一种消费类电子主板的防水涂层及其制备方法与流程

本发明涉及涂料，具体涉及一种消费类电子主板的防水涂层及其制备方法。

背景技术：

1、电子产品在使用和储存过程中，通常需经受如化学、震动、高尘、盐雾、潮湿与高温环境，线路板及其电子元器件可能产生腐蚀、软化、变形和霉变等问题，导致线路板出现故障。为使电子产品的印刷电路板具有良好的三防保护能力，在印制电路板调试后通常会喷涂三防保护涂料。现阶段电子产品设备进行的防水防潮处理，大多是通过结构设计来进行防水，再加上外壳接缝处用橡胶垫圈进行接缝防护，而达到一定的防水等级，这样的处理方法不能从根本上解决问题。

2、美国专利us20150146396描述一种具有内部防水涂层的电子装置。防水电子装置包括至少部分地由防水涂层覆盖的至少一个电子组件。防水涂层可位于电子装置的内部。防水涂层可仅覆盖电子装置内的内部空间的边界的部分。防水涂层可包括一个或多个可辨别的边界或接缝，所述一个或多个可辨别的边界或接缝可位于电子装置的两个或更多的组件彼此接合的位置或者与该位置相邻，没有指明采用什么性质的防水涂层，是否常温固化，无法判断其大规模工业应用有效性。

3、中国专利cn203407069u描述了本实用新型公开了一种具有疏水性防水防潮涂层的电路板，包括：一基板，表面设置有电路或电子元件；及一疏水性涂层，铺设于基板表面，疏水性涂层面具备有多数细微突起的微结构，微结构表面盖着非亲水性基材；微结构的大小为5～15微米。该实用新型不仅能有效防水，更能利用其防水防潮性使表面上的水分收缩为珠状，而便利保持表面的干燥与清洁。并且由于材料特性，涂布完成后并不会自我导电，但各金属接点并不会因为涂料成膜厚造成接触不良或断路等现象。涂层中的疏水角度在110-120℃之间，水珠并不能自由滑动，虽然防水性能加强，但是没有进行耐水性浸泡测试，无法判断长期使用是否依然有可靠的防水性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种消费类电子主板的防水涂层及其制备方法，适用于温度-60至200℃的环境中，具有优越的绝缘、防潮、防水、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能。此外，涂层保护膜也有利于线路和元器件的机械强度高，耐磨擦﹑耐溶剂性能，并能释放温度周期性变化所造成的压力。可充分地保护线络板在各种化学品腐蚀、盐雾、潮湿、高污染多灰尘、震动及高低温等恶劣环境中使用而不会影响其工作与讯号。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供一种消费类电子主板的防水涂层的制备方法，将mehsicl2、me3sicl、mevisicl2、mesicl3混合与氨气反应，然后表面经过硅烷偶联剂改性，水解，固化和烧结，表面进一步通过硅烷偶联剂改性，与聚醚二元醇、氯化石蜡和异氰酸酯搅拌反应，加入催干剂、四甲苯，搅拌，出料，制得预杂化树脂，与聚醚二元醇、石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、芳烃油、分散剂、消泡剂、硬脂酸钙、蒙脱石粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、四甲苯，搅拌混合均匀，均匀涂抹至消费类电子主板表面，通风养护，制得消费类电子主板的防水涂层。

4、作为本发明的进一步改进，包括以下步骤：

5、s1.乙烯基低聚硅氮烷的制备：惰性气体保护下，将mehsicl2、me3sicl、mevisicl2、mesicl3混合均匀，通入氨气，加热搅拌反应，过滤，洗涤，滤液干燥，制得乙烯基低聚硅氮烷；

6、s2.改性乙烯基低聚硅氮烷的制备：将乙烯基低聚硅氮烷加入乙醇中，加入硅烷偶联剂和引发剂，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，制得改性乙烯基低聚硅氮烷；

