CN114621652A - 一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，由半导体芯片表面涂布负离子功能涂料制得；在负离子功能涂料涂布在半导体芯片上时，中间体2上的氨基能够与复合乳液中分子链上的环氧基反应，使得负离子功能涂料固化，同时中间体2上受阻酚结构，能够防止产生的涂膜出现氧化，进而保证了涂膜能够更好地保护半导体芯片，负离子基料能够发出深低频1.5‑9.9HZ长段波，且每个微孔具有0.06MA电势差，具有生物电效应，可释放大量电子，与空气中的氧结合生成负氧离子，能够将燃料大分子转化为小分子，使得燃料充分燃烧，减少污染物的排放。
Description
技术领域
本发明涉及芯片制备技术领域，具体涉及一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片。
背景技术
石油和天然气为地球有限的重要能源，石油能够提炼出来的汽油、柴油等燃油，为交通工具引擎必要的燃料，天然气则为人们日常生活必不可少的能源，为了节省能源的运用达到减碳的目的，并降低交通工具和日常消耗的使用成本，如何提升燃油和天然气利用效率，以最少的燃料，发挥最大的效益，来降低燃油和天然气的使用量为相当重要的课题，已知要提升燃料燃烧效率，已有采用远红外线材料制成的零件，借助该零件所释放出来的远红外线切割燃油为小分子，其可提高燃烧效率，而达到节省燃料的效果，但是已知所采用可以产生远红外线的材质，其释放出来的远红外线量有限且波长较短，因而只能作用在燃料的表面上，无法深入穿透燃料的内部，难以满足使用者节能减碳省成本的需求，负离子能够将燃料大分子充分转化为小分子，使得燃料充分燃烧，因此能够充分释放负离子的能量波芯片成为人们研究的重点；
针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，通过将半导体芯片表面涂布负离子功能涂料制得，解决了现有纳米能量波节能芯片负离子释放浓度低，且长时间使用后效果大幅下降的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，将半导体芯片表面涂布负离子功能涂料制得；
所述的负离子功能涂料由如下步骤制成：
步骤A1：将2,6-二叔丁基苯酚、氢氧化钾、四氢呋喃加入反应釜，通入氮气保护，在转速为150-200r/min，温度为50-60℃的条件下，搅拌1-1.5h后，升温至温度为110-120℃，加入丙烯酸甲酯，回流反应6-8h，制得中间体1，将中间体1、乙醇胺、甲苯加入反应釜中，在温度为60-70℃的条件下，加入氨基锂，在温度为120-130℃的条件下，回流反应15-20h，制得中间体2；
反应过程如下：
步骤A2：将环氧树脂E-44和四氢呋喃加入反应釜中，在转速为150-200r/min，温度为70-80℃的条件下，搅拌回流，加入氢氧化钾并通入溴乙烯，进行反应3-5h，制得中间体3，将聚乙二醇400、甲苯二异氰酸酯、碳酸钾加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为70-75℃的条件下，进行反应1-1.5h后，加入二羟甲基丙酸，在温度为75-80℃的条件下，进行反应1.5-2h后，加入羟甲基丙烯酰胺，继续反应1-1.5h，加入三乙胺，在温度为40-50℃的条件下，进行反应20-30min，制得中间体4；
反应过程如下：
步骤A3：将中间体4分散在去离子水中，加入丙烯酸甲酯和中间体3，在转速为500-600r/min的条件下，进行搅拌2-3h，在温度为70-80℃的条件下，加入偶氮二异丁腈水溶液，进行反应8-10h，制得复合乳液，将复合乳液、中间体2、负离子基料加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌3-5h，制得负离子功能涂料。
反应过程如下：
进一步的，步骤A1所述的2,6-二叔丁基苯酚、氢氧化钾、丙烯酸甲酯的用量比为0.01mol:0.08g:0.01mol，中间体1、乙醇胺、甲苯、氨基锂的用量比为0.01mol:0.015mol:30mL:0.06g。
