一种单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料的制作方法

1.本发明属于有机硅三防涂料领域，尤其涉及一种单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料。


背景技术：

2.有机硅橡胶因其具有极好的耐候、耐高低温、高绝缘、疏水性好等多种性能优势，而被广泛应用于电子线路板防护中；然而，目前应用于三防领域的有机硅橡胶大部分属于缩合型有机硅体系，使用过程中一般都会加入溶剂，且固化过程中有小分子释放，对环境存在污染，且长期使用过程中小分子对线路板存在明显的腐蚀，导致电子产品可靠性降低， 进一步威胁电子产品的使用寿命。
3.加成型有机硅主要依靠硅氢加成固化机理，无任何小分子释放，具有绿色环保无腐蚀的性能特点，但一直没有在电子三防领域得到有效应用，因为一方面加成型有机硅固化剂与催化剂反应活性较大，无法实现单组份储存，另一方面，加成型有机硅分子基团惰性较大，与各基材具有较差的附着力，无法起到防护的作用。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料的制备及其应用，重点解决单组份储存及高附着力的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料，其特征在于，所述三防涂料主要由基础化合物、交联剂、扩链剂、增韧树脂、增粘助剂、延迟性铂金催化剂、抑制剂等化合物通过物理混合制备而成，主要组分如下：基础化合物
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10-100
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组分交联剂
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0.1-10
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组分扩链剂
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0.1-10
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组分增韧树脂
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10-50
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组分增粘助剂
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1-10
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组分延迟性铂金催化剂
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0.01-1
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组分抑制剂
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0.01-1
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组分优选的，所述基础化合物为乙烯基封端线型甲基乙烯基聚硅氧烷的一种或多种组合物，具有以下结构式；vi-si(ch3)2—o—(si(ch3)2—o)n—si(ch3)2—vi其中n为2-100，优选的乙烯基含量为0.2%-10%（质量比），粘度为100-10000 mpa
•
s。
6.优选的，所述交联剂剂为侧基氢聚甲基氢硅氧烷的一种或多种组合物，具有以下
结构式；si(ch3)3—o-(sihch3—o)n—si(ch3)3其中n为1-100，优选的h含量为0.1%-1%（质量比）。
7.优选的，所述扩链剂为双端氢硅氧烷的一种或多种组合物，具有以下结构式；h-si(ch3)2—o-(si(ch3)2—o)n—si(ch3)2-h其中，n为2-100，优选的h含量为0.01%-0.2%（质量比）。
8.优选的，所述增粘树脂为乙烯基mq硅树脂，乙烯基含量为1%-20%，具有以下结构式；(mesio0.5)a(vimesio0.5)b(sio2)c优选的，所述增粘助剂为自制化合物，主要是由丙烯酸酯类单体、含氢聚硅氧烷、异氰酸酯类化合物通过两步法反应制备而成；其主要合成方法为：第一步将1-20g含氢聚硅氧烷、1-30 g丙烯酸酯单体化合物按设定的摩尔比准确加入三口烧瓶中，溶于溶剂中，滴加0.1-1 g高活性铂金催化剂溶液，控制温度40℃-120℃,反应2-8h，得到透明均一的液体；第二步，按照配比加入1-20g异氰酸酯类化合物，控制温度40℃
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120℃,反应2-8h,透明均一的液体，减压蒸馏除去溶剂，即为增粘助剂。
9.优选的，所述含氢聚硅氧烷为端含氢聚硅氧烷，含氢质量比为0.05-0.5% wt；所述丙烯酸酯单体为丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯及其同系物与衍生物中中的一种或多种组合物；所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、环己烷、环己醇、正丁醇、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯甲烷中的一种或多种组合物；所述异氰酸酯类化合物为异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷、1,3,5-三(三甲氧基硅丙基)异氰脲酸酯及其同系物与衍生物中的一种或多种组合物；所述铂金催化剂为高活性铂金催化剂，pt含量为3000-6000ppm。
10.优选的，所述延迟性铂金催化剂为自制化合物，主要由高活性铂金催化剂、腈类化合物通过自由基可逆加成-断裂转移（raft）法聚合反应制备而成，其主要合成方法为：第一步，将10-100 g铂催化剂与200-500 g溶剂加入到烧瓶中，通过机械搅拌器进行混合；第二步，将混合物在50-80℃搅拌1-5h，然后依次加入1-20丙烯腈类化合物，混合搅拌1-5 h；第三步，滴加0-2g催化剂，在50-180℃下反应8-10h，萃取，减压蒸馏，洗涤，干燥，得到目标化合物延迟性铂金催化剂。
