三防漆制备方法三防胶制备方法

聚氨酯三防胶制备方法与应用

随着工业技术的快速发展,微电子器件在已经成为各种电子产品不可或缺的一部分,然而在传统的固定方式往往是使用直接焊接方式。并且紫外光固化技术被广泛应用于涂料,胶黏剂,微电子,齿科修复以及生物材料中。紫外光固化三防胶(UV三防胶)为紫外光固化电子披覆涂层(EMT),通常由低粘度低挥发树脂配制而成,它可用于选择性喷涂设备中,防水性好,抗震性强,耐盐雾,击穿强度亦比其它三防漆强。通常情况下电路板防护紫外光固化三防胶的快速固化仅需数十秒的时间,而紫外光固化三防胶是无溶剂的产品,其组分中不含有voc,能够避免在装配产品时暴露在组件残渣,指纹,灰尘和油脂等多种污染源中。

三防漆制备方法三防胶制备方法插图

但是,采用目前紫外光固化三防胶,在基材如pcb电路板上的附着力仍有待进一步提高。

因此,开发一种具有良好的附着力、柔韧性、快速固化和良好的流动性能,并且使其具有防潮、防霉与防盐雾性能的聚氨酯三防胶,能够被用于电子线路板粘结,对于社会商业及生态环境都具有极大的意义。

本聚氨酯三防胶具有良好的附着力、柔韧性、快速固化和良好的流动性能,并且还具有防潮、防霉与防盐雾性能,该聚氨酯三防胶应用于电子线路板粘结具有良好的效果。

本聚氨酯三防胶的制备方法,以光固化树脂、三羟甲基环己基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯和二丙二醇二丙烯酸酯为基材树脂,赋予了聚氨酯三防胶很好的附着力,通过合理搭配聚乙二醇400二丙烯酸酯提高了胶体的柔韧性,合理添加引发剂提高了交联速率,大大缩短了固化时间,合理添加流平剂增加了三防胶流动性能。

三防胶制备方法和应用

随着电子产品逐渐转向小型化、集成化、多功能化,以及外部环境的多样性,给电子产品的可靠性带来了严重挑战,为了使空调核心器件—印制电路板组件(PCBA)免受外界环境的侵蚀,保证长期运行的高可靠性,家用电子广泛使用三防胶来保护线路板的集成电路及元器件。三防胶(也称三防漆、保形涂料),是涂覆在已焊插元器件的印刷电路板上的保护性涂料。其作用是使电子器件免受外界有害环境的侵蚀,如尘埃、潮气、盐雾、化学品、霉菌等的腐蚀,具有防盐雾、防潮、防霉等性能。

目前现有技术中多使用的是传统溶剂型三防胶,其所需的固化时间长(7天),对产品后续制造工序及整体生产/出货效率有显著制约。尤其是,使用溶剂型三防胶的过程中释放大量的VOCs,这会污染生产现场及周边环境,影响生产人员的健康。同时,溶剂型三防胶在固化后形成的涂层一致性相对较差,并存在气泡现象,严重影响防护效果。

三防漆制备方法三防胶制备方法插图1

本三防胶制备方法和应用,以解决现有三防胶存在的或防护性能较差、或固化效率较差,或应用过程中会产生大量VOCs等问题。

本三防胶组合物,包括活性稀释剂、聚氨酯丙烯酸树脂及光引发剂。

丙烯酸酯改性有机硅树脂及其在UV湿气双重固化有机硅三防漆中的应用

有机硅聚合物材料由于其独特的组成和分子结构具有优异的耐高低温、耐候、耐老化、低表面张力以及生理惰性,在航空航天、军工、化工、交通运输、建筑等行业中都得到了广泛地研究和应用,并逐步走进日常生活中。值得注意的是,有机硅树脂在电子工业中发挥了特别突出的作用。这主要归结于,由有机硅树脂制备的胶黏剂和涂料等功能化产品具有优良的粘结、绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等功能,可用作电子元器件的封装材料,从而保护线路板及相关设备免受环境侵蚀,提高电子产品的使用稳定性与寿命。