进一步的，步骤A2所述的环氧树脂E-44、氢氧化钾、溴乙烯的用量摩尔比为1:5:2，聚乙二醇400、甲苯二异氰酸酯、碳酸钾、二羟甲基丙酸、羟甲基丙烯酰胺的用量摩尔比为1:2.5:3:1:1。
进一步的，步骤A3所述的中间体4、去离子水、丙烯酸甲酯、中间体3、偶氮二异丁腈水溶液的用量为5g:50mL:3g:2g:20mL，偶氮二异丁腈水溶液的质量分数为3-5%，复合乳液、中间体2、负离子基料的用量比为50mL:5g:3g。
进一步的，所述的负离子基料由如下步骤制成：
步骤B1：将电气石粉加入甲苯中，在频率为3-5kHz的条件下，进行超声处理20-30min后，升温至温度为70-80℃，加入司盘60，在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌1-2h后，过滤并烘干，制得改性电气石，将改性电气石、滑石粉、氧化镁、六环石、清水石、锗石混合球磨3-5h后，加入聚乙烯醇17-92，继续球磨1-1.5h，制得混合料，将混合料放置8-10h后，在温度为1000-1100℃的条件下，烧结2-3h，制得负离子复合料；
步骤B2：将负离子复合料分散在去离子水中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇，在转速为150-200r/min，温度为60-70℃的条件下，进行搅拌3-5h后，过滤并烘干，制得改性复合料，将改性复合料和氧化石墨烯分散在四氢呋喃中，加入1-羟基苯并三唑，在频率为5-8kHz，温度为40-50℃的条件下，进行超声处理3-5h后，过滤并烘干，制得负离子基料。
进一步的，步骤B1所述的电气石粉、甲苯、司盘60的用量比为25g:75mL:1g，改性电气石、滑石粉、氧化镁、六环石、清水石、锗石、聚乙烯醇17-92的用量比为11:15.5:2:8.5:3.5:5:6。
进一步的，步骤B2所述的负离子复合料、去离子水、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇的用量比为5g:50mL:10mL:0.3g，改性复合料、氧化石墨烯、1-羟基苯并三唑的用量质量比为3:5:0.5。
本发明的有益效果：
本发明在制备一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，以半导体芯片为基体涂布负离子功能涂料制得，该负离子功能涂料，以2,6-二叔丁基苯酚为原料与丙烯酸甲酯进行反应，制得中间体1，将中间体1和乙醇胺进行酯化反应，制得中间体2，将环氧树脂E-44与溴乙烯进行反应，制得中间体3，将聚乙二醇400依次与甲苯二异氰酸酯、二羟基甲基丙烯酸、羟甲基丙烯酰胺进行反应，制得中间体4，将中间体4、丙烯酸甲酯、中间体3进行聚合，制得复合乳液，将复合乳液、中间体2、负离子基料混合，制得负离子功能涂料，在负离子功能涂料涂布在半导体芯片上时，中间体2上的氨基能够与复合乳液中分子链上的环氧基反应，使得负离子功能涂料固化，同时中间体2上受阻酚结构，能够防止产生的涂膜出现氧化，进而保证了涂膜能够更好地保护半导体芯片，负离子基料以电气石粉为原料，用司盘60对电气石粉进行表面处理，改善疏水性，制得改性电气石，将改性电气石、滑石粉、氧化镁、六环石、清水石、锗石球磨后，加入聚乙烯醇17-92继续球磨，再烧结制得多孔结构的负离子复合材料，将负离子复合材料用γ-氨丙基三乙氧基硅烷进行处理，使得负离子复合材料接枝有氨基，与氧化石墨烯表面的羧基进行脱水缩合，制得负离子基料，该负离子基料能够发出深低频1.5-9.9HZ长段波，且每个微孔具有0.06MA电势差，具有生物电效应，可释放大量电子，与空气中的氧结合生成负氧离子，能够将燃料大分子转化为小分子，使得燃料充分燃烧，减少污染物的排放。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，将半导体芯片表面涂布负离子功能涂料制得；
负离子功能涂料由如下步骤制成：
