CN106833166A - 一种防水氟化液及其制备方法和应用 - Google Patents

一种防水氟化液及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防水氟化液，包括如下重量份的组分：氟炭树脂5‑15份；氢氟醚2‑8份；全氟烷基丙烯酸酯乳液2‑8份；碳六防水剂2‑8份；非离子氟碳流平剂5‑15份；有机硅1‑7份；异氰酸酯1‑5份；羟乙基纤维素2‑8份以及水50‑70份。同时本发明还公开了所述防水氟化液的制备方法和应用。所述防水氟化液涂层具具有更加稳定的防水防油、防化学腐蚀、耐磨耐滑等性能，制备的电子产品轻薄耐用且散热性好；同时，涂层密封相比于机械密封，对产品结构无特殊要求，使电子产品制作更加简单、高效；可以根据具体电子产品选择合适的涂层且所述防水氟化液的流动性好，能够有效提高电子产品的涂层均匀度。

Description

一种防水氟化液及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种用于电子产品的防水氟化液及其制备方法和应用，属于涂料技术领域。
背景技术
对于大多数电子产品来说，水一直是头号敌人，因为现在的电子产品内部大多数是集成电路板和电池等导电部件，尤其是集成电路板上具有较多的裸露接头，如果电子产品在通电工作状态下一旦接触到水，遇到高压就会有短路危险，遇到低压也许会正常工作，不过肯定会影响产品的使用寿命。
现有的电子产品等零部件大多采用密封结构进行防水，比如以智能手表为例，通过将显示屏与表头密封连接在一起，这种密封结构的方式对电子产品的结构具有一定的特殊要求，会导致电子产品装配较困难，任何一个步骤出错都可能导致产品达不到应有的防水级别，结构密封往往还会增加产品的重量，同时，现有的结构密封连接大多属于刚性连接，电子产品经过长时间使用，有可能导致连接处出现松动，达不到应有的防水级别。
发明内容
为了解决现有电子产品结构密封存在的上述问题，本发明提供了一种用于电子产品的防水氟化液及其制备方法和应用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种防水氟化液，包括如下重量份的组分：氟炭树脂5-15份；氢氟醚2-8份；全氟烷基丙烯酸酯2-8份；碳六防水剂2-8份；非离子氟碳流平剂5-15份；有机硅1-7份；异氰酸酯1-5份；羟乙基纤维素2-8份以及水50-70份。
进一步地，其中所述防水氟化液包括如下重量份的组分：氟炭树脂10份；氢氟醚5份；全氟烷基丙烯酸酯5份；碳六防水剂5份；非离子氟碳流平剂8份；有机硅3份；异氰酸酯2份；羟乙基纤维素5份以及水57份。
进一步地，其中所述防水氟化液包括如下重量份的组分：氟炭树脂5份；氢氟醚8份；全氟烷基丙烯酸酯8份；碳六防水剂2份；非离子氟碳流平剂15份；有机硅1份；异氰酸酯5份；羟乙基纤维素8份以及水70份。
本发明还提供了一种上述防水氟化液的制备方法，包括如下步骤：
1)首先按照配方分别称取各组分，然后将氟炭树脂、氢氟醚、全氟烷基丙烯酸酯乳液、碳六防水剂、非离子氟碳流平剂、有机硅、异氰酸酯、羟乙基纤维素依次加入反应釜内配方量的水中，在反应釜内将各组分充分搅拌均匀，然后经过滤去除杂质，即得所述防水氟化液。
进一步地，其中所述过滤是通过400目的耐酸滤网进行的。
本发明进一步提供了一种上述防水氟化液在电子产品防水中的应用.
