CN114773652B - 一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电子产品配件技术领域，具体公开了一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键及其制备工艺，一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺，其包括以下操作步骤：将硅胶按键原料在40‑50℃条件下混炼5‑10min，备用；将混炼后的硅胶原料油压成型为硅胶按键主体，表面喷涂一层黑色油墨，加硫固化，数控打磨，火焰处理，喷涂一层硅胶底涂剂，加硫固化，打印渐变图案，激光镭雕字符，喷涂一层保护油墨，加硫固化，得到硅胶按键。通过本申请硅胶案件的制备工艺得到的硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度最高分别为91.2%和1.19%，提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。

Description

一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键及其制备工艺
技术领域
本申请涉及电子产品配件技术领域，更具体地说，它涉及一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键及其制备工艺。
背景技术
目前，随着科技和消费需求的不断发展，人们不仅要求电子产品的性能，对电子产品的外观要求也在不断增加。电子产品多数都具有功能按键，按键产品已经是规模较大的产业，而硅胶按键是按键开关中最为常见的一种。硅胶按键是一种硅橡胶制品，其因具有耐高温、耐化学稳定性、耐气候老化和使用寿命长等特点而被广泛应用。
相关技术中，硅胶按键通常需要经过备料、喷涂、硫化、激光镭雕等工艺制备而成，通过激光镭雕工艺虽可使硅胶按键具有透光功能，但仅具有透光功能，依旧不能满足消费者对美观的需求。
发明内容
为了使硅胶按键在使用过程中更加美观，本申请提供了一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键及其制备工艺。
第一方面，本申请提供一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺，其采用如下技术方案：
一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺，其包括以下操作步骤：
将硅胶按键原料在40-50℃条件下混炼5-10min，备用；
将混炼后的硅胶原料油压成型为硅胶按键主体，表面喷涂一层30-35μm厚的黑色油墨，加硫固化，数控打磨，在100-120℃火焰处理2-4s，喷涂一层25-30μm厚的硅胶底涂剂，加硫固化，打印渐变图案，激光镭雕字符，喷涂一层10-15μm厚度的保护油墨，加硫固化，得到硅胶按键。
通过采用上述技术方案，先在硅胶按键主体表面喷涂一层黑色油墨，并调节了黑色油墨的厚度，保证硅胶按键表面不漏光，太薄漏光，太厚影响镭雕，雕不穿，影响透光效果。喷涂硅胶底涂剂可活化在硅胶按键表面，提高保护油墨的附着力，激光镭雕字符可使硅胶按键具有透光性能，打印渐变图案使光源透过时硅胶按键具有渐变效果，使硅胶按键更加美观，最后喷涂一层保护油墨，一方面可防尘埃，另一方面提高硅胶按键的耐摩擦性和手感。
作为优选：所述激光镭雕的打标频率为7000-40000hz，发射时间为1.5us。
通过采用上述技术方案，打标设置为低频率，标记的光峰值功率强，所标记的透光效果较强，对喷涂的油墨层气化性较好。
作为优选：所述硅胶按键主体表面喷涂黑色油墨后，在150-160℃加硫固化20-30min，数控打磨，在100-120℃火焰处理2-4s，喷涂一层25-30μm厚的硅胶底涂剂后后，在70-80℃加硫固化20-30min，喷涂保护油墨后，在150-160℃加硫固化40-50min。
通过采用上述技术方案，硫化温度过低，会造成硅胶按键内部产生气泡，影响硅胶按键透光散射的问题，因此调节了加硫固化的温度条件。
作为优选：所述硅胶按键主体表面喷涂黑色油墨之前喷涂一层10-15μm厚的丙烯酸树脂层；所述丙烯酸树脂层为棱镜图案。
通过采用上述技术方案，丙烯酸树脂层作为增光层喷涂，且为棱镜图案，提高了硅胶按键的透光率和显示均匀性，使硅胶按键使用过程中更加美观。