步骤A1：将2,6-二叔丁基苯酚、氢氧化钾、四氢呋喃加入反应釜，通入氮气保护，在转速为150r/min，温度为50℃的条件下，搅拌1h后，升温至温度为110℃，加入丙烯酸甲酯，回流反应6h，制得中间体1，将中间体1、乙醇胺、甲苯加入反应釜中，在温度为60℃的条件下，加入氨基锂，在温度为120℃的条件下，回流反应15h，制得中间体2；
步骤A2：将环氧树脂E-44和四氢呋喃加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为70℃的条件下，搅拌回流，加入氢氧化钾并通入溴乙烯，进行反应3h，制得中间体3，将聚乙二醇400、甲苯二异氰酸酯、碳酸钾加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为70℃的条件下，进行反应1h后，加入二羟甲基丙酸，在温度为75℃的条件下，进行反应1.5h后，加入羟甲基丙烯酰胺，继续反应1h，加入三乙胺，在温度为40℃的条件下，进行反应20min，制得中间体4；
步骤A3：将中间体4分散在去离子水中，加入丙烯酸甲酯和中间体3，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌2h，在温度为70℃的条件下，加入偶氮二异丁腈水溶液，进行反应8h，制得复合乳液，将复合乳液、中间体2、负离子基料加入搅拌釜中，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌3h，制得负离子功能涂料。
负离子基料由如下步骤制成：
步骤B1：将电气石粉加入甲苯中，在频率为3kHz的条件下，进行超声处理20min后，升温至温度为70℃，加入司盘60，在转速为300r/min的条件下，进行搅拌1h后，过滤并烘干，制得改性电气石，将改性电气石、滑石粉、氧化镁、六环石、清水石、锗石混合球磨3h后，加入聚乙烯醇17-92，继续球磨1h，制得混合料，将混合料放置8h后，在温度为1000℃的条件下，烧结2h，制得负离子复合料；
步骤B2：将负离子复合料分散在去离子水中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇，在转速为150r/min，温度为60℃的条件下，进行搅拌3h后，过滤并烘干，制得改性复合料，将改性复合料和氧化石墨烯分散在四氢呋喃中，加入1-羟基苯并三唑，在频率为5kHz，温度为40℃的条件下，进行超声处理3h后，过滤并烘干，制得负离子基料。
实施例2：
一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，将半导体芯片表面涂布负离子功能涂料制得；
负离子功能涂料由如下步骤制成：
步骤A1：将2,6-二叔丁基苯酚、氢氧化钾、四氢呋喃加入反应釜，通入氮气保护，在转速为180r/min，温度为55℃的条件下，搅拌1.3h后，升温至温度为115℃，加入丙烯酸甲酯，回流反应7h，制得中间体1，将中间体1、乙醇胺、甲苯加入反应釜中，在温度为65℃的条件下，加入氨基锂，在温度为125℃的条件下，回流反应18h，制得中间体2；
步骤A2：将环氧树脂E-44和四氢呋喃加入反应釜中，在转速为180r/min，温度为75℃的条件下，搅拌回流，加入氢氧化钾并通入溴乙烯，进行反应4h，制得中间体3，将聚乙二醇400、甲苯二异氰酸酯、碳酸钾加入反应釜中，在转速为130r/min，温度为73℃的条件下，进行反应1.3h后，加入二羟甲基丙酸，在温度为78℃的条件下，进行反应1.8h后，加入羟甲基丙烯酰胺，继续反应1.3h，加入三乙胺，在温度为45℃的条件下，进行反应25min，制得中间体4；
步骤A3：将中间体4分散在去离子水中，加入丙烯酸甲酯和中间体3，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌2.5h，在温度为75℃的条件下，加入偶氮二异丁腈水溶液，进行反应9h，制得复合乳液，将复合乳液、中间体2、负离子基料加入搅拌釜中，在转速为900r/min的条件下，进行搅拌4h，制得负离子功能涂料。
负离子基料由如下步骤制成：