进一步地，其中所述防水氟化液经过喷枪、喷笔喷涂或溶液浸涂均匀涂敷在电子产品的表面，经过固化，形成防水氟化液涂层，即可达到防水的目的。
进一步地，其中当所述防水氟化液采用所述喷枪或喷笔形成且所述电子产品上的喷涂区域面积在0.1m2以上时，选用喷嘴的直径为1.5mm的喷枪喷涂；当所述防水氟化液采用所述喷枪或喷笔形成且所述喷涂区域面积为0.1m2以下时，选用喷嘴直径0.3mm的喷笔进行喷涂。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：本发明的防水氟化液涂覆于电子产品零部件的表面形成涂层，采用具有该涂层的零部件制作的电子产品相比于传统结构密封的电子产品，具有更加稳定的防水防油、防化学腐蚀、耐磨耐滑等性能，制备的电子产品轻薄耐用且散热性好；同时，涂层密封相比于机械密封，对产品结构无特殊要求，使电子产品制作更加简单、高效；可以根据具体电子产品选择合适的涂层且所述防水氟化液的流动性好，能够有效提高电子产品的涂层均匀度。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1
一种防水氟化液，包括如下重量份的组分：氟炭树脂(南京新派化工科技有限公司)5份；氢氟醚(浙江巨化集团公司)8份；全氟烷基丙烯酸酯(上海金锦乐实业有限公司)8份；碳六防水剂2份(浙江辉凯新材料)；非离子氟碳流平剂(广州鑫日化工科技有限公司)15份；有机硅(东莞市研泰化学科技有限公司)1份；异氰酸酯(廊坊荣超保温材料有限公司)5份；羟乙基纤维素(湖北远成赛创科技有限公司)8份以及水70份。
上述防水氟化液的制备方法，包括如下步骤：
按照配方分别称取各组分，然后将氟炭树脂5份、氢氟醚8份、全氟烷基丙烯酸酯8份、碳六防水剂2份、非离子氟碳流平剂15份、有机硅1份、异氰酸酯5份、羟乙基纤维素8份依次加入70份水中制得混合溶液，在反应釜中常压将混合溶液充分搅拌均匀，搅拌温度为20℃，搅拌转速为100r/min，搅拌时间为2h；然后经过目数为400目的耐酸滤网过滤，以去除溶液中的杂质，即制得所述防水氟化液。
一种利用上述防水氟化液对PCB板(线路板)进行涂层的方法，包括如下步骤：将上述防水氟化液倒入喷枪(购自东莞市正丰喷涂工具有限公司)中，控制喷枪喷涂压力60psi，对于喷涂区域面积为0.1m2以上的区域，选用喷嘴的直径为1.5mm的喷枪进行喷涂；对于喷涂区域面积为0.1m2以下的区域，选用喷嘴直径0.3mm的喷笔进行喷涂。当采用喷枪喷涂时，调整喷斑为扇形，喷嘴距所述PCB板待喷涂表面15cm，沿从左至右的方向，在所述PCB板上以6cm/s的速度从上到下依次喷涂，控制喷枪喷涂压力为50psi，随后沿从上至下的方向以6cm/s的速度从左到右依次喷涂，喷涂压力不变，如此重复两次，制得涂层厚度为0.4μm的PCB板；当采用喷笔(购自东莞市长安庆源五金配件商行)喷涂时，喷嘴距所述PCB板待喷涂表面8cm，从左至右以3cm/s的速度从上到下依次喷涂，喷涂压力为20psi，随后从上至下以3cm/s的速度从左到右依次喷涂，喷涂压力不变，如此重复三次，制得涂层厚度为0.4μm的PCB板。
喷涂结束后，将上述PCB板在室外阳光暴晒5h，或直接置于30℃烘箱中固化2h，得到具有高透明性的防水氟化液涂层。
实施例2
一种防水氟化液，包括如下重量份的组分：氟炭树脂(南京新派化工科技有限公司)15份；氢氟醚(浙江巨化集团公司)2份；全氟烷基丙烯酸酯(上海金锦乐实业有限公司)2份；碳六防水剂8份(浙江辉凯新材料)；非离子氟碳流平剂(广州鑫日化工科技有限公司)5份；有机硅(东莞市研泰化学科技有限公司)7份；异氰酸酯(廊坊荣超保温材料有限公司)1份；羟乙基纤维素(湖北远成赛创科技有限公司)2份及50份水。
上述防水氟化液的制备方法，包括如下步骤：
