CN106085072B - 一种具有粘接性的丙烯酸酯三防漆 - Google Patents

一种具有粘接性的丙烯酸酯三防漆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有粘接性的丙烯酸酯三防漆，它由0.1～5重量份的增粘剂、10～30重量份的由自由基热引发聚合得到的丙烯酸酯树脂和60～90重量份的溶剂制成，所述增粘剂为含有氨基的硅烷和含有乙烯基的硅烷通过迈克尔加成反应制得，或者所述增粘剂为含有氨基的硅烷和含有丙烯酰氧基丙基的硅烷通过迈克尔加成反应制得。本发明通过向丙烯酸酯三防漆中添加特定增粘剂，由增粘剂和丙烯酸酯聚合物中的交联单体的协同作用可以赋予丙烯酸酯三防漆漆膜与印制线路板良好的粘接，从而提高印制线路板的可靠性。

Description

一种具有粘接性的丙烯酸酯三防漆
技术领域
本发明的实施方式涉及化工领域，更具体地，本发明的实施方式涉及主要用于提高印制线路板(PCB)的可靠性的一种具有粘接性的丙烯酸酯三防漆。
背景技术
印制线路板(PCB)是电子元器件的支撑体，是电子元器件实现电气互联的载体，在当今所有的电子产品上都有应用，如计算机、计算机辅助设计和制造系统、汽车控制系统等信息类产品，互联网、局域网、移动电话、蓝牙面板、调制解调器等通讯类产品和电视机、打印机、复印机、录像机、LED照明等消费类产品。
随着电子元器件愈发向“轻、薄、短、小”的方向发展，印制线路板也从单层板发展到双面板、多层板和挠性板，并不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，这就要求PCB设计更细的孔径、更小的孔间距，从而对PCB的可靠性提出了更高的要求。
为了提高印制线路板(PCB)的可靠性，延长电子产品的使用寿命，通常在印制线路板上涂刷上三防漆。常用的三防漆有丙烯酸酯三防漆、聚氨酯三防漆、有机硅三防漆、醇酸树脂三防漆。其中，聚氨酯三防漆质地较脆，容易黄变；缩合型有机硅三防漆固化成膜速度较慢，影响加工效率，加成型有机硅三防漆虽然可以加温快速固化成膜，但是成的漆膜与PCB的粘接差；醇酸树脂三防漆漆膜发黄，另外其结构中含有较多的极性基团，漆膜的电性能相对较差。而丙烯酸酯三防漆具有成膜速度快、漆膜透明度高的优点，所用的溶剂为低毒性的酯类、酮类溶剂，在生产及使用时更加的环保，但是丙烯酸酯三防漆漆膜与PCB的粘接不够好，这在一定程度上会影响漆膜的三防效果。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种具有粘接性的丙烯酸酯三防漆，以期望可以解决丙烯酸酯三防漆漆膜与PCB的粘接不够好影响漆膜的三防效果的问题。
为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
一种具有粘接性的丙烯酸酯三防漆，其特征在于它是由以下成分制成：
增粘剂 0.1～5重量份；
由自由基热引发聚合得到的丙烯酸酯树脂 10～30重量份；
溶剂 60～90重量份；
所述增粘剂为含有氨基的硅烷和含有乙烯基的硅烷按照摩尔比1:1～2通过迈克尔加成反应制得，或者所述增粘剂为含有氨基的硅烷和含有丙烯酰氧基丙基的硅烷按照摩尔比1:1～2通过迈克尔加成反应制得。
增粘剂主要促进丙烯酸酯漆膜与印制线路板的粘接，提高三防效果，从而提高印制线路板的可靠性。
上述具有粘接性的丙烯酸酯三防漆中，所述含有氨基的硅烷为氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷、脲丙基三甲氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷、苯胺基丙基三甲氧基硅烷、苯胺基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者几种。
上述具有粘接性的丙烯酸酯三防漆中，所述含有乙烯基的硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷中的一种或者几种。
上述具有粘接性的丙烯酸酯三防漆中，所述含有丙烯酰氧基丙基的硅烷为甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或者几种。
上述具有粘接性的丙烯酸酯三防漆中，所述由自由基热引发聚合得到的丙烯酸酯树脂是由以下成分在溶剂中通过自由基热引发溶液聚合方法合成的：
所述硬段单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯腈中的一种或者几种；硬段单体主要用于提高丙烯酸酯漆膜的硬度和强度。
所述软段单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或者几种；软段单体主要用于提高丙烯酸酯漆膜的韧性。
所述交联单体为丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或者几种；交联单体主要作用在于引入交联点或官能团，提高丙烯酸酯漆膜与PCB的粘接。
所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或者几种；引发剂的作用在于引发上述单体进行自由基溶液共聚合反应。
所述链终止剂为正十二烷基硫醇、仲十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙醇中的一种或者几种；链终止剂用来控制丙烯酸酯聚合物的分子量。
