CN112608631B - 一种手机按键及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及手机按键领域，公开了一种手机按键，手机按键通过表面处理剂处理，表面处理剂包括如下重量份数的原料：40‑45份氰酸酯树脂；9‑12份二烯丙基四‑三甲基硅氧基二硅氧烷；1‑2份催化剂；2‑3份羟基硅油；50‑60份去离子水；制备方法为：S1.表面处理剂的制备；S2.手机按键表面处理；S3.固化处理；本申请具有以下优点和效果：由二烯丙基四‑三甲基硅氧基二硅氧烷和氰酸酯树脂结合，形成的聚合物分子链具有高度卷曲性，具有增韧作用，提升表面处理剂的耐磨性；氰酸酯树脂和二烯丙基四‑三甲基硅氧基二硅氧烷得到的聚合产物进一步与羟基硅油混合，降低界面张力，提升表面处理剂混合体系的稳定性；羟基硅油提高柔滑性，提升表面处理剂涂膜的触感。

Description

一种手机按键及其加工工艺
技术领域
本申请涉及手机按键领域，尤其是涉及一种手机按键及其加工工艺。
背景技术
通常手机上的按键都分为按钮开关和装饰按键两部分组成，装饰按键安装于按钮开关上，通常人手触摸的是装饰按键，而装饰按键的材料有金属也有塑料，通常以塑料为基体，外涂稀有金属铬而成。
但是现有的铬电镀采用直流电源，镀铬层的厚度仅达到0.25-0.5微米，只有装饰效果，耐磨性很差，因此仍有待改进。
发明内容
为了提高手机按键的耐磨性，本申请提供一种手机按键及其加工工艺。
第一方面，本申请提供一种手机按键，采用如下技术方案：
一种手机按键，所述手机按键通过表面处理剂处理，所述表面处理剂包括如下重量份数的原料：
40-45份氰酸酯树脂；
9-12份二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷；
1-2份催化剂；
2-3份羟基硅油；
50-60份去离子水。
通过采用上述技术方案，硅氧键具有很高的键能，在催化剂作用下，具有极性基团的氰酸酯树脂和二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷结合形成的聚合物分子链具有高度卷曲性，具有增韧作用，由此得到的表面处理剂处理手机按键，可使其耐磨性得到明显改善；氰酸酯树脂和二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷得到的聚合产物进一步与羟基硅油混合得到的产物后可吸附在油水界面上，亲水基伸入水相中，亲油基伸入油相中，定向排列在油水界面上形成界面膜，从而降低界面张力，提升表面处理剂混合体系的稳定性；且通过添加羟基硅油提高柔滑性，提升表面处理剂涂膜的触感。
优选的：按重量份数计，所述原料还包括2-3份ε-己内酯。
通过采用上述技术方案，在催化剂和羟基硅油的存在下，ε-己内酯发生开环得到高分子聚合物，高分子聚合物再与氰酸酯树脂和二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷反应后剩余的二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷进一步混合，可得到交联密度高的体型网状产物，有利于提升表面处理剂的耐磨性能，从而达到提升表面处理剂处理的手机按键耐磨性的目的。
优选的：按重量份数计，所述原料还包括0.6-0.8份4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和0.1-0.2份引发剂。
通过采用上述技术方案，引发剂作用下，ε-己内酯形成的高分子聚合物和4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛反应，得到具有长链支化拓扑结构的链段，从而可形成大量的分子链缠结,起到类似物理交联的作用,从而实现增韧效果，提高表面处理剂的耐磨性。
优选的：所述引发剂为过氧化苯甲酰。
通过采用上述技术方案，采用有机过氧化物过氧化苯甲酰做引发剂，使ε-己内酯形成的高分子聚合物和4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛反应更容易发生。
优选的：按重量分数计，所述原料还包括1-2份聚乙烯醇。
通过采用上述技术方案，氰酸酯树脂含有极性氰基基团，进一步添加强极性的聚乙烯醇，可提高极性基团的含量，充分利用氢键提高分子间作用力，有效提高表面活性剂在手机按键上的粘接附着力，从而延长表面处理剂的涂层的有效时间，提升手机按键的耐磨持久性。
优选的：所述催化剂为氯化钯。
通过采用上述技术方案，采用氯化钯做催化剂，促进氰酸酯树脂和二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷结合的聚合反应的发生。
第二方面，本申请提供一种手机按键的加工工艺，采用如下技术方案：一种手机按键的加工工艺，包括以下步骤：
S1.表面处理剂的制备；将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至60-70℃，搅拌反应50-60min，然后加入羟基硅油，继续搅拌5-8min；加入去离子水，搅拌5-10min，得到表面处理剂；