作为优选：所述黑色油墨和保护油墨的粘度均为10000-15000mPa·s。
通过采用上述技术方案，油墨的粘度和流动性能具有较大关系，流动性不足会导致硅胶按键出现网痕，从而影响硅胶按键透光渐变和散射的效果。
作为优选：所述硅胶按键原料包括如下重量份原料：硅橡胶100-120份、硫化剂5-10份、钛白粉4-8份、聚甲基丙烯酸甲酯0.1-0.5份、有机硅光扩散剂球状微粉1-2份、水滑石0.1-0.2份。
本申请中硅胶按键原料选用硅橡胶100-120份、硫化剂5-10份、钛白粉4-8份、聚甲基丙烯酸甲酯0.1-0.5份、有机硅光扩散剂球状微粉1-2份、水滑石0.1-0.2份，硅胶按键的各性能指标是可预期的；且硅胶按键原料中当硅橡胶110份、硫化剂8份、钛白粉6份、聚甲基丙烯酸甲酯0.3份、有机硅光扩散剂球状微粉1.5份、水滑石0.15份，效果最佳。
通过采用上述技术方案，采用硅橡胶作为硅胶按键的主要原料，使硅胶按键具有较高的热稳定性，良好的绝热性、绝缘性、防潮性和耐腐蚀性，且手感较好，更易作为按键的主原料。硫化剂的加入，可提高硅胶按键的定伸强度、弹性、硬度和拉伸强度。加入钛白粉，提高硅胶按键的透光率和亮度值，改善硅胶按键的透光性能，从而使硅胶按键在使用过程中更加美观。
聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅光扩散剂球状微粉作为有机光扩散剂加入，在提高透光率的同时，进一步提高硅胶按键的散射效果，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。
作为优选：所述聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅光扩散剂球状微粉的粒径分别为30μm和2μm。
通过采用上述技术方案，聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅光扩散剂球状微粉的粒径大小不同，可进一步提高硅胶按键的散射效果，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。
第二方面，本申请提供一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺所得到的硅胶按键。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
(1)本申请通过将选用硅胶按键的种类和掺量，并调节聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅光扩散剂球状微粉的粒径，并控制加硫固化的温度条件，以及黑色油墨和保护油墨的粘度，激光镭雕的打标频率，喷涂黑色油墨之前喷涂一层10-15μm厚的棱镜图案的丙烯酸树脂层作为增光层，使硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为88.3％和0.93％，可提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。
(2)本申请通过调节硅胶按键原料中钛白粉的掺量，使硅胶按键在具有渐变效果的情况下，进一步透光率和雾度分别为89.1％和0.99％，提高硅胶按键的散射效果和透光率。
(3)本申请通过调节硅胶按键原料中聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅光扩散剂球状微粉的用量，使硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为91.2％和1.19％，提高了硅胶按键的散射效果和透光率，进一步提升硅胶按键在使用过程中的美观性。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请中的如下各原料均为市售产品，均为使本申请的各原料得以公开充分，不应当理解为对原料的来源产生限制作用。具体为：硅橡胶，型号为107；硫化剂选用硫化剂双二五，有效物质含量为99％；钛白粉，亲油性，粒径为30nm；聚甲基丙烯酸甲酯，粒径为30μm和2μm；有机硅光扩散剂球状微粉，粒径为2μm；水滑石，粒径为800目。
实施例1
实施例1的硅胶按键通过如下操作步骤而得：
按照表1的掺量，将硅橡胶、硫化剂、钛白粉、粒径为2μm的聚甲基丙烯酸甲酯、粒径为2μm的有机硅光扩散剂球状微粉和水滑石在50℃，混炼10min，备用；