上述具有粘接性的丙烯酸酯三防漆中，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、乙醇、异丙醇中的一种或者几种；溶剂起两个作用，在合成丙烯酸酯聚合物过程中，溶剂起聚合反应载体的作用，同时溶剂回流可以带走自由基聚合反应产生的热量；在丙烯酸酯三防漆中，溶剂可以调节三防漆的粘度，以达到最佳的工艺性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过向丙烯酸酯三防漆中添加特定增粘剂，由增粘剂和丙烯酸酯聚合物中的交联单体的协同作用可以赋予丙烯酸酯三防漆漆膜与印制线路板(PCB)良好的粘接，从而提高印制线路板(PCB)的可靠性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
增粘剂合成例1
向100mL三口瓶加入氨丙基三乙氧基硅烷(22.14g，1mol)和乙烯基三乙氧基硅烷(19.03g，1mol)，室温搅拌均匀后，氮气保护下升温至80℃，然后在此温度反应4小时，得到增粘剂1。
增粘剂合成例2
向100mL三口瓶中加入氨丙基三乙氧基硅烷(22.14g，1mol)和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(24.84g，1mol)，室温搅拌均匀后，氮气保护下升温至80℃，然后在此温度反应5小时，得到增粘剂2。
增粘剂合成例3
向100mL三口瓶中加入氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(22.24g，1mol)和乙烯基三甲氧基硅烷(22.23g，1.5mol)，室温搅拌均匀后，氮气保护下升温至80℃，然后在此温度反应5小时，得到增粘剂3。
增粘剂合成例4
向100mL三口瓶中加入氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(22.24g，1mol)和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(24.84g，1mol)，室温搅拌均匀后，氮气保护下升温至80℃，然后在此温度反应5小时，得到增粘剂4。
聚合物合成例1
向250mL三口瓶加入63g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯、12g甲基丙烯酸羟基乙酯和50g乙酸丁酯，升温至80℃，然后用恒压滴液漏斗滴加偶氮二异丁腈的乙酸乙酯溶液(0.2g偶氮二异丁腈溶解于50g乙酸乙酯)，滴加完毕后，在80℃继续反应3小时，然后加入0.05g正十二烷基硫醇和50g乙酸丁酯，得到丙烯酸酯聚合物溶液1。
聚合物合成例2
向250mL三口瓶加入60g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯、15g乙烯基三甲氧基硅烷和50g乙酸丁酯，升温至80℃，然后用恒压滴液漏斗滴加偶氮二异丁腈的乙酸乙酯溶液(0.25g偶氮二异丁腈溶解于50g乙酸乙酯)，滴加完毕后，在80℃继续反应3小时，然后加入0.03g叔十二烷基硫醇和50g乙酸丁酯，得到丙烯酸酯聚合物溶液2。
聚合物合成对比例1
向250mL三口瓶加入63g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯和38g乙酸丁酯，升温至80℃，然后用恒压滴液漏斗滴加偶氮二异丁腈的乙酸乙酯溶液(0.2g偶氮二异丁腈溶解于50g乙酸乙酯)，滴加完毕后，在80℃继续反应3小时，然后加入0.05g正十二烷基硫醇和44g乙酸丁酯，得到丙烯酸酯聚合物溶液3。
聚合物合成对比例2
向250mL三口瓶加入60g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯和40g乙酸丁酯，升温至80℃，然后用恒压滴液漏斗滴加偶氮二异丁腈的乙酸乙酯溶液(0.25g偶氮二异丁腈溶解于45g乙酸乙酯)，滴加完毕后，在80℃继续反应3小时，然后加入0.03g叔十二烷基硫醇和43g乙酸丁酯，得到丙烯酸酯聚合物溶液4。
实施例1
取60份丙烯酸酯聚合物溶液1，加入40份乙酸丁酯、20份乙酸乙酯和0.6份增粘剂1，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
实施例2
取50份丙烯酸酯聚合物溶液1，加入50份乙酸丁酯和0.9份增粘剂2，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
实施例3
取56份丙烯酸酯聚合物溶液1，加入55份乙酸丁酯和0.60份增粘剂3，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
实施例4
取45份丙烯酸酯聚合物溶液1，加入50份乙酸丁酯和0.58份增粘剂4，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
实施例5
取50份丙烯酸酯聚合物溶液2，加入40份乙酸丁酯、10份乙酸乙酯和0.32份增粘剂1，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
实施例6
取40份丙烯酸酯聚合物溶液2，加入60份乙酸乙酯和0.48份增粘剂2，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