S2.手机按键表面处理；将S1制得的表面处理剂涂覆于手机按键表面，干燥后再次涂覆，涂覆3-5次；
S3.固化处理；在40-60℃下烘干10-15min，冷却至室温，得到成品手机按键。
优选的：所述S1中，将40-45份氰酸酯树脂、9-12份二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和1-2份催化剂混合，升温至60-70℃，搅拌反应50-60min；保温并继续加入搅拌混合8-10min后的2-3份ε-己内酯和2-3份羟基硅油，继续搅拌35-40min；再加入0.6-0.8份4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和0.1-0.2份引发剂搅拌均匀，以1℃/min的速率升高到90℃，在这个温度下反应40-45min；最后加入1-2份聚乙烯醇和50-60份去离子水，搅拌5-10min，得到表面处理剂。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1.本申请采用具有高键能的硅氧键，在催化剂作用下，由二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和氰酸酯树脂结合，形成的聚合物分子链具有高度卷曲性，由此得到的表面处理剂处理手机按键可获得较好的耐磨性；氰酸酯树脂和二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷得到的聚合产物进一步与羟基硅油混合得到的产物后可形成界面膜，从而降低界面张力，提升表面处理剂混合体系的稳定性；且通过添加羟基硅油提高柔滑性，提升表面处理剂涂膜的触感；
2.本申请中优选采用在催化剂和羟基硅油的存在下，ε-己内酯发生开环得到高分子聚合物，高分子聚合物再与氰酸酯树脂和二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷反应后剩余的二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷进一步混合，可得到交联密度高的体型网状产物，有利于提升表面处理剂的耐磨性能，从而达到提升表面处理剂处理的手机按键耐磨性的目的；
3.本申请中，在引发剂作用下，ε-己内酯形成的高分子聚合物和4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛反应，得到具有长链支化拓扑结构的链段，从而可形成大量的分子链缠结,起到类似物理交联的作用,从而实现增韧效果，提高表面处理剂的耐磨性，提升手机按键的耐磨性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中，氰酸酯树脂购于龙沙（中国）投资有限公司；二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷购于上海金锦乐实业有限公司；羟基硅油购于江苏全立化学有限公司；ε-己内酯购于北京杨村化工有限公司；过氧化苯甲酰购于常州市永春化工有限公司；聚乙烯醇购于天津市百世化工有限公司。
以下实施方式中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
实施例
实施例1
本申请公开了一种手机按键及其加工工艺，手机按键通过表面处理剂处理，所述表面处理剂包括如下原料：氰酸酯树脂；二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷；催化剂；羟基硅油；去离子水；其中，催化剂为氯化钯。加工工艺包括如下步骤：
S1.表面处理剂的制备；将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至60℃，搅拌反应50min，然后加入羟基硅油，继续搅拌5min；加入去离子水，搅拌5min，得到表面处理剂；
S2.手机按键表面处理；将S1制得的表面处理剂涂覆于手机按键表面，干燥后再次涂覆，涂覆3次；
S3.固化处理；在40℃下烘干10min，冷却至室温，得到成品手机按键。
各组分含量如下表1所示。
实施例2
本申请公开了一种手机按键及其加工工艺，手机按键通过表面处理剂处理，所述表面处理剂包括如下原料：氰酸酯树脂；二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷；催化剂；羟基硅油；去离子水；其中，催化剂为氯化钯。加工工艺包括如下步骤：
S1.表面处理剂的制备；将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至70℃，搅拌反应60min，然后加入羟基硅油，继续搅拌8min；加入去离子水，搅拌10min，得到表面处理剂；
S2.手机按键表面处理；将S1制得的表面处理剂涂覆于手机按键表面，干燥后再次涂覆，涂覆5次；
S3.固化处理；在60℃下烘干15min，冷却至室温，得到成品手机按键。
各组分含量如下表1所示。
实施例3
本申请公开了一种手机按键及其加工工艺，手机按键通过表面处理剂处理，所述表面处理剂包括如下原料：氰酸酯树脂；二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷；催化剂；羟基硅油；去离子水；其中，催化剂为氯化钯。加工工艺包括如下步骤：
