CN114437597B - 一种用于电子pcb板上的透明防水涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料技术领域，IPC分类号为C09D，具体涉及一种用于电子PCB板上的透明防水涂层及其制备方法，其制备原料，按重量份计包括：丙烯酸树脂6‑20份，硅烷类化合物0.4‑1.5份；酯类化合物20‑35份、醚类化合物55‑70份。通过将丙烯酸树脂、酯类化合物、醚类化合物、硅烷类化合物混合制备得到一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，所制得疏水涂层外观透明，将其涂覆于PCB板后，PCB板具有优异的防水性能，其与PCB板粘接性好，涂层材料耐久性好，耐高低温性能、耐腐蚀性能优异。

Description

一种用于电子PCB板上的透明防水涂层及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域，IPC分类号为C09D，具体涉及一种用于电子PCB板上的透明防水涂层及其制备方法。
背景技术
防水涂料主要分为硬性灰浆、柔性灰浆、丙烯酸酯、单组分聚氨酯四类，将防水涂料涂覆于建筑材料表面可有效防止雨水渗透，同时阻止湿气及液体侵蚀建筑材料表面，增强混凝土、水泥砂浆的憎水性及抗渗性，在建筑材料表面形成强度大韧性好的高弹性防水涂膜，该膜对混凝土和水泥砂浆有良好的粘附性，经久使用后不会出现脱层现象，且能抵御轻微震动及位移，被广泛应用于建筑施工领域。
PCB印制电路板，是电子元器件的支撑体，广泛应用于电子手表、计算器等电子设备中，而这种精密的电路板对于水汽的阻抗能力较差，一旦水汽进入电子设备内部，电子器件受潮，会导致电子设备报废，因此研制一种可涂覆于PCB板的防水涂层材料可有效阻止水汽侵蚀PCB电子元件，使其具有疏水效果，减少电子设备维修报废成本。
专利CN106905807A公开了透明疏水疏油功能涂料及其形成的透明疏水疏油功能涂层，其制备原料包括含氟树脂、二氧化硅颗粒、溶剂，所制得透明涂层材料具有较好的疏水性，但纳米涂层材料具有较多大小不一的二氧化硅颗粒，增加了涂层材料的粗糙度，虽然提高了涂层材料的疏水性，但会影响涂层材料的光透射率，所制得PCB板应用于LED发光二极管领域，会降低光通量，且其耐高低温、耐腐蚀性较差。
专利CN202010965917.0公开了一种抗紫外老化防水涂层及其制备方法，其PCB电路板保护涂层包含致密抗紫外老化保护层和防水保护层，具有较好的防水、抗老化性能，但其耐久性差，水滴接触角不高，防水性能较差。
发明内容
本发明第一方面提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，其制备原料，按重量份计包括：丙烯酸树脂6-20份，硅烷类化合物0.4-1.5份；酯类化合物20-35份、醚类化合物55-70份。
优选的，所述丙烯酸树脂、硅烷类化合物的质量比为8-11：0.5-0.9；
优选的，所述丙烯酸树脂包括含氟丙烯酸树脂、羟基丙烯酸树脂、热塑性丙烯酸酯、热固性丙烯酸酯中的一种或几种的组合；
优选的，所述硅烷类化合物包括十七氟癸基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的一种；
优选的，所述酯类化合物包括醋酸丁酯、醋酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸丙酯中的一种；
优选的，所述醚类化合物为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚、乙醚、四氢呋喃中的一种；
优选的，所述酯类化合物、醚类化合物的质量比为1：2.2-2.5。
本发明第二方面提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层的制备方法，具体步骤包括：
温度为25℃-30℃条件下，将丙烯酸树脂置于反应容器中，向其中加入酯类化合物、醚类化合物，混合搅拌，随后向反应容器中加入硅烷类化合物，混合搅拌，即得。
本发明第三方面提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层的应用，应用于电子PCB板。
有益效果：
(1)本发明通过将丙烯酸树脂、酯类化合物、醚类化合物、硅烷类化合物混合制备得到一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，所制得疏水涂层外观透明，将其涂覆于PCB板后，PCB板具有优异的防水性能，其与PCB板粘接性好，涂层材料耐久性好，耐高低温性能、耐腐蚀性能优异。
