一种超疏水涂层防水电路板及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种超疏水涂层防水电路板的制备方法，包括如下步骤：形成氧化物纳米粒子溶液；将硅烷偶联剂和氨水加入氧化物纳米粒子溶液中，于60℃～80℃条件下搅拌，静置沉淀，过滤，干燥，得到改性的氧化物纳米粒子；制备偶联剂无水乙醇溶液；将交联剂、偶联剂无水乙醇溶液以及碱性硅溶胶混合搅拌，加入改性的硅溶胶中，超声处理，得到超疏水涂层用溶液；将超疏水涂层用溶液涂抹在电路板上，干燥，得到超疏水涂层防水电路板。本发明专利技术提供的超疏水涂层防水电路板的制备方法，通过硅溶胶与改性的氧化物纳米粒子制备超疏水涂层，在电路板上形成了粗糙且表面能低的微观表面，进而得到超疏水表面，提高电路板的防水性能。

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水涂层防水电路板及其制备方法
本专利技术涉及电路板的制备
，具体而言，涉及一种超疏水涂层防水电路板及其制备方法。
技术介绍
一些电器在使用过程中会遇到水，其中电器的电路板遇到水可能会产生腐蚀、软化、变形和霉变等问题，导致电器出现故障。现阶段电器设备进行的防水防潮处理，大多是通过结构设计来实现，再加上在外壳接缝处进行接缝防护，从而达到一定的防水等级，但是这样的处理方法不能从根本上解决问题。鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是如何提高电路板的防水性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种超疏水涂层防水电路板的制备方法，包括如下步骤：S1：将去离子水以及无水乙醇分别加入氧化物纳米粒子中，形成氧化物纳米粒子溶液；S2：将硅烷偶联剂和氨水分别加入所述氧化物纳米粒子溶液中，于60℃～80℃条件下搅拌，得到改性后的氧化物纳米粒子溶液；S3：将所述改性后的氧化物纳米粒子溶液静置沉淀，过滤，得到固体颗粒；对所述固体颗粒进行干燥，得到改性的氧化物纳米粒子；S4：将硅烷偶联剂与无水乙醇混合，制备偶联剂无水乙醇溶液；S5：将交联剂、所述偶联剂无水乙醇溶液以及碱性硅溶胶混合搅拌，得到改性的硅溶胶；S6：将所述改性的氧化物纳米粒子加入所述改性的硅溶胶中，进行超声处理，得到超疏水涂层用溶液；S7：将所述超疏水涂层用溶液涂抹在电路板上，干燥，得到超疏水涂层防水电路板。可选地，所述氧化物纳米粒子的粒径包括100nm和20nm，粒径为100nm的所述氧化物纳米粒子和粒径为20nm的所述氧化物纳米粒子的质量比范围为(0.5～1):1。可选地，所述氧化物纳米粒子选自纳米Al2O3、纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO中的至少一个。可选地，步骤S1中所述氧化物纳米粒子的加入量范围为1g～5g，所述去离子水的加入量范围为100ml～200ml，所述无水乙醇的加入量范围为20ml～80ml。可选地，所述硅烷偶联剂选自全氟辛基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。可选地，步骤S2中所述硅烷偶联剂的加入量范围为50μL～120μL；所述氨水的加入量为300μL；所述搅拌时间范围为15h～20h。可选地，所述交联剂包括甲基三乙氧基硅烷。可选地，所述偶联剂乙醇溶液中偶联剂的浓度范围为5mM/L～20mM/L；步骤S5中所述交联剂的加入量为20ml；所述偶联剂无水乙醇溶液的加入量为20ml；所述碱性硅溶胶的加入量为6ml。可选地，步骤S7中的所述干燥步骤包括自然干燥1.5h，于80℃真空条件下干燥2h～3h。本专利技术的另一目的在于提供一种超疏水涂层防水电路板，由上述的超疏水涂层防水电路板的制备方法制备。与现有技术相比，本专利技术提供的超疏水涂层防水电路板的制备方法具有如下优势：本专利技术提供的超疏水涂层防水电路板的制备方法，通过硅溶胶与改性的氧化物纳米粒子制备超疏水溶液，使得将制备的超疏水溶液喷涂至电路板上，形成的超疏水涂层的表面会形成由不同粒径的氧化物纳米粒子组成的凹凸不平的纳米微观结构，而且这些氧化物纳米粒子的表面还粘附有长碳链，从而在电路板上形成了粗糙且表面能低的微观表面，进而得到超疏水表面，提高电路板的防水性能。附图说明图1为本专利技术实施例1中制备的超疏水涂层防水电路板的边缘接触角测量结果图；图2为本专利技术实施例1中制备的超疏水涂层防水电路板的中间接触角测量结果图；图3为本专利技术实施例2中制备的超疏水涂层防水电路板的接触角测量结果图；图4为为本专利技术实施例2中制备的超疏水涂层防水电路板的接触角直观图；图5为本专利技术实施例3中制备的超疏水涂层防水电路板的接触角测量结果图。具体实施方式超疏水是指水滴与固体表面的接触角大于150°，滚动角小于5°的一种材料表界面物理现象。自然界中，存在很多疏水现象，比如荷叶表面具有的自清洁能力等。研究表明微纳结构与低表面能可以使材料表面获得超疏水性能；由于超疏水材料不仅具有防水、自清洁性能，还拥有抗凝冰、防雾、油水分离等性能，吸引了越来越多的科研工作者对超疏水材料进行探索。本申请针对一些电器在使用过程中会遇到水的情况，通过制备具有超疏水涂层的防水电路板来提高电路板的防水性能。具体的，本专利技术提供一种超疏水涂层防水电路板的制备方法，该制备方法包括如下步骤：S1：将去离子水以及无水乙醇分别加入氧化物纳米粒子中，形成氧化物纳米粒子溶液；S2：将硅烷偶联剂和氨水分别加入氧化物纳米粒子溶液中，于60℃～80℃条件下搅拌，得到改性后的氧化物纳米粒子溶液；S3：将改性后的氧化物纳米粒子溶液静置沉淀，过滤，得到固体颗粒；对固体颗粒进行干燥，得到改性的氧化物纳米粒子；S4：将硅烷偶联剂与无水乙醇混合，制备偶联剂无水乙醇溶液；S5：将交联剂、偶联剂无水乙醇溶液以及碱性硅溶胶混合搅拌，得到改性的硅溶胶；S6：将改性的氧化物纳米粒子加入改性的硅溶胶中，进行超声处理，得到超疏水涂层用溶液；S7：将超疏水涂层用溶液涂抹在电路板上，干燥，得到超疏水涂层防水电路板。其中氧化物纳米粒子的作用为形成具有低表面能的粗糙层；具体的，本申请优选氧化物纳米粒子的粒径不同，以便于保证形成的粗糙层的粗糙度；本申请优选氧化物纳米粒子的粒径包括100nm和20nm，并进一步优选粒径为100nm的氧化物纳米粒子和粒径为20nm的氧化物纳米粒子的质量比范围为(0.5～1):1。此外，该氧化物纳米粒子可以为任意的颗粒状的氧化物纳米粒子，本申请优选氧化物纳米粒子选自纳米Al2O3、纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO中的至少一个。为保证所制备的超疏水涂层防水电路的超疏水效果，本申请进一步优选步骤S1中氧化物纳米粒子的加入量范围为1g～5g，去离子水的加入量范围为100ml～200ml，无水乙醇的加入量范围为20ml～80ml。为降低氧化物纳米粒子的表面能，制备出低表面能的粗糙层，本申请进一步将硅烷偶联剂和氨水分别加入氧化物纳米粒子溶液中，于60℃～80℃条件下搅拌，得到改性后的氧化物纳米粒子溶液。为使得搅拌过程中的温度能够保持在60℃～80℃范围内，本申请优选在水浴条件下，于60℃～80℃范围内进行搅拌；搅拌方式优选为磁力搅拌。通过加入硅烷偶联剂，使得硅烷偶联剂与氧化物纳米粒子进行反应，在氧化物纳米粒子的表面能够附着长的碳链，从而在氧化物纳米粒子的表面形成较低的表面能，使得氧化物纳米粒子的表面性能得到改良优化，进而在将制备的超疏水涂层喷涂在电路板上时，能够在电路板的表面达到超疏水效果。进一步的，由于在弱碱条件下，硅烷偶联剂更易于吸附在氧化物纳米粒子的表面，本申请进一步通过加入氨水来调节反应体系的pH值，以降低对氧化物纳米粒子进行表面改性的难度，提高对氧化物纳米粒子进行改性的效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超疏水涂层防水电路板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：将去离子水以及无水乙醇分别加入氧化物纳米粒子中，形成氧化物纳米粒子溶液；/nS2：将硅烷偶联剂和氨水分别加入所述氧化物纳米粒子溶液中，于60℃～80℃条件下搅拌，得到改性后的氧化物纳米粒子溶液；/nS3：将所述改性后的氧化物纳米粒子溶液静置沉淀，过滤，得到固体颗粒；对所述固体颗粒进行干燥，得到改性的氧化物纳米粒子；/nS4：将硅烷偶联剂与无水乙醇混合，制备偶联剂无水乙醇溶液；/nS5：将交联剂、所述偶联剂无水乙醇溶液以及碱性硅溶胶混合搅拌，得到改性的硅溶胶；/nS6：将所述改性的氧化物纳米粒子加入所述改性的硅溶胶中，进行超声处理，得到超疏水涂层用溶液；/nS7：将所述超疏水涂层用溶液涂抹在电路板上，干燥，得到超疏水涂层防水电路板。/n