7、s3.水解：将改性乙烯基低聚硅氮烷加入水中，加热水解，搅拌反应，过滤，洗涤，球磨，干燥，制得氧化硅包覆硅氮烷；

8、s4.固化和烧结：将氧化硅包覆硅氮烷惰性气体保护下煅烧，制得硬质陶瓷材料；

9、s5.改性颗粒的制备：将硬质陶瓷材料加入乙醇中，加入带有氨基的硅烷偶联剂，加热搅拌反应，离心，洗涤，干燥，制得改性硬质陶瓷材料；

10、s6.预杂化树脂的制备：将改性硬质陶瓷材料、聚醚二元醇、氯化石蜡在惰性气体保护下，加热搅拌混合，加入异氰酸酯，搅拌反应，加入催干剂、四甲苯，搅拌，出料，制得预杂化树脂；

11、s7.消费类电子主板的防水涂层的制备：将聚醚二元醇、石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、芳烃油、分散剂、消泡剂加热搅拌混合，加入硬脂酸钙、蒙脱石粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷加热搅拌混合，加入四甲苯，搅拌混合均匀后，加入预杂化树脂，搅拌混合均匀，均匀涂抹至消费类电子主板表面，通风养护，制得消费类电子主板的防水涂层。

12、作为本发明的进一步改进，步骤s1中所述mehsicl2、me3sicl、mevisicl2、mesicl3的摩尔比为5-7:2-4:1-3:1，所述氨气的通气量为30-50ml/min，所述加热搅拌反应的温度为30-40℃，时间为3-5h。

13、作为本发明的进一步改进，步骤s2中所述乙烯基低聚硅氮烷、硅烷偶联剂和引发剂的质量比为10:2-3:0.1-0.2，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为1-2h，所述硅烷偶联剂选自kh570、a151、a171中的至少一种，所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种。

14、作为本发明的进一步改进，步骤s3中所述加热水解的温度为80-90℃，时间为1-2h。

15、作为本发明的进一步改进，步骤s4中所述煅烧的温度为800-1200℃，时间为1-2h。

16、作为本发明的进一步改进，步骤s5中所述硬质陶瓷材料、带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为10:1-2，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为1-2h，所述带有氨基的硅烷偶联剂选自kh550、kh602、kh792中的至少一种。

17、作为本发明的进一步改进，步骤s6中所述改性硬质陶瓷材料、聚醚二元醇、氯化石蜡、异氰酸酯、催干剂、四甲苯的质量比为10:4-7:15-20:25-30:0.1-0.2:3-5，所述聚醚二元醇为聚醚二元醇2020或聚醚二元醇3135，所述催干剂为催干剂t12或催干剂t22，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。

18、作为本发明的进一步改进，步骤s7中所述聚醚二元醇为聚醚二元醇2020或聚醚二元醇3135，所述聚醚二元醇、石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、芳烃油、分散剂、消泡剂、硬脂酸钙、蒙脱石粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、四甲苯、预杂化树脂的质量比为5-7：10-15：1-2：25-30：0.5-1：0.2-0.3:0.1-0.2:1-2:0.05-0.1:2-3：10，所述通风养护的时间为48-96h。

19、本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的消费类电子主板的防水涂层。

20、本发明具有如下有益效果：

21、本发明采用氯硅烷氨解/胺解合成法制备得到带有乙烯基的低聚硅氮烷，一方面提高陶瓷化产率，一方面便于后续改性处理，具有极好的耐候性、耐紫外光性、耐腐蚀性、耐沾污性、防涂鸦性、耐刮擦性和耐热性，但是直接加入涂料中对涂料的力学性能有一定负面影响，且有一定耐水性，但是耐水性不能满足电子产品的需求。本发明将制得的乙烯基的低聚硅氮烷作为前驱体材料，表面经过在引发剂的作用下，乙烯基低聚硅氮烷的双键与带有双键的硅烷偶联剂的双键发生共聚反应，从而使得硅烷偶联剂均匀包覆在乙烯基低聚硅氮烷表面进行改性，在加热水解过程中，硅氧烷部分分解为氧化硅，包覆在乙烯基低聚硅氮烷表面，进一步提高了材料的耐水性和耐火性，也有助于提高涂料的力学性能。