但是传统有机硅材料的固化方式一般为以下几种:通过过氧化物引发剂引发双键基团聚合的热自由基固化;通过在铂催化剂作用下双键基团与硅氢进行热加成固化;通过烷氧基与空气中的水分反应,从而进行湿气固化。但上述固化方式往往需要高温或者几个小时甚至长达数天的时间才能固化,这在一定程度上限制了有机硅材料在一些领域的应用。

UV固化是在具有一定能量的射线照射下,引发单体或低聚物中的不饱和双键快速聚合而获得迅速交联的一种技术。早在2004年的辐射固化国际会议上,紫外光固化技术就被定义为具有“5E”特性的工业技术,即efficient(高效)、enabling(适应性广)、economical(经济)、energy saving(节能)、environmental friendly(环境友好)。因此,该技术在胶黏剂、涂层涂装、电子封装等产业领域有非常广阔的应用前景。这为有机硅树脂的快速固化及其高效产业化提供了一条全新的技术思路。目前,根据固化基团的差异,UV固化体系一般可分为自由基固化体系和阳离子固化体系。目前常用的UV固化材料一般为丙烯酸酯类树脂,按照自由基固化机理进行固化。此类树脂具有强的UV反应活性,可以根据不同的应用条件调整粘度和硬度,已经是非常成熟的UV固化材料。。

尽管如此,但传统丙烯酸酯类UV固化树脂仍存在以下缺陷:(1)虽然传统的基于丙烯酸酯类树脂具有非常高的UV反应活性,固化速率极快(一般为秒级),但该类基团固有的自由基聚合机理使其对环境中氧气非常敏感,氧气的存在会对(甲基)丙烯酸酯基团产生明显的阻聚效应,导致固化后材料表面出现发粘现象;(2)由于紫外固化树脂体系的固化过程是由紫外光引发,因此该体系的紫外固化效率将受限于固化对象的形状、厚度、颜色等。例如,对于形状复杂的固化对象,其无法被光直接照射到的区域以及形成阴影的区域将无法实现完全紫外固化。(3)此类树脂还存在耐高低温性能差,耐老化性能差等诸多缺陷,难以满足一些领域的性能要求。因此,对于应用于电子元器件粘结/封装的紫外固化胶黏剂和三防漆来说,上述问题尤为突出。

有机硅树脂三防漆具有耐高低温性能,能够快速进行紫外光固化,且通过二段湿气反应可实现其在光照射不到的阴影区域进行进一步固化。

UV与湿气双固化三防漆制备方法

目前随着电子产品智能化程度进一步提高,使得电路板电路集成度越来越高。特别是PCB电路用三防漆目前存在漆膜过厚,导致前施工及后处理过程中存在固化不充分;流动性过差导致涂敷不均匀等问题,使得三防漆的防尘、防潮、防盐雾等特性下降,电路板使用寿命缩减过快。在这种情况下,三防漆对电路的保护要求越来越苛刻,因此,提供一种超低粘度、多途径固化、流淌性好,漆膜均匀的三防漆便显得极为重要。

现有市面流通三防漆大多存在以下问题:①,树脂、单体选型不匹配,稀释能力弱,导致配置的三防漆粘度过大,施工不便;②引发剂选型单一,与树脂不能充分交联,附着力差,导致使用过程中三防漆易脱落,起不到防护作用;③固化方式单一,对于隐藏式线路板,UV光固化不充分,施工过程中容易出现未固化等问题,导致电路板使用寿命缩减。如何解决上述技术问题是本领域技术人员研究的对象。

本技术提供了一种超低粘度、多途径固化、流淌性好,漆膜均匀的UV与湿气双固化三防漆以及制备方法。

各成份组成为,丙烯酸酯、丙烯酸单体、光引发剂、消泡剂、除水剂、润湿剂、偶联剂;所述光引发剂为:2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑1‑丙酮、α‑氧代苯乙酸甲酯、苯基双(2,4,6‑三甲基苯甲酰基)氧化膦、1‑羟环己基苯酮中的任一三种。本技术采用高匹配度树脂及单体制备的超低粘度UV与湿气双固化三防漆,解决施工不便等问题,结合多种引发剂进行复配,适应宽范围紫外线波长,使树脂充分交联,提高附着力,摆脱单一固化方式,同时满足UV与湿气双重固化。