(2)申请人发现，通过添加丙烯酸树脂、硅烷类化合物的质量比为8-11：0.5-0.9，其与酯类化合物、醚类化合物的质量比为1：2.2-2.5间具有协同作用，酯类化合物、醚类化合物中的活性基团可促进丙烯酸树脂、硅烷类化合物相容，形成致密交联疏水性结构，减少涂层表面凸起，微孔，形成完整连续平滑透明的漆膜，使水分子难以透过致密疏水漆膜，其具有优异的防水性，与基材表面具有较好的粘接性，耐久性好，将其涂覆于PCB板上所形成涂层耐高低温性能、耐腐蚀性能优异，且酯类化合物、醚类化合物中活性基团与丙烯酸树脂、硅烷类化合物间相互作用，所制得涂层材料安全不可燃，制备原料简单，成本低，可解决常见防水涂料通过添加微粒分子来构建粗糙表面来增加防水涂层防水性能，而粗糙表面影响光的透射率，所制得PCB板应用于LED领域会导致光通量降低，造成光损失的问题，本发明尤其适用于电子PCB板。
(3)本发明通过将丙烯酸树脂、酯类化合物、醚类化合物、硅烷类化合物混合搅拌制得一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，所制得疏水涂层外观透明，将其涂覆于PCB板后，PCB板应用于LED发光二极管领域可解决常见防水涂料通过构建粗糙表面来增加防水涂层防水性能，导致LED材料光通量降低，造成光损失的问题，PCB板具有优异的防水性能，涂层与PCB板粘接性好，涂层材料耐久性好，耐高低温性能、耐腐蚀性能优异。
具体实施方式
实施例1
实施例1提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，其制备原料，按重量份计包括：丙烯酸树脂8份，硅烷类化合物0.5份，酯类化合物24份、醚类化合物57份。
所述丙烯酸树脂为含氟丙烯酸树脂，含氟丙烯酸树脂，固含量：63-67％，粘度：1000-3000CP，型号：CX-803A，购自上海德予得贸易有限公司，色度：1°，羟值：50mgKOH/g，氟含量25％-27％，分子量：20000-30000；
所述硅烷类化合物为十七氟癸基三甲氧基硅烷，十七氟癸基三甲氧基硅烷CAS号为83048-65-1；
所述酯类化合物为醋酸丁酯，醋酸丁酯CAS号为123-86-4；
所述醚类化合物为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚，1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚CAS号为406-78-0。
本发明第二方面提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层的制备方法，具体步骤包括：
温度为25℃条件下，将丙烯酸树脂置于反应容器中，向其中加入酯类化合物、醚类化合物，混合搅拌，随后向反应容器中加入硅烷类化合物，混合搅拌，即得。
本发明第三方面提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层的应用，应用于电子PCB板。
实施例2
实施例2提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，其制备原料，按重量份计包括：丙烯酸树脂10份，硅烷类化合物0.9份，酯类化合物28份、醚类化合物64份。
所述丙烯酸树脂为含氟丙烯酸树脂，含氟丙烯酸树脂，固含量：63-67％，粘度：1000-3000CP，型号：CX-803A，购自上海德予得贸易有限公司，色度：1°，羟值：50mgKOH/g，氟含量25％-27％，分子量：20000-30000；
所述硅烷类化合物为十七氟癸基三甲氧基硅烷，十七氟癸基三甲氧基硅烷CAS号为83048-65-1；
所述酯类化合物为醋酸丁酯，醋酸丁酯CAS号为123-86-4；
所述醚类化合物为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚，1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚CAS号为406-78-0。
本发明第二方面提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层的制备方法，具体步骤包括：
温度为28℃条件下，将丙烯酸树脂置于反应容器中，向其中加入酯类化合物、醚类化合物，混合搅拌，随后向反应容器中加入硅烷类化合物，混合搅拌，即得。
本发明第三方面提供了一种用于电子PCB板上的透明防水涂层的应用，应用于电子PCB板。
