氯化钯溶液和10ml/L浓度的盐酸溶液混合均匀后得到活化液，将步骤(1)得到的酸化复合粉体加入敏化液室温下敏化4分钟，然后加入活化液室温下活化4分钟，得到活化复合粉体；
(3)将30g/L的硫酸镍溶液、20g/L的次磷酸钠溶液、10g/L的醋酸钠溶液、15g/L的硼酸溶液、1g/L的氟化钠溶液、8ml/L的乳酸溶液加入去离子水，搅拌均匀后加入氨水调节ph值为5，然后加入步骤(2)得到的活化复合粉体，水浴加热至85℃，搅拌1小时，出料后沉淀分离，洗涤、烘干后得到镀镍复合粉体；
(4)将硬脂酸钠加入去离子水中分散均匀后得到质量分数为0.5％的硬脂酸钠溶液，将步骤(3)得到的镀镍复合粉体加入硬脂酸钠溶液中，镀镍复合粉体与硬脂酸钠的重量比为10:1，转入超声波清洗器中80W超声功率下搅拌1.5小时，将得到的产物过滤后洗涤，将滤饼置于真空干燥箱中100℃下干燥至恒重，研磨后过60目筛，得到复合防辐射剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：所述水性环氧树脂乳液中环氧树脂的固含量为50％。
3.根据权利要求1所述的一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：所述消泡剂为矿物油类消泡剂。
4.根据权利要求1所述的一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：所述流平剂为聚丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：所述防闪锈剂为亚硝酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：所述水为去离子水。
7.根据权利要求1所述的一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：所述水性固化剂乳液为固含50％有机胺的水性固化剂乳液。
8.根据权利要求1所述的一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：所述填料为纳米黏土。
9.根据权利要求1所述的一种用于3C电子产品的复合涂料，其特征在于：所述增稠剂为羟甲基纤维素。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的一种用于3C电子产品的复合涂料的制备方法，其特征在于：
按重量份数称取各组分，将水性环氧树脂乳液、消泡剂、流平剂、防闪锈剂、水、硅丙乳液、异戊四醇加入搅拌器中搅拌30分钟，然后将水性固化剂乳液、填料、气相二氧化硅、复合防辐射剂加入搅拌缸搅拌1小时，研磨至细度小于50μm，然后将增稠剂加入搅拌缸，搅拌均匀后过滤，得到用于3C电子产品的复合涂料。
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