22、本发明将制得的氧化硅包覆硅氮烷煅烧后制得硬质陶瓷材料，表面经过含有氨基的硅烷偶联剂改性后，表面带有氨基，能够与异氰酸酯反应形成预聚体，从而制得预杂化树脂，大大提高了硬质陶瓷材料在涂料中的分散性，改善了其力学性能和防水、防火、耐候性能，进一步制备以聚氨酯为基质的涂料，防水效果极好，有一定的阻燃性，综合性能佳。

23、本发明制得的消费类电子主板的防水涂层是电子元器件表面涂覆用的高分子防水涂层，适用于温度-60至200℃的环境中，具有优越的绝缘、防潮、防水、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能。此外，涂层保护膜也有利于线路和元器件的机械强度高，耐磨擦﹑耐溶剂性能，并能释放温度周期性变化所造成的压力。可充分地保护线络板在各种化学品腐蚀、盐雾、潮湿、高污染多灰尘、震动及高低温等恶劣环境中使用而不会影响其工作与讯号。

技术特征：

1.一种消费类电子主板的防水涂层的制备方法，其特征在于，将mehsicl2、me3sicl、mevisicl2、mesicl3混合与氨气反应，然后表面经过硅烷偶联剂改性，水解，固化和烧结，表面进一步通过硅烷偶联剂改性，与聚醚二元醇、氯化石蜡和异氰酸酯搅拌反应，加入催干剂、四甲苯，搅拌，出料，制得预杂化树脂，与聚醚二元醇、石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、芳烃油、分散剂、消泡剂、硬脂酸钙、蒙脱石粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、四甲苯，搅拌混合均匀，均匀涂抹至消费类电子主板表面，通风养护，制得消费类电子主板的防水涂层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述mehsicl2、me3sicl、mevisicl2、mesicl3的摩尔比为5-7:2-4:1-3:1，所述氨气的通气量为30-50ml/min，所述加热搅拌反应的温度为30-40℃，时间为3-5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述乙烯基低聚硅氮烷、硅烷偶联剂和引发剂的质量比为10:2-3:0.1-0.2，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为1-2h，所述硅烷偶联剂选自kh570、a151、a171中的至少一种，所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述加热水解的温度为80-90℃，时间为1-2h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s4中所述煅烧的温度为800-1200℃，时间为1-2h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s5中所述硬质陶瓷材料、带有氨基的硅烷偶联剂的质量比为10:1-2，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为1-2h，所述带有氨基的硅烷偶联剂选自kh550、kh602、kh792中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s6中所述改性硬质陶瓷材料、聚醚二元醇、氯化石蜡、异氰酸酯、催干剂、四甲苯的质量比为10:4-7:15-20:25-30:0.1-0.2:3-5，所述聚醚二元醇为聚醚二元醇2020或聚醚二元醇3135，所述催干剂为催干剂t12或催干剂t22，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s7中所述聚醚二元醇为聚醚二元醇2020或聚醚二元醇3135，所述聚醚二元醇、石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、芳烃油、分散剂、消泡剂、硬脂酸钙、蒙脱石粉、3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷、四甲苯、预杂化树脂的质量比为5-7：10-15：1-2：25-30：0.5-1：0.2-0.3:0.1-0.2:1-2:0.05-0.1:2-3：10，所述通风养护的时间为48-96h。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的消费类电子主板的防水涂层。

技术总结
本发明提出了一种消费类电子主板的防水涂层及其制备方法，属于涂料技术领域。将MeHSiCl2、Me3SiCl、MeViSiCl2、MeSiCl3混合与氨气反应，然后表面经过硅烷偶联剂改性，水解，固化和烧结，表面通过硅烷偶联剂改性，与聚醚二元醇、氯化石蜡和异氰酸酯搅拌反应，加入催干剂、四甲苯，搅拌，出料，制得预杂化树脂，与聚醚二元醇、石蜡、邻苯二甲酸二丁酯、芳烃油、分散剂、消泡剂、硬脂酸钙、蒙脱石粉、3,3'‑二氯‑4,4'‑二氨基二苯基甲烷、四甲苯，搅拌混合，均匀涂抹，通风养护，制得消费类电子主板的防水涂层，具有优越的绝缘、防潮、防水、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能。

技术研发人员：张小文
受保护的技术使用者：特瑞奇（深圳）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5