涂覆三防漆制备方法

随着经济的发展,智能电子化发展越来越快,智能电子化需要高性能的电路板,为了提高市场竞争力,电路板的质量尤为关键。

目前,电子元件组装后,在在不同的恶劣环境中使用,电路板会除夕拿腐蚀、老化等问题;三防漆作为一种特殊保护材料,在电路板表面涂覆一层三防漆,能够对电路板起到保护作用。

然而,电路板在长时间使用过程中,三防漆易发生老化,裂纹,导致对电路板的防护作用降低,因此,亟需一种具有防潮、防尘、防污染物、防腐蚀以及耐老化的三防漆。

该三防漆通过各原料组分的选择,使得制备得到的三防漆具有优异的防尘、防潮、防腐蚀以及耐老化的特点,显著提高了电路板的使用寿命。

所述涂覆三防漆由包括如下原料制得:

聚氨酯丙烯酸酯、三乙二醇二乙烯基醚(稀释剂)、荧光指示剂、聚硅氧烷、异辛酸锌催干剂、环己酮肟防结皮剂、乙-羟基4-正辛氧基二苯甲酮紫外线稳定剂、三苯基硫氟硼酸盐光引发剂和γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶联剂。

有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯紫外光湿气双固化三防漆制备方法

随着新能源汽车和5G技术的兴起,高性能三防漆是一种比较关键的材料。新能源汽车电池管理系统的PCB线路板需要采用高性能三防漆来避免恶劣环境的腐蚀,起到抗热冲击、耐高温、耐湿气和耐化学腐蚀的作用。新一代5G蜂窝移动通信技术具有高频、高速、高效的传输特点,加上5G的电子元器件高度集成化,对5G所采用的线路板三防漆提出了更高的要求。

现有的三防漆从化学类型上分为丙烯酸、环氧、聚氨酯及有机硅四大类型,各有优缺点。丙烯酸体系容易返修但是防护性能较差,环氧体系防护性能好但脆性大容易开裂,聚氨酯体系防护性能优异但耐高温性能差,有机硅体系电性能优异但防护性能差。针对新能源汽车和5G技术用的三防漆性能需求来说,单纯采用这四种类型三防漆是不能够达到要求的。因此,本技术致力于提供一种可满足新能源汽车和5G通信线路板需求且防护性能优异的紫外光湿气双固化三防漆产品。

针对现有三防漆各体系中在防护性能上表现的缺点,及新能源汽车和5G通讯用三防漆性能要求,本技术的目的在于提供一种有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯紫外光湿气双固化三防漆及其制备方法,综合有机硅体系中电绝缘性、柔韧性、耐高低温性能优异与聚氨酯三防漆表面高硬度高防护性能的特点,能够很好的满足新能源汽车与5G通讯用三防漆的抗热冲击、耐高温、耐湿气、耐化学腐蚀及电器绝缘性能要求,并且该技术的三防漆对电子产品的线路板保护同其它体系三防漆具有同等或更优异的三防保护性能。

本技术创新性的提出有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯紫外光湿气双固化三防漆的制备方法,制备的漆膜兼顾有机硅体系中电绝缘性、柔韧性、耐高低温性能优异与聚氨酯三防漆表面高硬度高防护性能的特点,能够很好地满足新能源汽车与5G通讯用三防漆的抗热冲击、耐高温、耐湿气、耐化学腐蚀及电器绝缘性能要求,并且该技术的三防漆对电子产品的线路板保护同其它体系三防漆具有同等或更优异的三防保护性能。

(1)本三防漆是无溶剂、低气味清漆,更加符合环保要求;

(2)本三防漆可实现紫外光和湿气的双固化,具有快速固化、低粘度、快速自流平、可荧光检测等特点;

