一种应用于键盘按键的防滑硅胶的制作方法

1.本发明涉及键盘防滑技术领域，具体涉及一种应用于键盘按键的防滑硅胶。


背景技术：

2.硅胶键盘可随意卷曲，携带方便，十分节省空间，而且重量轻小于330克，体积小。硅胶键盘有着良好的回弹性，静音敲击无声。但硅胶键盘硬度偏软，触感柔软，且防滑性能不足。
3.传统增强防滑性能的方式是在其表面增加宏观粗糙度，例如磨砂处理、增加宏观上的高表面纹理、防滑涂层，而这些方式会导致键盘按键的触感体验不佳，且长期使用过程中其较大的表面空隙容易藏污纳垢，使得硅胶键盘难以清理和维护。
4.纳米颗粒的小粒径特征能够构造微观上的微米级别的表面纹理，而纳米颗粒在硅胶或聚合物中的分散性能差，尤其是在富含丰富纳米颗粒时，而想要得到丰富的微米级别的表面纹理结构则需要在硅胶中均匀分布丰富的纳米颗粒，因此亟需开发一种应用于键盘按键的防滑硅胶。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.本发明的目的是提供一种应用于键盘按键的防滑硅胶，解决了防滑硅胶键盘中大量纳米颗粒难以均匀分散的问题。
7.(二)技术方案
8.为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
9.一种应用于键盘按键的防滑硅胶，由树状分子包封的纳米氧化物分散到硅胶溶胶中后超声波处理固化得到，所述树状分子包封的纳米氧化物是以树状分子充当表面活性剂吸附生长在纳米氧化物表面并将其包封得到。
10.优选的，所述树状分子为聚酰胺
‑
胺，所述聚酰胺
‑
胺是由单体乙二胺和丙烯酸甲酯。
11.优选的，所述纳米氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化铝、纳米氧化钛中任意一种。
12.上述一种应用于键盘按键的防滑硅胶的制备方法，具体步骤如下：
13.(1)将乙二胺和甲醇加入到反应器中搅拌使其混合均匀得到混合液a，将纳米氧化物加入到甲醇中，超声分散均匀得到混合液b，于25℃下在超声下将混合液a加入到混合液b中，超声分散均匀，并在2h滴加丙烯酸甲酯溶液，反应结束后过滤，用乙醇洗涤干净，干燥后得到树状分子包封的纳米氧化物；
14.(2)将(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷、原硅酸乙酯加入到乙醇中，再加入树状分子包封的纳米氧化物，进行超声处理30min后，用旋蒸仪在60℃下保持1h后，将产物浇筑到模具中，固化后得到防滑硅胶。
15.优选的，所述步骤(1)中的反应条件为滴加了丙烯酸甲酯后，继续在超声下继续反
应24h。
16.优选的，所述步骤(1)的干燥条件为在60
‑
70℃真空烘箱中干燥16
‑
24h。
17.优选的，所述步骤(1)中乙二胺、甲醇、丙烯酸甲酯和纳米氧化物的质量比为12
‑
15:30
‑
35:78
‑
80:8
‑
10。
18.优选的，所述步骤(2)中(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷、原硅酸乙酯、乙醇和树状分子包封的纳米氧化物的质量比为6.5
‑
7.5:4
‑
5:2.8
‑
3.3:3.5
‑
5。
19.优选的，所述步骤(2)中的固化条件为在60℃下固化24
‑
30h。
20.本发明的有益效果是：
21.(1)该一种应用于键盘按键的防滑硅胶，将纳米氧化物颗粒混合在乙二胺和甲醇中，在超声下滴加丙烯酸甲酯使得乙二胺与丙烯酸甲酯进行聚合成树枝状聚酰胺
‑
胺且以氨基封端，纳米氧化物颗粒被分散在树枝状分支之间的空隙中，并且纳米氧化物颗粒的金属离子与树枝状聚酰胺
‑
胺上的氨基发生配位，使得纳米氧化物能够稳定地固定在树枝状分支中，最后将树状分子包封的纳米氧化物和原硅酸乙酯、(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷混合，原硅酸乙酯水解成活性单体并与(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷聚合成溶胶，而树状分子包封的纳米氧化物上聚酰胺