按照配方分别称取各组分，然后将氟炭树脂15份、氢氟醚2份、全氟烷基丙烯酸酯乳液2份、碳六防水剂8份、非离子氟碳流平剂5份、有机硅7份、异氰酸酯1份、羟乙基纤维素2份依次加入50份水中制得混合溶液，在反应釜中常压将混合溶液充分搅拌均匀，搅拌温度20℃，搅拌转速100r/min，搅拌时间2h；然后经过目数为400目的耐酸滤网过滤，以去除溶液中的杂质，即制得所述防水氟化液。
一种利用上述防水氟化液对PCB板(线路板)进行涂层的方法，包括如下步骤：先将上述防水氟化液倒入洁净的平底玻璃皿中，之后将PCB板完全地水平浸没在所述玻璃皿中，3-6s后水平取出，浸没时稍加翻动所述PCB板，然后人工戴手套取出所述PCB板，所述PCB板的表面厚度约为0.8μm。
浸涂后，将所述PCB板在室外阳光暴晒6h，或直接置于40℃烘箱中固化1h，制备出具有高透明性的防水氟化液涂层。
实施例3
一种防水氟化液，包括如下重量份的组分：氟炭树脂(南京新派化工科技有限公司)10份；氢氟醚(浙江巨化集团公司)5份；全氟烷基丙烯酸酯(上海金锦乐实业有限公司)5份、碳六防水剂5份(浙江辉凯新材料)、非离子氟碳流平剂(广州鑫日化工科技有限公司)8份；有机硅(东莞市研泰化学科技有限公司)3份；异氰酸酯(廊坊荣超保温材料有限公司)2份；羟乙基纤维素(湖北远成赛创科技有限公司)5份及水57份。
上述防水氟化液的制备方法，包括如下步骤：
按照配方分别称取各组分，然后将氟炭树脂10份、氢氟醚5份、全氟烷基丙烯酸酯乳液5份、碳六防水剂5份、非离子氟碳流平剂8份、有机硅3份、异氰酸酯2份、羟乙基纤维素5份依次加入57份水中制得混合溶液，在反应釜中常压将混合溶液充分搅拌均匀，搅拌温度为20℃，搅拌转速为100r/min，搅拌时间为2h，然后经过目数为400目的耐酸滤网过滤，以去除溶液中的杂质，即制得所述防水氟化液。
若所述PCB板上喷涂区域面积在0.1m2以上，选用喷嘴直径为2mm的喷枪喷涂；对于喷涂区域面积为0.1m2以下，选用喷嘴直径0.3mm的喷笔进行喷涂。当采用喷枪喷涂时，调整喷斑为扇形，喷嘴距所述PCB板待喷涂表面15cm，沿从左至右的方向，在所述PCB板上以8cm/s的速度从上到下依次喷涂，喷涂压力为60psi，随后沿从上至下的方向以8cm/s的速度从左到右依次喷涂，喷涂压力不变，如此重复二次，制得涂层厚度为0.6μm的PCB板。当采用喷笔喷涂时，喷嘴距所述PCB板待喷涂表面8cm，从左至右以5cm/s的速度从上到下依次喷涂，喷涂压力为30psi，随后从上至下以5cm/s的速度从左到右依次喷涂，喷涂压力不变，如此重复二次，制得涂层厚度为0.6μm的PCB板。
喷涂后，将所述PCB板在室外阳光暴晒4h，或直接置于30℃烘箱中固化3h，制备出具有高透明性的防水氟化液涂层。
所述实施例1-3的防水氟化液涂层的性能参数检测结果如下表1所示。
表1
由表1可见，所述实施例1及实施例2制备的防水氟化液涂层，所述水滴接触角分别为158°和159°，所述油滴接触角分别为156°和158°，具有优良的超疏水性和超疏油性；而所述实施例3制备的防水氟化液涂层，所述水滴接触角与油滴接触角明显高于实施例1及实施例2的防水氟化液涂层，分别为167°和162°，表明所述实施例3的防水氟化液涂层具有优于所述实施例1及实施例2的超疏水性，这可能与所述实施例3的防水氟化液涂层的配方有关。
由表1可见，所述实施例1及实施例2制备的防水氟化液涂层，所述水滴滚动角分别为6°和5°，所述油滴滚动角分别为7°和6°，这表明实施例1与实施例2均具有较差的润湿性，所述实施例3的防水氟化液涂层，所述水滴滚动角与油滴滚动角明显高于实施例1及实施例2的防水氟化液涂层，分别为2°和4°，表明所述实施例3的防水氟化液涂层具有低于于实施例1及实施例2的润湿性，这可能与实施例3的防水氟化液涂层的配方有关。
综上，所述实施例1-3制备的涂层具有优良的防水性，且实施例3的防水性能最优，这可能与实施例3的配方有关。
