本发明涉及化工领域，具体涉及一种无溶剂型低粘度uv-湿气双重固化印刷线路板专用三防漆及其制备方法。
背景技术：
随着电子产业的迅猛发展，对电子产品质量提出了越来越高的要求，由于环境因素导致的电子产品失效变得日益严重，三防漆保护技术作为延长电子产品使用寿命，确保电子产品使用安全和可靠性的一项技术在电子行业已被广泛应用。三防漆应用于印刷线路板后可起到以下三点作用：(1)避免因为环境湿气及其它污染源导致的线路板漏电或短路，防止电弧、电晕等放电现象的发生；(2)提升无引线器件焊点的疲劳负荷寿命，对线路板上的小元件提供一定程度的固定作用，避免震动或机械冲击对其的影响；(3)防止腐蚀，防止霉菌。
目前行业中应用的三防漆以溶剂型为主，使用的溶剂一般为易挥发溶剂，有潜在的安全隐患，在施工过程中，溶剂的挥发导致施工环境较为恶劣，也会影响操作人员身体健康。三防漆中添加溶剂的原因，一方面是因为原液粘度较大，在施工时不易操作，使用溶剂将原液稀释，降低体系粘度，提高可操作性；另一方面，三防漆粘度较大，涂覆后漆膜较厚，也会增加企业成本，在不影响性能的前提下，通过稀释降低三防漆粘度，减低涂层厚度能降低生产成本。
现有的三防漆种类主要有环氧类、聚氨酯类、有机硅类和丙烯酸类，丙烯酸类三防漆可通过紫外光照射实现快速固化，但由于印刷线路板上器件的复杂性，存在紫外光不能照射到的地方，单纯uv固化机理的丙烯酸类三防漆无法实现阴影区完全固化，从而影响三防漆的防护性能。
技术实现要素：
为为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种无溶剂型低粘度uv-湿气双重固化印刷线路板专用三防漆，其特征在于包括按重量份数计算的下述各组分：
(a)10-50份改性丙烯酸酯树脂；
(b)30-90份活性稀释剂；
(c)1-15份光引发剂；
(d)1-10份偶联剂；
(e)0.1-1.5份抑菌剂；
(f)0.1-1份催化剂。
所述的改性丙烯酸酯树脂为分子结构中含有可与空气中湿气反应的烷氧基官能团的改性丙烯酸酯树脂。
优选地，所述的活性稀释剂为丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸异冰片酯，2-苯氧基乙基丙烯酸酯，甲基丙烯酸双环戊烯氧基乙酯，甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯，3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯中的多种。
优选地，所述的活性稀释剂为丙烯酸异冰片酯，甲基丙烯酸异冰片酯，2-苯氧基乙基丙烯酸酯，甲基丙烯酸双环戊烯氧基乙酯，甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯，3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯中的两种或三种。
优选地，所述的光引发剂为安息香双甲醚，α-羟基异丁酰苯，2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮，2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮，1-羟基环己基苯基甲酮，苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或多种。
优选地，所述的光引发剂为安息香双甲醚，2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮，1-羟基环己基苯基甲酮，苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的一种或多种。
优选地，所述的偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅，甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，三(异丙烯氧基)乙烯基硅烷中的一种或多种。
优选地，所述的偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，三(异丙烯氧基)乙烯基硅烷中的一种或两种。
更优选地，所述偶联剂为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3-氨基丙基三乙氧基硅烷，三(异丙烯氧基)乙烯基硅烷中的一种。
优选地，所述的抑菌剂为4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮，2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，1,2-苯并异噻唑-3-酮，n-辛基异噻唑啉酮中的一种或多种。