将透明硅胶材料油压成型为硅胶按键主体，表面喷涂一层35μm厚的黑色油墨，在170℃加硫固化30min，数控打磨，在120℃火焰处理4s，喷涂一层30μm厚的硅胶底涂剂，在60℃加硫固化30min，打印渐变图案，激光镭雕字符，打标频率为70000hz，发射时间为1.5μs，喷涂一层15μm厚度的保护油墨，在140℃加硫固化50min，得到硅胶按键。
其中黑色油墨和保护油墨的粘度均为12000mPa·s。
实施例2
实施例2的硅胶按键通过如下操作步骤而得：
按照表1的掺量，将硅橡胶、硫化剂、钛白粉、粒径为30μm的聚甲基丙烯酸甲酯、粒径为2μm的有机硅光扩散剂球状微粉和水滑石在50℃，混炼10min，备用；
将透明硅胶材料油压成型为硅胶按键主体，表面喷涂一层35μm厚的黑色油墨，在170℃加硫固化30min，数控打磨，在120℃火焰处理4s，喷涂一层30μm厚的硅胶底涂剂，在60℃加硫固化30min，打印渐变图案，激光镭雕字符，打标频率为70000hz，发射时间为1.5μs，喷涂一层15μm厚度的保护油墨，在140℃加硫固化50min，得到硅胶按键。
其中黑色油墨和保护油墨的粘度均为12000mPa·s。
实施例3
实施例3的硅胶按键通过如下操作步骤而得：
按照表1的掺量，将硅橡胶、硫化剂、钛白粉、粒径为30μm的聚甲基丙烯酸甲酯、粒径为2μm的有机硅光扩散剂球状微粉和水滑石在50℃，混炼10min，备用；
将透明硅胶材料油压成型为硅胶按键主体，表面喷涂一层35μm厚的黑色油墨，在150℃加硫固化30min，数控打磨，在120℃火焰处理4s，喷涂一层30μm厚的硅胶底涂剂，在70℃加硫固化30min，打印渐变图案，激光镭雕字符，打标频率为70000hz，发射时间为1.5μs，喷涂一层15μm厚度的保护油墨，在150℃加硫固化50min，得到硅胶按键。
其中黑色油墨和保护油墨的粘度均为12000mPa·s。
实施例4
实施例4的硅胶按键通过如下操作步骤而得：
按照表1的掺量，将硅橡胶、硫化剂、钛白粉、粒径为30μm的聚甲基丙烯酸甲酯、粒径为2μm的有机硅光扩散剂球状微粉和水滑石在50℃，混炼10min，备用；
将透明硅胶材料油压成型为硅胶按键主体，表面喷涂一层35μm厚的黑色油墨，在150℃加硫固化30min，数控打磨，在120℃火焰处理4s，喷涂一层30μm厚的硅胶底涂剂，在70℃加硫固化30min，打印渐变图案，激光镭雕字符，打标频率为70000hz，发射时间为1.5μs，喷涂一层15μm厚度的保护油墨，在150℃加硫固化50min，得到硅胶按键。
其中黑色油墨和保护油墨的粘度均为20000mPa·s。
实施例5
实施例5的硅胶按键通过如下操作步骤而得：
按照表1的掺量，将硅橡胶、硫化剂、钛白粉、粒径为30μm的聚甲基丙烯酸甲酯、粒径为2μm的有机硅光扩散剂球状微粉和水滑石在50℃，混炼10min，备用；
将透明硅胶材料油压成型为硅胶按键主体，表面喷涂一层35μm厚的黑色油墨，在150℃加硫固化30min，数控打磨，在120℃火焰处理4s，喷涂一层30μm厚的硅胶底涂剂，在70℃加硫固化30min，打印渐变图案，激光镭雕字符，打标频率为20000hz，发射时间为1.5μs，喷涂一层15μm厚度的保护油墨，在150℃加硫固化50min，得到硅胶按键。
其中黑色油墨和保护油墨的粘度均为12000mPa·s。
实施例6
实施例6的硅胶按键通过如下操作步骤而得：
按照表1的掺量，将硅橡胶、硫化剂、钛白粉、粒径为30μm的聚甲基丙烯酸甲酯、粒径为2μm的有机硅光扩散剂球状微粉和水滑石在50℃，混炼10min，备用；
将透明硅胶材料油压成型为硅胶按键主体，喷涂一层15μm厚的棱镜图案的丙烯酸树脂层，固化后，表面再喷涂一层35μm厚的黑色油墨，在150℃加硫固化30min，数控打磨，在120℃火焰处理4s，喷涂一层30μm厚的硅胶底涂剂，在70℃加硫固化30min，打印渐变图案，激光镭雕字符，打标频率为20000hz，发射时间为1.5μs，喷涂一层15μm厚度的保护油墨，在150℃加硫固化50min，得到硅胶按键。
其中黑色油墨和保护油墨的粘度均为12000mPa·s。
实施例7-10
实施例7-10的硅胶按键与实施例6的制备方法完全相同，区别在于：硅胶按键各原料掺量不同，具体详见表1所示。
表1实施例1-10硅胶按键的各原料掺量(单位：kg)
实施例11-14
实施例11-14的硅胶按键与实施例8的制备方法完全相同，区别在于：硅胶按键各原料掺量不同，具体详见表2所示。