S1.表面处理剂的制备；将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至65℃，搅拌反应55min，然后加入羟基硅油，继续搅拌7min；加入去离子水，搅拌8min，得到表面处理剂；
S2.手机按键表面处理；将S1制得的表面处理剂涂覆于手机按键表面，干燥后再次涂覆，涂覆4次；
S3.固化处理；在50℃下烘干13min，冷却至室温，得到成品手机按键。
各组分含量如下表1所示。
实施例4
本申请公开了一种手机按键及其加工工艺，手机按键通过表面处理剂处理，所述表面处理剂包括如下原料：氰酸酯树脂；二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷；催化剂；羟基硅油；去离子水；ε-己内酯；4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和引发剂；聚乙烯醇；其中，催化剂为氯化钯，引发剂为过氧化苯甲酰。加工工艺包括如下步骤：
S1.表面处理剂的制备；将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至60℃，搅拌反应50min；保温并继续加入搅拌混合8min后的ε-己内酯和羟基硅油，继续搅拌35min；再加入4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和引发剂搅拌均匀，以1℃/min的速率升高到90℃，在这个温度下反应40min；最后加入聚乙烯醇和去离子水，搅拌5min，得到表面处理剂；
S2.手机按键表面处理；将S1制得的表面处理剂涂覆于手机按键表面，干燥后再次涂覆，涂覆3次；
S3.固化处理；在40℃下烘干10min，冷却至室温，得到成品手机按键。
各组分含量如下表1所示。
实施例5
本申请公开了一种手机按键及其加工工艺，手机按键通过表面处理剂处理，所述表面处理剂包括如下原料：氰酸酯树脂；二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷；催化剂；羟基硅油；去离子水；ε-己内酯；4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和引发剂；聚乙烯醇；其中，催化剂为氯化钯，引发剂为过氧化苯甲酰。加工工艺包括如下步骤：
S1.表面处理剂的制备；将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至70℃，搅拌反应60min；保温并继续加入搅拌混合10min后的ε-己内酯和羟基硅油，继续搅拌40min；再加入4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和引发剂搅拌均匀，以1℃/min的速率升高到90℃，在这个温度下反应45min；最后加入聚乙烯醇和去离子水，搅拌10min，得到表面处理剂；
S2.手机按键表面处理；将S1制得的表面处理剂涂覆于手机按键表面，干燥后再次涂覆，涂覆5次；
S3.固化处理；在60℃下烘干15min，冷却至室温，得到成品手机按键。
各组分含量如下表1所示。
实施例6
本申请公开了一种手机按键及其加工工艺，手机按键通过表面处理剂处理，所述表面处理剂包括如下原料：氰酸酯树脂；二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷；催化剂；羟基硅油；去离子水；ε-己内酯；4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和引发剂；聚乙烯醇；其中，催化剂为氯化钯，引发剂为过氧化苯甲酰。加工工艺包括如下步骤：
S1.表面处理剂的制备；将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至65℃，搅拌反应55min；保温并继续加入搅拌混合9min后的ε-己内酯和羟基硅油，继续搅拌38min；再加入4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和引发剂搅拌均匀，以1℃/min的速率升高到90℃，在这个温度下反应42min；最后加入聚乙烯醇和去离子水，搅拌8min，得到表面处理剂；
S2.手机按键表面处理；将S1制得的表面处理剂涂覆于手机按键表面，干燥后再次涂覆，涂覆4次；
S3.固化处理；在50℃下烘干13min，冷却至室温，得到成品手机按键。
各组分含量如下表1所示。
实施例7
与实施例1的区别在于，表面处理剂的原料还包括ε-己内酯。
步骤S1中，将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至60℃，搅拌反应50min；保温并继续加入搅拌混合8min后的ε-己内酯和羟基硅油，继续搅拌35min；最后加入去离子水，搅拌5min，得到表面处理剂。
各组分含量如下表1所示。
实施例8
与实施例7的区别在于，表面处理剂的原料还包括4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和引发剂，引发剂为过氧化苯甲酰。