‑
胺上的氨基与溶胶中的氯原子反应，使得带有纳米氧化物颗粒的聚酰胺
‑
胺均匀地分散在sio2网格中，聚酰胺
‑
胺与sio2网格的复合能够容纳丰富的纳米颗粒，提高了硅胶表面结构的微观粗糙度。
22.(2)该一种应用于键盘按键的防滑硅胶，通过在硅胶中复合丰富的纳米颗粒能够在不产生宏观粗糙度的情况下增加表面的粗糙度，使得采用防滑硅胶制成的键盘按键表面触感光滑，便于维护和清洁，也避免了键盘按键表面隐藏大量污垢，通过聚酰胺
‑
胺和纳米颗粒的复合还协效提高了硅胶的力学性能。
具体实施方式
23.下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。以下实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所有原料均为通用材料。
24.实施例1
25.一种应用于键盘按键的防滑硅胶的制备方法，具体步骤如下：
26.(1)将1.2g乙二胺和2g甲醇加入到反应器中搅拌使其混合均匀得到混合液a，将0.8g纳米氧化锌加入到1g甲醇中，超声分散5min均匀得到混合液b，并于25℃下在超声下将混合液a加入到混合液b中，超声分散10min均匀，并在2h内滴加完7.8g丙烯酸甲酯后，继续在超声下反应24h，反应结束后过滤，用乙醇洗涤干净，在60℃真空烘箱中干燥24h后得到树状分子包封的纳米氧化锌；
27.(2)将6.5g(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷、4g原硅酸乙酯加入到2.8g乙醇中，再加入3.5g树状分子包封的纳米氧化锌，进行超声处理30min后，用旋蒸仪在60℃下保持1h后，将产物浇筑到模具中，在60℃下固化26h后得到防滑硅胶。
28.实施例2
29.一种应用于键盘按键的防滑硅胶的制备方法，具体步骤如下：
30.(1)将1.3g乙二胺和2.5g甲醇加入到反应器中搅拌使其混合均匀得到混合液a，将
0.8g纳米氧化钛加入到1g甲醇中，超声分散5min均匀得到混合液b，并于25℃下在超声下将混合液a加入到混合液b中，超声分散10min均匀，并在2h内滴加完7.8g丙烯酸甲酯后，继续在超声下反应24h，反应结束后过滤，用乙醇洗涤干净，在62℃真空烘箱中干燥22h后得到树状分子包封的纳米氧化钛；
31.(2)将6.8g(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷、4.2g原硅酸乙酯加入到3g乙醇中，再加入4g树状分子包封的纳米氧化钛，进行超声处理30min后，用旋蒸仪在60℃下保持1h后，将产物浇筑到模具中，在60℃下固化24h后得到防滑硅胶。
32.实施例3
33.一种应用于键盘按键的防滑硅胶的制备方法，具体步骤如下：
34.(1)将1.4g乙二胺和2g甲醇加入到反应器中搅拌使其混合均匀得到混合液a，将0.9g纳米氧化铝加入到1.2g甲醇中，超声分散5min均匀得到混合液b，并于25℃下在超声下将混合液a加入到混合液b中，超声分散10min均匀，并在2h内滴加完7.9g丙烯酸甲酯后，继续在超声下反应24h，反应结束后过滤，用乙醇洗涤干净，在65℃真空烘箱中干燥20h后得到树状分子包封的纳米氧化铝；
35.(2)将7g(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷、4.5g原硅酸乙酯加入到3.3g乙醇中，再加入4.5g树状分子包封的纳米氧化铝，进行超声处理30min后，用旋蒸仪在60℃下保持1h后，将产物浇筑到模具中，在60℃下固化28h后得到防滑硅胶。
36.实施例4
37.一种应用于键盘按键的防滑硅胶的制备方法，具体步骤如下：