实施例7
取40份丙烯酸酯聚合物溶液2，加入30份乙酸乙酯、30份丙二醇甲醚乙酸酯和0.60份增粘剂3，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
实施例8
取50份丙烯酸酯聚合物溶液2，加入30份乙酸丁酯和20份丙二醇甲醚乙酸酯，搅拌均匀后加入0.56份增粘剂4，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
对比例1
取50份丙烯酸酯聚合物溶液1，加入50份乙酸丁酯，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
对比例2
取50份丙烯酸酯聚合物溶液3，加入50份乙酸丁酯和0.90份增粘剂2，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
对比例3
取40份丙烯酸酯聚合物溶液2，加入60份乙酸乙酯，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
对比例4
取40份丙烯酸酯聚合物溶液4，加入60份乙酸乙酯和0.48份增粘剂3，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
对比例5
取50份丙烯酸酯聚合物溶液3，加入50份乙酸丁酯，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
对比例6
取40份丙烯酸酯聚合物溶液4，加入60份乙酸乙酯，搅拌均匀后用喷枪喷涂在PCB上成漆膜。
对上述所有成漆膜进行性能测试，涉及到的实验如下：
(1)涂漆实验：将丙烯酸酯聚合物溶液、增粘剂、溶剂按照比例混合均匀，倒在喷枪的胶槽中，然后喷涂在印制线路板上，于60℃鼓风烘箱3分钟中成膜。
(2)粘接试验：根据GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划格实验进行。
(3)盐雾试验：根据GJB150.11A-2009军用装备实验室环境试验方法第十一部分：盐雾试验进行。
(4)耐低温测试：将涂有丙烯酸酯三防漆漆膜的PCB置于-40℃低温箱中，放置96小时；
(5)耐高低温测试：将涂有丙烯酸酯三防漆漆膜的PCB，置于-40℃低温箱1个小时，然后放于120℃烘箱1个小时，记为1个循环，总计考察10个循环。
通过上述实验，获得的成漆膜性能结果如表1：
表1实施例和对比例的性能对比结果
从表1可以看出，采用本发明所述的丙烯酸酯树脂与增粘剂协同作用所得三防漆粘接性能优异，而单独使用所述丙烯酸树脂粘接性能较差，另外，使用本发明所述增粘剂与未使用交联单体聚合成的丙烯酸酯聚合物制备得到的三防漆粘接性能极差，如表1中对比例2、4所述，划格法完全粘接失效。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (4)

1.一种具有粘接性的丙烯酸酯三防漆，其特征在于它是由以下成分制成：
增粘剂 0.1～5重量份；
由自由基热引发聚合得到的丙烯酸酯树脂 10～30重量份；
溶剂 60～90重量份；
所述增粘剂为含有氨基的硅烷和含有乙烯基的硅烷按照摩尔比1:1～2通过迈克尔加成反应制得；
所述由自由基热引发聚合得到的丙烯酸酯树脂是由以下成分在溶剂中通过自由基热引发溶液聚合方法合成的：
所述硬段单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酰胺、丙烯腈中的一种或者几种；
所述软段单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯中的一种或者几种；
所述交联单体为丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、二丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种或者几种；
所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯中的一种或者几种；
所述链终止剂为正十二烷基硫醇、仲十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙醇中的一种或者几种。
2.根据权利要求1所述的具有粘接性的丙烯酸酯三防漆，其特征在于所述含有氨基的硅烷为氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二乙氧基硅烷、脲丙基三甲氧基硅烷、脲丙基三乙氧基硅烷、苯胺基丙基三甲氧基硅烷、苯胺基丙基三乙氧基硅烷中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的具有粘接性的丙烯酸酯三防漆，其特征在于所述含有乙烯基的硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三-(2-甲氧乙氧基)-硅烷中的一种或者几种。
4.根据权利要求1所述的具有粘接性的丙烯酸酯三防漆，其特征在于所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、乙醇、异丙醇中的一种或者几种。
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