步骤S1中，将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至60℃，搅拌反应50min；保温并继续加入搅拌混合8min后的ε-己内酯和羟基硅油，继续搅拌35min；再加入4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和引发剂搅拌均匀，以1℃/min的速率升高到90℃，在这个温度下反应40min；最后加入去离子水，搅拌5min，得到表面处理剂。
各组分含量如下表1所示。
实施例9
与实施例1的区别在于，表面处理剂的原料还包括聚乙烯醇。
步骤S1中，将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至60℃，搅拌反应50min；然后加入羟基硅油，继续搅拌5min；加入聚乙烯醇和去离子水，搅拌5min，得到表面处理剂。
各组分含量如下表1所示。
实施例10
与实施例1的区别在于，将催化剂氯化钯替换为对甲基苯磺酸，各组分含量如下表2所示。
实施例11
与实施例8的区别在于，将引发剂过氧化苯甲酰替换为偶氮二异丁腈，各组分含量如下表2所示。
实施例12
与实施例7的区别在于，将ε-己内酯替换为乙酸丙酯，各组分含量如下表2所示。
实施例13
与实施例7的区别在于，将羟基硅油替换为二甲基硅油，各组分含量如下表2所示。
实施例14
与实施例7的区别在于，将二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷替换为硅氧烷，各组分含量如下表2所示。
实施例15
与实施例8的区别在于，不添加二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷，各组分含量如下表2所示。
实施例16
与实施例15的区别在于，将4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛替换为乙醛，各组分含量如下表2所示。
实施例17
与实施例15的区别在于，将ε-己内酯替换为乙酸丙酯，各组分含量如下表2所示。
实施例18
与实施例9的区别在于，将聚乙烯醇替换为乙醚，各组分含量如下表2所示。
对比例
对比例1
与实施例1的区别在于，以未经本申请的表面处理剂处理的手机按键作为空白对照组。
对比例2
与实施例1的区别在于，将氰酸酯树脂替换为聚氨酯树脂。
对比例3
与实施例1的区别在于，将二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷替换为硅氧烷。
表1 实施例1-9的组分含量表
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9
氰酸酯树脂 40 50 45 40 50 45 40 40 40
二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷 9 12 10 9 12 10 9 9 9
催化剂 1 2 1 1 2 1 1 1 1
羟基硅油 2 3 3 2 3 3 2 2 2
去离子水 50 60 55 50 60 55 50 50 50
ε-己内酯 / / / 2 3 3 2 2 /
4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛 / / / 0.6 0.8 0.7 / 0.6 /
引发剂 / / / 0.1 0.2 0.2 / 0.1 /
聚乙烯醇 / / / 1 2 1 / / 1
表2 实施例10-18的组分含量表
实施例10 实施例11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15 实施例16 实施例17 实施例18
氰酸酯树脂 40 40 40 40 40 40 40 40 40
二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷/硅氧烷 9 9 9 9 9 / / / 9
催化剂 1 1 1 1 1 1 1 1 1
羟基硅油/二甲基硅油 2 2 2 2 2 2 2 2 2
去离子水 50 50 50 50 50 50 50 50 50
ε-己内酯/乙酸丙酯 / 2 2 2 2 2 2 2 /
4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛/乙醛 / 0.6 / / / 0.6 0.6 0.6 /
引发剂 / 0.1 / / / 0.1 0.1 0.1 /
聚乙烯醇/乙醚 / / / / / / / / 1
性能检测试验
（1）耐磨性测试；使用美国诺曼仪器设备公司生产的7-IBB型RCA磨耗仪，175克力，磨涂手机按键上的表面处理剂形成的涂层，记录涂层露底材时橡胶轮转动的圈数，圈数越多，耐磨性越好。
（2）附着力测试；参照测试标准ISO2409；测试方法：使用外科手术刀的刀背在涂层上划12道划痕，其中至少两条划痕与其它划痕成90°角，以在表面上形成栅格，栅格的边长为1毫米；确保每条划痕都切割至基体材料，沿着划痕的两个方向各用刷子刷5次；把3M胶带(胶带型号为3M600)粘在表面上，用指尖将胶带压紧，确保与涂层的良好接触，在5分钟内从胶带的自由端起以60°的角度在0.5-1秒内将胶带有规则的揭开撕去胶带。等级划分为0-4级：