由表1可见，所述实施例1-3制备的防水氟化液涂层在pH为5-9的溶液内浸泡24h后，所述外部涂层的超疏水性基本没有变化，这表明所述防水氟化液涂层具有良好的耐酸碱腐蚀特性。
所述实施例1-3的透光率分别为92％、93％、96％，依次递增，这表明所述氟化液涂层具有优良的透光率，其中，实施例3的透光率明显好于实施例1-2，这可能与实施例3的配方有关。
由表1可见，所述实施例1-3制备的防水氟化液涂层的分解温度均高达450°，所述涂层的耐高温特性应该与涂层的独特微观结构有关。
另外，本实施例1-3制备的涂层还具有流动性好、无毒无味、质量轻、散热好、抗磨损的优点。
上述实施例均以PCB板为所述防水氟化液的涂层基体，所述涂层还可以涂敷在蓝牙耳机、运动耳机、智能手表、智能手环、无人机、仪器仪表、航空航天、船舶设备、汽车电子系统、智能水杯、电饭煲、豆浆机、微波炉、电磁炉、榨汁机、电热水壶、饮水机、咖啡机、剃须刀、电动牙刷、电吹风、美容仪/洁面仪、按摩器材、足浴器、理发器、空气净化器、净水器、手机、移动电源、手机电池、充电器、网络机顶盒、路由器、交换机、相机、镜头、学习机、点读笔、点读机等电子3C系列产品的除PCB板之外的其他电子部件中。
根据电子产品的具体情况，所述涂层还可以通过毛刷刷涂或点胶机点涂的方式制备，以降低涂层制备难度、提高制备效率并制得涂层厚度均匀的电子产品。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种防水氟化液，其特征在于，包括如下重量份的组分：氟炭树脂5-15份；氢氟醚2-8份；全氟烷基丙烯酸酯2-8份；碳六防水剂2-8份；非离子氟碳流平剂5-15份；有机硅1-7份；异氰酸酯1-5份；羟乙基纤维素2-8份以及水50-70份。
2.根据权利要求1所述的防水氟化液，其特征在于，包括如下重量份的组分：氟炭树脂10份；氢氟醚5份；全氟烷基丙烯酸酯5份；碳六防水剂5份；非离子氟碳流平剂8份；有机硅3份；异氰酸酯2份；羟乙基纤维素5份以及水57份。
3.根据权利要求1所述的防水氟化液，其特征在于，包括如下重量份的组分：氟炭树脂5份；氢氟醚8份；全氟烷基丙烯酸酯8份；碳六防水剂2份；非离子氟碳流平剂15份；有机硅1份；异氰酸酯5份；羟乙基纤维素8份以及水70份。
4.一种权利要求1-3任一项所述的防水氟化液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)首先按照配方分别称取各组分，然后将氟炭树脂、氢氟醚、全氟烷基丙烯酸酯乳液、碳六防水剂、非离子氟碳流平剂、有机硅、异氰酸酯、羟乙基纤维素依次加入反应釜内配方量的水中，在反应釜内将各组分充分搅拌均匀，然后经过滤去除杂质，即得所述防水氟化液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述过滤是通过400目的耐酸滤网进行的。
6.一种权利要求1-3任一项所述防水氟化液在电子产品防水中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，其特征在于，所述防水氟化液经过喷枪、喷笔喷涂或溶液浸涂均匀涂敷在电子产品的表面，经过固化，形成防水氟化液涂层，即可达到防水的目的。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，当所述防水氟化液采用所述喷枪或喷笔形成且所述电子产品上的喷涂区域面积在0.1m2以上时，选用喷嘴的直径为1.5mm的喷枪喷涂；当所述防水氟化液采用所述喷枪或喷笔形成且所述喷涂区域面积为0.1m2以下时，选用喷嘴直径0.3mm的喷笔进行喷涂。
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