11.优选的，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、环己烷、环己醇、正丁醇、三氯甲烷、四氯甲烷、二氯甲烷中的一种或多种组合物；所述铂金催化剂为高活性铂金催化剂，pt含量为5000-8000ppm。所述腈类化合物丙烯腈类化合物，包括但不限于丙烯腈、甲基丙烯腈、氰基丙烯酸乙酯、2-氯丙烯腈、2-溴丙
烯腈
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3-苯基丙烯腈、3-环戊基丙烯腈、3,3-二苯基丙烯腈 、3-(二甲基氨)丙烯腈、3-(苯磺酰基)丙烯腈、(e)-3-(4-氨基苯基)丙烯腈、(z)-3-(1h-吲哚-3-基)丙烯腈、反式-3-(二甲氨基)丙烯腈中的一种或多种组合物；所述催化剂为自由基聚合引发剂，包括但不限于偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢、过氧化十二酰中的一种或多种组合物。
12.优选的，所述抑制剂为含炔基及多乙烯基的化合物，包括但不限于1-乙炔基环己醇、3-甲基-1-丁炔-3-醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇、3-丙基-1-丁炔-3-醇、3-辛基-1-丁炔-3-醇中的一种或多种组合物。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的主要创新就体现在这三方面，其一，通过自主设计合成得到延迟性铂金催化剂；其二，通过自主设计合成得到增粘助剂，该增粘助剂通过铂金催化剂，两步法实现了在聚甲基氢硅氧烷的分子上引入活性基团；其三，通过配方设计及增韧树脂的添加；另外通过单组份加成型有机硅涂料的储存稳定性，通过加成型有机硅涂料与pcb线路板极好的附着力，因此本发明通过制备的单组份无溶剂型有机硅三防涂料，实现了高温快速固化，常温不固化的储存稳定性。
附图说明
14.图1为本发明的各实施例制备的三防涂覆胶的性能检测结果表1；图2为本发明的增粘剂合成机理图；图3为本发明的延迟性铂金催化剂合成机理图。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，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。
16.实施例1：一种单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料，包含以下质量份数的组分：基础化合物
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100
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组分交联剂
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组分扩链剂
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10
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组分增韧树脂
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20
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组分增粘助剂
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10
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组分延迟性铂金催化剂
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0.5
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组分抑制剂
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0.1 组分本实施例中，上述基础化合物为乙烯基质量比0.32% wt的乙烯基聚硅氧烷，交联剂为含氢质量比0.32%wt的侧含氢聚硅氧烷，扩链剂为含氢质量比0.12%的端含氢聚硅氧烷，增韧树脂为乙烯基质量比4.5%wt的乙烯基mq硅树脂，抑制剂为1-乙炔基环己醇，增粘助
剂和延迟性铂金催化剂为实验室自制。
17.其中，增粘树脂制备方法如下：第一步，将20g含氢质量比0.12%的端含氢聚硅氧烷、22g丙烯酸羟乙酯按设定的摩尔比准确加入三口烧瓶中，溶于乙酸乙酯中，滴加0.5 g高活性铂金催化剂（pt质量含量5000ppm）溶液，控制温度100℃,反应8h，得到透明均一的液体；第二步，按照配比加入8g 3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，控制温度120℃,反应6h,透明均一的液体，减压蒸馏除去溶剂，即为增粘助剂。
18.其中，延迟性铂金催化剂制备方法如下：第一步，将20 g铂催化剂（pt含量6000ppm）与400 g二甲苯溶剂加入到烧瓶中，通过机械搅拌器进行混合；第二步，将混合物在80℃搅拌4h，然后加入15g丙烯腈，混合搅拌5 h；第三步，滴加1g偶氮二异丁腈，在120℃下反应10h，萃取，减压蒸馏，洗涤，干燥，得到延迟性铂金催化剂；将本实施方法制备的单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料，进行性能测试与对比，结果参见表1。
19.实施例2：一种单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料，包含以下质量份数的组分：基础化合物
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80
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组分交联剂
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1.5 组分扩链剂
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组分增韧树脂