优选地，所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，二叔丁基二乙酰氧基锡、钛酸异丙酯，钛酸丁酯中的一种。
优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，钛酸丁酯中的一种。
优选地，所述改性丙烯酸酯树脂采用下述方法制得：
(1)将含有多羟基基团的环氧丙烯酸酯加入到带有分水冷凝装置的反应器中，搅拌速率150r/min，升温至90℃-110℃，同时抽真空，真空度控制在0.06-0.1mpa，排净反应器内的空气；
(2)加入四乙氧基硅烷，环氧丙烯酸酯中羟基与四乙氧基硅烷的摩尔比为1:1，加入二月桂酸二丁基锡，二月桂酸二丁基锡的用量为环氧丙烯酸酯与四乙氧基硅烷总重量的0.1％-0.5％，保持温度和真空度，搅拌反应3-8h停止反应，降至室温；
(3)用石油醚进行离心萃取，减压蒸馏除去石油醚，得到含有硅氧烷基团的改性丙烯酸酯树脂。
本发明还提供了一种用于制备无溶剂型低粘度uv-湿气双重固化印刷线路板专用三防漆的制备方法，包含以下步骤：
将10-50重量份数的改性丙烯酸酯树脂和30-90重量份数的活性稀释剂加入反应器中，同时抽真空，控制真空度在0.08-0.1mpa，以150r/min转速搅拌30min，加入1-15重量份数光引发剂、1-10重量份数偶联剂、0.1-1.5重量份数抑菌剂、0.1-1重量份数催化剂，提高转速至300r/min搅拌20min，混合均匀后出料，制得无溶剂型低粘度uv-湿气双重固化印刷线路板专用三防漆。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、通过使用具有特殊分子结构的硅氧烷改性环氧丙烯酸酯树脂，反应时先用紫外光实现快速固化，不影响产线后续操作，分子中的烷氧基通过吸湿缩合反应进一步交联实现阴影区的固化，从而实现完全固化，避免了采用单纯uv固化类三防漆无法实现阴影区完全固化的问题，提升防护的可靠性；
2、通过使用适宜的活性稀释剂使其在参与反应的同时还能有效降低体系的粘度，在不影响操作便易性的同时避免使用溶剂带来的环保和安全隐患；
3、通过加入偶联剂增强三防漆涂层对基材的附着力；
4、通过加入催化吸湿缩合反应的助剂，加快整个体系完全固化的周期；
5、通过加入抑菌剂，破坏霉菌的生长繁殖，提高产品使用过程中的防霉效果。
具体实施方式
下为进一步阐述本发明，以下列举具体实施例，但这些实施例仅用于说明本发明而不限制本发明的范围。
实施例1
将35份改性丙烯酸酯树脂、60份活性稀释剂(由甲基丙烯酸异冰片酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯按照重量比1.2:1.0:0.8组成)按重量份数加入反应器中，同时抽真空，控制真空度在0.1mpa，以150r/min转速搅拌30min，按重量份数依次加入5份光引发剂苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、4份偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷、0.6份抑菌剂2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、0.5份催化剂二月桂酸二丁基锡，保持真空度，提高转速至300r/min搅拌20min，混合均匀后出料，即得到无溶剂型低粘度uv-湿气双重固化印刷线路板专用三防漆。
上述改性丙烯酸酯树脂的制备采用下述方法：
(1)将含有多羟基基团的环氧丙烯酸酯加入到带有分水冷凝装置的反应器中，搅拌速率150r/min，升温至100℃，同时抽真空，真空度控制在0.1mpa，排净反应器内的空气；
(2)加入四乙氧基硅烷，环氧丙烯酸酯中羟基与四乙氧基硅烷的摩尔比为1:1，加入二月桂酸二丁基锡，二月桂酸二丁基锡的用量为环氧丙烯酸酯与四乙氧基硅烷总重量的0.3％，保持温度和真空度，搅拌反应6h停止反应，降至室温；
(3)用石油醚进行离心萃取，减压蒸馏除去石油醚，得到含有硅氧烷基团的改性丙烯酸酯树脂。
实施例2