对比例1
具体实施方式同实施例2，不同之处在于，所述一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，其制备原料，按重量份计包括：丙烯酸树脂6份，硅烷类化合物0.1份，酯类化合物28份、醚类化合物64份。
对比例2
具体实施方式同实施例2，不同之处在于，所述一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，其制备原料，按重量份计包括：丙烯酸树脂10份，硅烷类化合物0.9份，酯类化合物10份、醚类化合物10份。
对比例3
具体实施方式同实施例2，不同之处在于，所述一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，其制备原料，按重量份计由10份丙烯酸树脂，28份酯类化合物、64份醚类化合物组成。
性能测试：
接触角(防水性)：将5块PCB板分别浸泡于实施例1-2，对比例1-3所制得用于电子PCB板上的透明防水涂层中18s，取出静置30min，自然晾干后制备得到具有透明防水涂层的PCB板，采用SL200KS型视频光学接触角测量仪，测试水与实施例1-2，对比例1-3所制得具有透明防水涂层的PCB板的接触角。
实施例1-2所制得用于电子PCB板上的透明防水涂层与水的接触角依次为114°、115°，对比例1-3所制得用于电子PCB板上的透明防水涂层与水的接触角依次为102°、104°，100°。
耐高低温：5块PCB板分别浸泡于实施例1-2，对比例1-3所制得用于电子PCB板上的透明防水涂层中18s，取出静置30min，自然晾干后制备得到具有透明防水涂层的PCB板，将实施例1-2，对比例1-3所制得具有透明防水涂层的PCB板依次放入TS-300快速温度变化试验箱中，分别测试实施例1-2，对比例1-3所制得具有透明防水涂层的PCB板的耐高低温性能，耐高低温测试条件：-60℃-150℃/15min每回合，实施例1所制得具有透明防水涂层的PCB板，耐高低温300回合，防水涂层无开裂，无脱落现象，实施例2所制得具有透明防水涂层的PCB板，耐高低温310回合，防水涂层无开裂，无脱落现象，对比例1-3所制得具有透明防水涂层的PCB板，分别耐高低温210、230、200回合，防水涂层出现开裂，脱落现象。
盐雾实验(耐腐蚀性)：将5块PCB板分别浸泡于实施例1-2，对比例1-3所制得用于电子PCB板上的透明防水涂层中18s，取出静置30min，自然晾干后制备得到具有透明防水涂层的PCB板，根据GB/T2423.17-93标准，配制体积浓度为5％的氯化钠水溶液，滴加稀盐酸水溶液，调节氯化钠水溶液pH值为6.5，试验温度为35℃，盐雾沉降率为1.5ml/80cm2.h，实施例1所制得具有透明防水涂层的PCB板，连续雾化72h，防水涂层无缺陷、开裂现象，表面无麻点，实施例2所制得具有透明防水涂层的PCB板，连续雾化72h，防水涂层无缺陷、开裂现象，表面无麻点，对比例1所制得具有透明防水涂层的PCB板，防水涂层表面出现缺陷、开裂现象，表面有麻点的雾化时间为62h，对比例2所制得具有透明防水涂层的PCB板，防水涂层表面出现缺陷、开裂现象，表面有麻点的雾化时间为64h，对比例3所制得具有透明防水涂层的PCB板，防水涂层表面出现缺陷、开裂现象，表面有麻点的雾化时间为60h。

Claims (3)

1.一种用于电子PCB板上的透明防水涂层，其特征在于，其制备原料，按重量份计包括：丙烯酸树脂10份，硅烷类化合物0.9份，酯类化合物28份、醚类化合物64份；所述丙烯酸树脂为含氟丙烯酸树脂，含氟丙烯酸树脂的固含量为63-67%，粘度为1000-3000CP，色度为1°，羟值为50mgKOH/g，氟含量为25%-27%，分子量为20000-30000；所述硅烷类化合物为十七氟癸基三甲氧基硅烷；所述酯类化合物为醋酸丁酯，所述醚类化合物为1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚。
2.一种根据权利要求1所述的用于电子PCB板上的透明防水涂层的应用，应用于电子PCB板。
3.一种根据权利要求1所述的用于电子PCB板上的透明防水涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
温度为25°C-30°C条件下，将丙烯酸树脂置于反应容器中，向其中加入酯类化合物、醚类化合物，混合搅拌，随后向反应容器中加入硅烷类化合物，混合搅拌，即得。
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