表2实施例11-14硅胶按键的各原料掺量(单位：kg)
对比例1
对比例1的硅胶按键与实施例1的原料种类和掺量完全相同，区别在于：黑色油墨的厚度为20μm，其余操作步骤与实施例1相同。
对比例2
对比例2的硅胶按键与实施例1的原料种类和掺量完全相同，区别在于：硅胶底涂剂的厚度为20μm，其余操作步骤与实施例1相同。
性能检测
采用如下方法分别对不同的实施例1-14和对比例1-2进行性能检测，检测结果详见表3。
阿克隆磨耗体积：按照GB/T1689-1998《硫化橡胶耐磨性能的测定》标准用阿克隆磨耗试验机测定硅胶按键的阿克隆磨耗体积。
爽滑性能：随机选取48名试验者，随机分成16组，每组3人，分别对实施例1-14和对比例1-2得到的硅胶按键进行触摸，并进行打分，满分10制，取3人的均值，具体详见表3所示。
透光率：按照GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》标准采用透光率测定仪测定硅胶按键的透光率。
漏光情况：肉眼观察硅胶按键是否出现漏光情况。
雾度：按照GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》标准检测硅胶按键的雾度。
表3不同硅胶按键的性能检测结果
由表3的检测结果表明，本申请中得到的硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度最高分别为91.2％和1.19％，且并未出现漏光情况；且本申请硅胶按键阿克隆磨耗体积最低为0.15cm3，爽滑性能最高为9.3分，表明硅胶按键在具有透光渐变散射功能的同时，依旧保持较高的耐磨性和爽滑性能。
实施例1-2中，实施例2硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为75.1％和0.76％，均高于实施例1的硅胶按键；且实施例2硅胶按键的阿克隆磨耗体积为0.27cm3，爽滑性能为8.5分，均优于实施例1的硅胶按键，表明当聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅光扩散剂球状微粉的粒径分别为30μm和2μm时，提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。
实施例3-2中，实施例3硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为76.1％和0.80％，均高于实施例2的硅胶按键；且实施例3硅胶按键的阿克隆磨耗体积为0.24cm3，爽滑性能为8.7分，均优于实施例2的硅胶按键，表明当硅胶按键主体表面喷涂黑色油墨后，在150-160℃加硫固化20-30min，喷涂硅胶底涂剂后，在70-80℃加硫固化20-30min，喷涂保护油墨后，在150-160℃加硫固化40-50min时，可提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。可能是与调节了硫化温度，避免硅胶按键内部产生气泡，提高了硅胶按键透光散射性能有关。
实施例3-4中，实施例4硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为77.9％和0.83％，均高于实施例3的硅胶按键；且实施例3硅胶按键的阿克隆磨耗体积为0.20cm3，爽滑性能为8.9分，均优于实施例3的硅胶按键，表明当所述黑色油墨和保护油墨的粘度均为10000-15000mPa·s时，可提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。可能是与油墨的粘度和流动性能具有较大关系，流动性不足会导致硅胶按键出现网痕，从而影响硅胶按键透光渐变和散射的效果有关。
实施例4-5中，实施例5硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为79.2％和0.87％，均高于实施例4的硅胶按键；且实施例5硅胶按键的阿克隆磨耗体积为0.19cm3，均优于实施例4的硅胶按键，表明当激光镭雕的打标频率为7000-40000hz，发射时间为1.5us时，可提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。可能是与打标设置为低频率，标记的光峰值功率强，所标记的透光效果较强，对喷涂的油墨层气化性较好有关。