0级：切口的边缘完全平滑，格子的方块都没有剥落；1级：剥落部分的面积不大于与表面接触的胶带面积的5％；
2级：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的5％，而不超过15％；
3级：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的15％，而不超过35％；
4级：剥落部分的面积大于与表面接触的胶带面积的35％，而不超过65％；
0级则附着力最好，4级则附着力最差。
测试结果如下表3所示。
表3 各实施例和对比例的性能测试结果表
转动圈数/圈 附着力等级/级
实施例1 1102 3
实施例2 1125 3
实施例3 1114 3
实施例4 1164 0
实施例5 1190 0
实施例6 1177 0
实施例7 1135 /
实施例8 1161 /
实施例9 / 0
实施例10 1097 /
实施例11 1095 /
实施例12 1124 /
实施例13 1129 /
实施例14 1127 /
实施例15 1145 /
实施例16 1136 /
实施例17 1133 /
实施例18 / 3
对比例1 350 /
对比例2 1089 /
对比例3 1073 /
综上所述，可以得出以下结论：
1.根据实施例1、8和实施例10-11并结合表3可以看出，本申请采用氯化钯作为催化剂、过氧化苯甲酰作为引发剂，可在一定程度提高表面处理剂的耐磨性，辅助得到耐磨性更高的手机按键。
2.根据实施例7和实施例12-14并结合表3可以看出，ε-己内酯、羟基硅油和二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷之间具有协同作用，可较大地提高表面处理剂的耐磨性，从而得到耐磨性更高的手机按键。
3.根据实施例8和实施例15-17并结合表3可以看出，4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和ε-己内酯的共同添加对提升表面处理剂的耐磨性具有协同作用，有利于提升手机按键的耐磨性。
4.根据实施例9和实施例18并结合表3可以看出，本申请中通过加入聚乙烯醇，可较好地提升表面处理剂在手机按键上的附着力。
5.根据实施例1和对比例1并结合表3可以看出，由本申请的表面处理剂处理的手机按键具有更好的耐磨性能。
6.根据实施例1和对比例2-3并结合表3可以看出，氰酸酯树脂和二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷具有协同作用，可提升表面处理剂的耐磨性并提高表面处理剂处理后的手机按键的耐磨性能。
本具体实施方式仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施方式做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种手机按键，其特征在于：所述手机按键通过表面处理剂处理，所述表面处理剂包括如下重量份数的原料：
40-45份氰酸酯树脂；
9-12份二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷；
1-2份催化剂，所述催化剂为氯化钯；
2-3份羟基硅油；
50-60份去离子水；
2-3份ε-己内酯；
0.6-0.8份4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛；
0.1-0.2份引发剂，所述引发剂为过氧化苯甲酰；
1-2份聚乙烯醇。
2.权利要求1所述的一种手机按键的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.表面处理剂的制备；将氰酸酯树脂、二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和催化剂混合，升温至60-70℃，搅拌反应50-60min，然后加入羟基硅油，继续搅拌5-8min；加入去离子水，搅拌5-10min，得到表面处理剂；
S2.手机按键表面处理；将S1制得的表面处理剂涂覆于手机按键表面，干燥后再次涂覆，涂覆3-5次；
S3.固化处理；在40-60℃下烘干10-15min，冷却至室温，得到成品手机按键。
3.权利要求2所述的一种手机按键的加工工艺，其特征在于：所述S1中，将40-45份氰酸酯树脂、9-12份二烯丙基四-三甲基硅氧基二硅氧烷和1-2份催化剂混合，升温至60-70℃，搅拌反应50-60min；保温并继续加入搅拌混合8-10min后的2-3份ε-己内酯和2-3份羟基硅油，继续搅拌35-40min；再加入0.6-0.8份4-(4-氟苯甲氧基)苯甲醛和0.1-0.2份引发剂搅拌均匀，以1℃/min的速率升高到90℃，在这个温度下反应40-45min；最后加入1-2份聚乙烯醇和50-60份去离子水，搅拌5-10min，得到表面处理剂。
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