步骤B1：将电气石粉加入甲苯中，在频率为4kHz的条件下，进行超声处理25min后，升温至温度为75℃，加入司盘60，在转速为400r/min的条件下，进行搅拌1.5h后，过滤并烘干，制得改性电气石，将改性电气石、滑石粉、氧化镁、六环石、清水石、锗石混合球磨4h后，加入聚乙烯醇17-92，继续球磨1.3h，制得混合料，将混合料放置9h后，在温度为1050℃的条件下，烧结2.5h，制得负离子复合料；
步骤B2：将负离子复合料分散在去离子水中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇，在转速为180r/min，温度为65℃的条件下，进行搅拌4h后，过滤并烘干，制得改性复合料，将改性复合料和氧化石墨烯分散在四氢呋喃中，加入1-羟基苯并三唑，在频率为7kHz，温度为45℃的条件下，进行超声处理4h后，过滤并烘干，制得负离子基料。
实施例3：
一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，将半导体芯片表面涂布负离子功能涂料制得；
负离子功能涂料由如下步骤制成：
步骤A1：将2,6-二叔丁基苯酚、氢氧化钾、四氢呋喃加入反应釜，通入氮气保护，在转速为200r/min，温度为60℃的条件下，搅拌1.5h后，升温至温度为120℃，加入丙烯酸甲酯，回流反应8h，制得中间体1，将中间体1、乙醇胺、甲苯加入反应釜中，在温度为70℃的条件下，加入氨基锂，在温度为130℃的条件下，回流反应20h，制得中间体2；
步骤A2：将环氧树脂E-44和四氢呋喃加入反应釜中，在转速为200r/min，温度为80℃的条件下，搅拌回流，加入氢氧化钾并通入溴乙烯，进行反应5h，制得中间体3，将聚乙二醇400、甲苯二异氰酸酯、碳酸钾加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为75℃的条件下，进行反应1.5h后，加入二羟甲基丙酸，在温度为80℃的条件下，进行反应2h后，加入羟甲基丙烯酰胺，继续反应1.5h，加入三乙胺，在温度为50℃的条件下，进行反应30min，制得中间体4；
步骤A3：将中间体4分散在去离子水中，加入丙烯酸甲酯和中间体3，在转速为600r/min的条件下，进行搅拌3h，在温度为80℃的条件下，加入偶氮二异丁腈水溶液，进行反应10h，制得复合乳液，将复合乳液、中间体2、负离子基料加入搅拌釜中，在转速为1000r/min的条件下，进行搅拌5h，制得负离子功能涂料。
负离子基料由如下步骤制成：
步骤B1：将电气石粉加入甲苯中，在频率为5kHz的条件下，进行超声处理30min后，升温至温度为80℃，加入司盘60，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌2h后，过滤并烘干，制得改性电气石，将改性电气石、滑石粉、氧化镁、六环石、清水石、锗石混合球磨5h后，加入聚乙烯醇17-92，继续球磨1.5h，制得混合料，将混合料放置10h后，在温度为1100℃的条件下，烧结3h，制得负离子复合料；
步骤B2：将负离子复合料分散在去离子水中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇，在转速为200r/min，温度为70℃的条件下，进行搅拌5h后，过滤并烘干，制得改性复合料，将改性复合料和氧化石墨烯分散在四氢呋喃中，加入1-羟基苯并三唑，在频率为8kHz，温度为50℃的条件下，进行超声处理5h后，过滤并烘干，制得负离子基料。
对比例1：
本对比例与实施例1相比用电气石粉代替负离子基料，其余步骤相同。
对比例2：
本对比例与实施例1相比用环氧树脂E-44和固化剂乙二胺代替负离子功能涂料，其余步骤相同。
负离子浓度检测：将实施例1-3和对比例1-2制得的纳米能量波节能芯片参照HY01-1998《空气离子浓度测试方法》，使用负离子检测仪（AIC-1000型，美国AlphaLab）测试负离子浓度；
将实施例1-3和对比例1-2制得的纳米能量波节能芯片放入氙灯老化箱中加速老化，老化时间为六个周期（一周为一个周期），实验环境为空气氛围，腔体温度55℃，外壁温度38℃，腔体湿度（50±5)％，灯源距离试样10cm，氙灯波长为290mm-800mm，氙灯灯管功率为1800W，功率密度1.10W/m2，再次检测离子浓度，并观察纳米能量波节能芯片表面是否出现粉体脱落，结果如下表所示。