38.(1)将1.5g乙二胺和2.2g甲醇加入到反应器中搅拌使其混合均匀得到混合液a，将1g纳米氧化锌加入到1.2g甲醇中，超声分散5min均匀得到混合液b，并于25℃下在超声下将混合液a加入到混合液b中，超声分散10min均匀，并在2h内滴加完8g丙烯酸甲酯后，继续在超声下反应24h，反应结束后过滤，用乙醇洗涤干净，在70℃真空烘箱中干燥16h后得到树状分子包封的纳米氧化物；
39.(2)将7.5g(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷、5g原硅酸乙酯加入到3.3g乙醇中，再加入5g树状分子包封的纳米氧化物，进行超声处理30min后，用旋蒸仪在60℃下保持1h后，将产物浇筑到模具中，在60℃下固化30h后得到防滑硅胶。
40.对比例1
41.一种防滑硅胶的制备方法，具体步骤如下：
42.(1)将1g纳米氧化锌加入到1.2g甲醇中，超声分散5min均匀得到混合液b，将7.5g(3
‑
氯丙基)三乙氧基硅烷、5g原硅酸乙酯加入到3.3g乙醇中，再加入混合溶液b，进行超声处理30min后，用旋蒸仪在60℃下保持1h后，将产物浇筑到模具中，在60℃下固化30h后得到防滑硅胶；
43.对比例2
44.一种应用于按键的防滑硅胶的制备方法，具体步骤如下：
45.(1)将1.5g乙二胺和2.2g甲醇加入到反应器中搅拌使其混合均匀得到混合液a，将1g纳米氧化铝加入到1.2g甲醇中，超声分散5min均匀得到混合液b，并于25℃下在超声下将混合液a加入到混合液b中，超声分散10min均匀，并在2h内滴加完8g丙烯酸甲酯后，继续在超声下反应24h，反应结束后过滤，用乙醇洗涤干净，在70℃真空烘箱中干燥16h后得到树状
分子包封的纳米氧化铝；
46.(2)将3.5g三甲基乙氧基硅烷、5g原硅酸乙酯加入到3.3g乙醇中，再加入5g树状分子包封的纳米氧化铝，进行超声处理30min后，用旋蒸仪在60℃下保持1h后，将产物浇筑到模具中，在60℃下固化30h后得到防滑硅胶。
47.1)摆臂测试法，将实施例1
‑
4与对比例1
‑
2制备的防滑硅胶浇筑成2*2*0.5cm的矩形样条，各样条表面在释放摆臂之前用5ml饮用水润湿，摆锤臂长410mm，摆锤重量1.5kg，在每个样条以0
°
或180
°
为起始点进行测试，每个样品测试5次，测试结果见表1。
48.表1：
[0049][0050][0051]
结果分析：由表1可知，实施例1
‑
4制备的防滑硅胶的钟摆测试值均能达到16以上，而对比例1
‑
2制备的防滑硅胶的钟摆测试值仅在10.448和12.368，表明本发明制备的防滑硅胶具有优良的防滑性能。
[0052]
2)将实施例1
‑
4和对比例1
‑
2制备的防滑硅胶浇筑成2*2*0.5cm的矩形样条，根据din en iso 3247标准，使用便携式粗糙度审评估的表面粗糙度，测得各个样品的平均粗糙度见表2。
[0053]
表2：
[0054][0055]
结果分析：由表2可知，实施例1
‑
4制备的防滑硅胶的平均粗糙度均在1.40
‑
1.50μm内，而对比例1
‑
2制备的防滑硅胶的平均粗糙度为22.6μm和18.9μm，本发明制备的防滑硅胶中的纳米颗粒分散较为均匀，具有个位数微米级别的表面纹理结构。
[0056]
3)硅胶键盘按键的力学性能测试：将实施例1
‑
4和对比例1
‑
2制备的防滑硅胶浇筑成表3中样品规格，根据其标准进行拉伸强度、伸长率和撕裂强度测试，测试结果见表4。
[0057][0058]
表4：
[0059][0060]
结果分析：由表4可知，实施例1
‑
4制备的防滑硅胶的拉伸强度、拉裂伸长率和撕拉强度均优于对比例1和对比例2制备的防滑硅胶，且实施例1
‑
4的拉裂伸长率最高能达到391.3％，拉伸强度最高能达到14.5mpa，撕裂强度最高达到了24.7kn/m，表明本发明制备的防滑硅胶通过聚酰胺
‑
胺和纳米颗粒的复合还协效提高了硅胶的力学性能。
[0061]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。