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20
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组分增粘助剂
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15
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组分延迟性铂金催化剂
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0.3
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组分抑制剂
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0.1 组分本实施例中，上述基础化合物为乙烯基质量比0.42% wt的乙烯基聚硅氧烷，交联剂为含氢质量比0.28%wt的侧含氢聚硅氧烷，扩链剂为含氢质量比0.12%的端含氢聚硅氧烷，增韧树脂为乙烯基质量比4.5%wt的乙烯基mq硅树脂，抑制剂为1-乙炔基环己醇，增粘助剂和延迟性铂金催化剂为实验室自制。
20.其中，增粘树脂制备方法如下：第一步，将15g含氢质量比0.18%的端含氢聚硅氧烷、32g甲基丙烯酸羟乙酯按设定的摩尔比准确加入三口烧瓶中，溶于甲苯中，滴加0.5 g高活性铂金催化剂（pt质量含量4000ppm）溶液，控制温度80℃,反应8h，得到透明均一的液体；第二步，按照配比加入8g异氰酸丙基三乙氧基硅烷，控制温度120℃,反应6h,透明均一的液体，减压蒸馏除去溶剂，即为增粘助剂。
21.其中，延迟性铂金催化剂制备方法如下：第一步，将18 g铂催化剂（pt含量6000ppm）与400 g二甲苯溶剂加入到烧瓶中，通过机械搅拌器进行混合。第二步，将混合物在80℃搅拌4h，然后加入20 g氰基丙烯酸乙酯，混合搅拌5 h。第三步，滴加1g过氧化苯甲酰，在120℃下反应10h，萃取，减压蒸馏，洗涤，干燥，得到延迟性铂金催化剂。
22.将本实施方法制备的单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料，进行性能测试与对比，结果参见表1。
23.实施例3：一种单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料，包含以下质量份数的组分：基础化合物
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100
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组分交联剂
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组分扩链剂
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10
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组分增韧树脂
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20
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组分增粘助剂
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20
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组分延迟性铂金催化剂
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0.2
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组分抑制剂
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0.1 组分本实施例中，上述基础化合物为乙烯基质量比0.32% wt的乙烯基聚硅氧烷，交联剂为含氢质量比0.50%wt的侧含氢聚硅氧烷，扩链剂为含氢质量比0.10%的端含氢聚硅氧烷，增韧树脂为乙烯基质量比6.4%wt的乙烯基mq硅树脂，抑制剂为1-乙炔基环己醇，增粘助剂和延迟性铂金催化剂为实验室自制。
24.其中，增粘树脂制备方法如下：第一步，将20g含氢质量比0.10%的端含氢聚硅氧烷、22g丙烯酸羟乙酯按设定的摩尔比准确加入三口烧瓶中，溶于二甲苯中，滴加0.5 g高活性铂金催化剂（pt质量含量4000ppm）溶液，控制温度80℃,反应6 h，得到透明均一的液体；第二步，按照配比加入8g3-异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷，控制温度120℃,反应6h,透明均一的液体，减压蒸馏除去溶剂，即为增粘助剂。
25.其中，延迟性铂金催化剂制备方法如下：第一步，将18 g铂催化剂（pt含量6000ppm）与400 g二甲苯溶剂加入到烧瓶中，通过机械搅拌器进行混合；第二步，将混合物在80 ℃搅拌4 h，然后加入25 g 3-环戊基丙烯腈，混合搅拌5 h；第三步，滴加1g偶氮二异庚腈，在120℃下反应9 h，萃取，减压蒸馏，洗涤，干燥，得到延迟性铂金催化剂。
26.将本实施方法制备的单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料，进行性能测试与对比，结果参见表1。
27.本实施例的单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料与国内外同类产品的性能进行测试，结果参见表1。
28.由表1中的实验数据可知，本发明制备的单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料具有极低的粘度，因此操作工艺性较好，相对国外同类产品而言，附着力与耐霉菌性能更高，且耐油性、耐溶剂性、耐紫外线、耐烟雾性能都能达到相同的水平，同时本发明制备的单组份无溶剂加成型有机硅三防涂料属于加成型硅胶，无副产物产生，安全环保，储存温度。
29.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。