实施例5-6中，实施例6硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为88.3％和0.93％，均高于实施例5的硅胶按键；且实施例6硅胶按键的阿克隆磨耗体积为0.18cm3，爽滑性能为9.0分，均优于实施例5的硅胶按键，表明当表面喷涂黑色油墨之前喷涂一层10-15μm厚的棱镜图案的丙烯酸树脂层时，可提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。
结合实施例6和实施例7-10中，实施例8硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为89.1％和0.99％，均高于实施例6-7和实施例9-10的硅胶按键；且实施例8硅胶按键的阿克隆磨耗体积为0.16cm3，爽滑性能为9.1分，均优于实施例6-7和实施例9-10的硅胶按键，表明当实施例8硅胶按键各原料的掺量较为合适，可提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。
结合实施例11-14中，实施例12硅胶按键在具有渐变效果的情况下，透光率和雾度分别为91.2％和1.19％，均高于实施例11和实施例13-14的硅胶按键；且实施例12硅胶按键的阿克隆磨耗体积为0.15cm3，爽滑性能为9.3分，均优于实施例11和实施例13-14的硅胶按键，表明当实施例12硅胶按键聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅光扩散剂球状微粉的掺量较为合适，可提高硅胶按键的散射效果和透光率，从而提升硅胶按键在使用过程中的美观性。
结合对比例1-2和实施例1的硅胶按键的性能检测数据发现，在硅胶按键主体表面喷涂一层30-35μm厚的黑色油墨，喷涂一层25-30μm厚的硅胶底涂剂，均不同程度提高了硅胶按键的散射效果和透光率。
本具体实施例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例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 (5)

1.一种具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺，其特征在于，其包括以下操作步骤：
将硅胶按键原料在40-50℃条件下混炼5-10min，备用；
将混炼后的硅胶原料油压成型为硅胶按键主体，表面喷涂一层30-35μm厚的黑色油墨，加硫固化，数控打磨，在100-120℃火焰处理2-4s，喷涂一层25-30μm厚的硅胶底涂剂，加硫固化，打印渐变图案，激光镭雕字符，喷涂一层10-15μm厚的保护油墨，加硫固化，得到硅胶按键；
所述硅胶按键主体表面喷涂黑色油墨之前喷涂一层10-15μm厚的丙烯酸树脂层；所述丙烯酸树脂层为棱镜图案；
所述硅胶按键原料包括如下重量份原料：硅橡胶100-120份、硫化剂5-10份、钛白粉4-8份、聚甲基丙烯酸甲酯0.1-0.5份、有机硅光扩散剂球状微粉1-2份、水滑石0.1-0.2份；所述聚甲基丙烯酸甲酯和有机硅光扩散剂球状微粉的粒径分别为30μm和2μm。
2.根据权利要求1所述的具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺，其特征在于：所述激光镭雕的打标频率为7000-40000Hz，发射时间为1.5μs。
3.根据权利要求1所述的具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺，其特征在于：所述硅胶按键主体表面喷涂黑色油墨后，在150-160℃加硫固化20-30min，数控打磨，在100-120℃火焰处理2-4s，喷涂一层25-30μm厚的硅胶底涂剂后，在70-80℃加硫固化20-30min，喷涂保护油墨后，在150-160℃加硫固化40-50min。
4.根据权利要求1所述的具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺，其特征在于：所述黑色油墨和保护油墨的粘度均为10000-15000mPa·s。
5.根据权利要求1-4任一所述的具有透光渐变散射效果的硅胶按键的制备工艺所得到的硅胶按键。
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