(3)本三防漆属于有机硅改性聚氨酯体系,兼具有机硅和聚氨酯材料特性,具有优异的耐高低温、柔韧性、耐溶剂性、耐盐雾及电器绝缘等性能。

UV湿气双重固化三防漆制备方法和应用

三防漆,即具有防潮、防霉、防盐雾等防护功能的涂覆材料,通常涂覆于印刷线路板及其相关分立器件、集成电路的表面,固化后形成一层透明保护膜,可有效地隔离线路板,用于保护线路板及其相关设备免受环境的侵蚀,它可在诸如含化学物质、震动、湿气、硫化、盐喷、潮湿与高温、低温的情况下为电路板提供保护,提高可靠性与安全系数。

从化学成分上分类,三防漆主要可以分为:有机硅三防漆、丙烯酸酯三防漆和聚氨酯三防漆三大类。其中,有机硅三防漆易吸附空气中的含硫物质,造成焊点的硫化现象,容易造成电路板失效;丙烯酸酯三防漆对有机溶剂的抵抗能力弱,防潮、防盐雾、防霉效果差,耐冲击性能差;目前最为常用的是溶剂型聚氨酯三防漆,它需要借助溶剂的挥发在线路板表面形成一层薄膜,溶剂型聚氨酯三防漆目前存在的主要问题有:VOC排放环保政策压力、职业病诱发可能性和储存安全隐患。

UV固化技术是利用光引发剂吸收特定波长紫外线,分解出活性物质,从而引发低聚物转变成高聚物,使涂料完成固化成膜。UV固化技术具有固化速度快,全过程无溶剂排放,节能环保安全的优点。但在实际施工的过程中,单纯采用UV固化的材料也有明显的局限性:在不透明的材质之间、形状复杂的基材上、或者超厚涂层及有色涂层等上的应用比较困难,究其原因,很大程度上是由于紫外线难以到达。基于此,市面上普遍采用聚氨酯丙烯酸酯类UV-湿气双重固化三防漆产品,其具有高固含量、零VOC、光固化速度快的优点,在紫外光光照不良的地方,三防漆配方中的异氰酸酯基团依然能够在潮气存在下进行缩聚反应,最终使漆膜完全固化。

但在实践过程中发现,聚氨酯丙烯酸酯类UV-潮气双重固化三防漆产品的湿气固化速度太慢,通常需要2~5天,严重影响了生产效率,这成为阻碍UV-湿气双重固化三防漆全面替代溶剂型聚氨酯三防漆的重要因素。

本技术的主要目的是提出一种UV-湿气双重固化三防漆及其制备方法和应用,旨在加快UV-湿气双重固化三防漆的固化速度。

三防漆制备方法三防胶制备方法插图2

为实现上述目的,本UV-湿气双重固化三防漆包括以下原料:聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯单体、氰乙酸乙酯、甲醛、缩合剂、阻聚剂、光引发剂、抗老化剂、荧光剂以及助剂。

紫外湿气双固化耐酸碱三防漆的制备方法

三防漆是一种特殊配方的涂料,用于保护线路板及其相关设备免受环境的侵蚀,三防漆具有良好的耐高低温性能;其固化后成一层透明保护膜,具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能,PCB是印制电路板的简称,又称为印刷线路板,UV三防漆是一种紫外光双固化电子披覆涂料,光固化不到的地方可以通过湿气固化。

UV固化可以大大提高涂覆固化的生产效率,但纯UV固化三防材料在带插件的PCB上容易导致阴影区不能固化的问题,影响产品性能。

本技术的目的在于提供紫外-湿气双固化耐酸碱三防漆的制备方法,以解决UV固化三防材料在带插件的PCB上容易导致阴影区不能固化的问题技术问题。

紫外-湿气双固化耐酸碱三防漆的制备方法,包括以下步骤,

S1.往反应釜中加入端羟基聚丁二烯树脂,搅拌升温到90-100℃,抽真空1小时,通入氮气破真空,降温至30-40℃,加入封端剂,搅拌均匀,升温至80℃,反应2小时,加入催化剂,继续反应3小时,得到中间产物;

S2.将中间产物加入光引发剂、活性稀释剂、流平剂和促进剂,搅拌均匀,得到成品。

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