由上表可知实施例1-3制得的纳米能量波节能芯片负离子释放浓度高，且在长时间使用后仍然具有很好的负离子释放，且不会出现粉体脱落，保证了纳米能量波节能芯片的使用。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，其特征在于：由半导体芯片表面涂布负离子功能涂料制得；
所述的负离子功能涂料由如下步骤制成：
步骤A1：将2,6-二叔丁基苯酚、氢氧化钾、四氢呋喃加入反应釜，搅拌并升温，加入丙烯酸甲酯，回流反应，制得中间体1，将中间体1、乙醇胺、甲苯加入反应釜中，加入氨基锂，回流反应，制得中间体2；
步骤A2：将环氧树脂E-44和四氢呋喃加入反应釜中，搅拌回流，加入氢氧化钾并通入溴乙烯，进行反应，制得中间体3，将聚乙二醇400、甲苯二异氰酸酯、碳酸钾加入反应釜中，进行反应后，加入二羟甲基丙酸，进行反应后，加入羟甲基丙烯酰胺，继续反应，加入三乙胺，进行反应，制得中间体4；
步骤A3：将中间体4分散在去离子水中，加入丙烯酸甲酯和中间体3，进行搅拌，加入偶氮二异丁腈水溶液，进行反应，制得复合乳液，将复合乳液、中间体2、负离子基料搅拌均匀，制得负离子功能涂料。
2.根据权利要求1所述的一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，其特征在于：步骤A1所述的2,6-二叔丁基苯酚、氢氧化钾、丙烯酸甲酯的用量比为0.01mol:0.08g:0.01mol，中间体1、乙醇胺、甲苯、氨基锂的用量比为0.01mol:0.015mol:30mL:0.06g。
3.根据权利要求1所述的一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，其特征在于：步骤A2所述的环氧树脂E-44、氢氧化钾、溴乙烯的用量摩尔比为1:5:2，聚乙二醇400、甲苯二异氰酸酯、碳酸钾、二羟甲基丙酸、羟甲基丙烯酰胺的用量摩尔比为1:2.5:3:1:1。
4.根据权利要求1所述的一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，其特征在于：步骤A3所述的中间体4、去离子水、丙烯酸甲酯、中间体3、偶氮二异丁腈水溶液的用量为5g:50mL:3g:2g:20mL，复合乳液、中间体2、负离子基料的用量比为50mL:5g:3g。
5.根据权利要求1所述的一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，其特征在于：所述的负离子基料由如下步骤制成：
步骤B1：将电气石粉加入甲苯中，超声处理后，升温并加入司盘60，进行搅拌后，过滤并烘干，制得改性电气石，将改性电气石、滑石粉、氧化镁、六环石、清水石、锗石混合球磨后，加入聚乙烯醇17-92，继续球磨，制得混合料，静置并烧结，制得负离子复合料；
步骤B2：将负离子复合料分散在去离子水中，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷和乙醇，进行搅拌，制得改性复合料，将改性复合料和氧化石墨烯分散在四氢呋喃中，加入1-羟基苯并三唑，超声处理，制得负离子基料。
6.根据权利要求5所述的一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，其特征在于：步骤B1所述的电气石粉、甲苯、司盘60的用量比为25g:75mL:1g，改性电气石、滑石粉、氧化镁、六环石、清水石、锗石、聚乙烯醇17-92的用量比为11:15.5:2:8.5:3.5:5:6。
7.根据权利要求5所述的一种具有负离子功能的纳米能量波节能芯片，其特征在于：步骤B2所述的负离子复合料、去离子水、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇的用量比为5g:50mL:10mL:0.3g，改性复合料、氧化石墨烯、1-羟基苯并三唑的用量质量比为3:5:0.5。
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