【技术特征摘要】
1.一种超疏水涂层防水电路板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将去离子水以及无水乙醇分别加入氧化物纳米粒子中，形成氧化物纳米粒子溶液；
S2：将硅烷偶联剂和氨水分别加入所述氧化物纳米粒子溶液中，于60℃～80℃条件下搅拌，得到改性后的氧化物纳米粒子溶液；
S3：将所述改性后的氧化物纳米粒子溶液静置沉淀，过滤，得到固体颗粒；对所述固体颗粒进行干燥，得到改性的氧化物纳米粒子；
S4：将硅烷偶联剂与无水乙醇混合，制备偶联剂无水乙醇溶液；
S5：将交联剂、所述偶联剂无水乙醇溶液以及碱性硅溶胶混合搅拌，得到改性的硅溶胶；
S6：将所述改性的氧化物纳米粒子加入所述改性的硅溶胶中，进行超声处理，得到超疏水涂层用溶液；
S7：将所述超疏水涂层用溶液涂抹在电路板上，干燥，得到超疏水涂层防水电路板。


2.如权利要求1所述的超疏水涂层防水电路板的制备方法，其特征在于，所述氧化物纳米粒子的粒径包括100nm和20nm，粒径为100nm的所述氧化物纳米粒子和粒径为20nm的所述氧化物纳米粒子的质量比范围为(0.5～1):1。


3.如权利要求2所述的超疏水涂层防水电路板的制备方法，其特征在于，所述氧化物纳米粒子选自纳米Al2O3、纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO中的至少一个。


4.如权利要求1所述的超疏水涂层防水电路板的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长全，厉子昂，王琛，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32