将50份改性丙烯酸酯树脂、45份活性稀释剂(由2-苯氧基乙基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯按照重量比2:1组成)按重量份数依次加入反应器中，同时抽真空，控制真空度在0.1mpa，以150r/min转速搅拌30min，按重量份数加入5份光引发剂2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、5份偶联剂3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、0.5份抑菌剂1,2-苯并异噻唑-3-酮、0.6份催化剂二月桂酸二丁基锡，保持真空度，提高转速至300r/min搅拌20min，混合均匀后出料，即得到无溶剂型低粘度uv-湿气双重固化印刷线路板专用三防漆。
上述改性丙烯酸酯树脂的制备采用下述方法：
(1)将一定量含有多羟基基团的环氧丙烯酸酯加入到带有分水冷凝装置的反应器中，搅拌速率150r/min，升温至100℃，同时抽真空，真空度控制在0.1mpa，排净反应器内的空气；
(2)加入四乙氧基硅烷，环氧丙烯酸酯中羟基与四乙氧基硅烷的摩尔比为1:1，加入二月桂酸二丁基锡，二月桂酸二丁基锡的用量为环氧丙烯酸酯与四乙氧基硅烷总重量的0.3％，保持温度和真空度，搅拌反应6h停止反应，降至室温；
(3)用石油醚进行离心萃取，减压蒸馏除去石油醚，得到含有硅氧烷基团的改性丙烯酸酯树脂。
实施例3
将45份改性丙烯酸酯树脂、50份活性稀释剂(由甲基丙烯酸异冰片酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯按照重量比1.2:1.0:0.8组成)按重量份数加入反应器中，同时抽真空，控制真空度在0.1mpa，以150r/min转速搅拌30min，按重量份数依次加入5份光引发剂2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮、0.6份抑菌剂1,2-苯并异噻唑-3-酮、0.5份催化剂钛酸丁酯，保持真空度，提高转速至300r/min搅拌20min，混合均匀后出料，即得到无溶剂型低粘度uv-湿气双重固化印刷线路板专用三防漆。
上述改性丙烯酸酯树脂的制备采用下述方法：
(1)将一定量含有多羟基基团的环氧丙烯酸酯加入到带有分水冷凝装置的反应器中，搅拌速率150r/min，升温至100℃，同时抽真空，真空度控制在0.1mpa，排净反应器内的空气；
(2)加入四乙氧基硅烷，环氧丙烯酸酯中羟基与四乙氧基硅烷的摩尔比为1:1，加入二月桂酸二丁基锡，二月桂酸二丁基锡的用量为环氧丙烯酸酯与四乙氧基硅烷总重量的0.3％，保持温度和真空度，搅拌反应6h停止反应，降至室温；
(3)用石油醚进行离心萃取，减压蒸馏除去石油醚，得到含有硅氧烷基团的改性丙烯酸酯树脂。
对比实施例
将75份改性丙烯酸酯树脂、20份活性稀释剂(由甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢呋喃甲酯、甲基丙烯酸双环戊烯氧基乙酯按照重量比0.8:1.0:1.2组成)按重量份数依次加入反应器中，同时抽真空，控制真空度在0.1mpa，以150r/min转速搅拌30min，按重量份数加入5份光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮、4份偶联剂三(异丙烯氧基)乙烯基硅烷、0.6份抑菌剂n-辛基异噻唑啉酮、0.5份催化剂钛酸丁酯，保持真空度，提高转速至300r/min搅拌20min，混合均匀后出料，即得到无溶剂型低粘度uv-湿气双重固化印刷线路板专用三防漆。
上述改性丙烯酸酯树脂的制备采用下述方法：
(1)将一定量含有多羟基基团的环氧丙烯酸酯加入到带有分水冷凝装置的反应器中，搅拌速率150r/min，升温至100℃，同时抽真空，真空度控制在0.1mpa，排净反应器内的空气；
(2)加入四乙氧基硅烷，环氧丙烯酸酯中羟基与四乙氧基硅烷的摩尔比为1:1，加入二月桂酸二丁基锡，二月桂酸二丁基锡的用量为环氧丙烯酸酯与四乙氧基硅烷总重量的0.3％，保持温度和真空度，搅拌反应6h停止反应，降至室温；
(3)用石油醚进行离心萃取，减压蒸馏除去石油醚，得到含有硅氧烷基团的改性丙烯酸酯树脂。
采用国标标准对实施例1-3和对比实施例的三防漆进行测试，其中硬度和附着力是在先进行uv固化(1200mj/cm2)后室温再固化7天后测试，保证了实施例1-3和对比实施例的三防漆的完全固化，测试结果如表1所示。
表1实施例1-3和对比实施例中制得的三防漆的性能测试数据
综上，稀释剂的加入不仅能够有效降低体系的粘度，便于操作，还可以避免使用溶剂产生的环保和安全隐患；偶联剂的加入能够改善三防漆对基材的附着能力，从而更好的保护印刷线路板和提高产品的可靠性；通过使用具有特殊分子结构的硅氧烷改性丙烯酸树脂，在uv固化后，阴影区域可通过吸湿缩合反应固化，避免单纯uv固化体系三防漆无法实现阴影区完全固化的问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。