阻燃型制造技术

本发明专利技术提供一种阻燃型

【技术实现步骤摘要】
阻燃型UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯三防漆


[0001]本专利技术涉及一种电子行业线路板用的三防漆，特别涉及一种阻燃型
UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯三防漆
。

技术介绍

[0002]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，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
、
防水
、
防潮
、
防漏电
、
防震
、
防尘
、
防腐蚀
、
防老化
、
耐电晕等性能
。
现使用的三防漆主要是溶剂型三防漆
。
溶剂型三防漆存在的主要问题是：气味重，影响工作环境，降低工作效率；长期接触，可能诱发职业病；会对环境造成污染，面临政策压力；易燃易爆，存在极大的安全隐患
。
[0003]在社会大力倡导环保的时代，人们对三防漆的环保要求越来越高，三防漆正在向环保方向发展
。UV
固化型三防漆是一种环保型无溶剂覆型材料，依靠紫外光引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联，瞬间固化成膜，具有“Efficient 高效
、Enabling 适应性广
、Economical 经济
、Energy Saving 节能和
Environmental Friendly 环境友好”等特点，即“5E”特性，综合性能优越，具有广泛的应用前景
。
但是，紫外光是
UV
固化的必要条件，当紫外光被阻挡，不能穿透三防漆时，这些三防漆将保持未反应和未固化状态，造成线路板阴影区不干的现象，同时，未反应和未固化的潮湿的三防漆可能会迁移到相邻的已固化区域，从而随着时间的推移削弱已固化区域三防漆的性能，增加了线路板的可靠性风险
。
[0004]基于此，目前市场上已经出现了
UV
‑
湿气双重固化的三防漆
。
该类三防漆配方中含有一定量的异氰酸根
(
‑
NCO)
，可与空气中的湿气发生固化反应，进而实现阴影区的固化
。UV
‑
湿气双重固化三防漆由于其既能够
UV
固化又能够湿气固化，因此紫外光照得到的地方可以
UV
固化，
UV
固化后还可以通过湿气固化补强，紫外光照不到的地方可以通过湿气固化；此外，其无溶剂的特点相对于传统的溶剂型三防漆，不仅环保，而且性能更加优越
。
中国专利
CN 111500181 A
公开了一种
UV
‑
湿气双固化耐酸碱三防漆的制备方法
。
该专利制备的
UV
‑
湿气双固化耐酸碱三防漆既避免了采用单纯
UV
固化类三防漆无法实现阴影区完全固化的问题，又提升了三防漆耐酸碱性能，使得防护性能更加可靠
。
但存在以下问题：由于异氰酸根极易与湿气发生反应，即使是很微量的湿气，也容易导致三防漆粘度上升，储存期变短；频繁开盖，更容易接触湿气，更会加速产品的变质，使用极其不稳定
。
中国专利
CN 109321125 A
公开了一种
UV
‑
湿气双重固化三防漆，该专利的
UV
‑
湿气双重固化三防漆通过加入除水剂来提高产品的储存期
。
但过多的除水剂，会影响三防漆的性能，有些还会产生气体导致三防漆固化后起泡等问题
。
[0005]随着市场的要求越来越高，竞争越来越激烈，很多公司已经开始在尝试阻燃型
UV
三防技术，但是市场上的阻燃型
UV
三防技术还不成熟，能够达到较高要求的阻燃三防漆几乎没有，有些达到了较高的阻燃等级但是稳定性也比较差，甚至影响其性能
。
中国专利
CN 104804626 A
公开了一种阻燃三防漆，所选用的阻燃剂为三磷酸酯和甲基磷酸二甲酯等添加型阻燃剂，光固化时不参与反应，影响阻燃三防漆的附着力，而且随着时间的推移，添加
型阻燃剂会迁移到漆膜表面，使漆膜逐渐丧失阻燃性
。
中国专利
CN 111548726 A
公开了一种
MOP
阻燃剂和阻燃型
UV
‑
湿气双重固化三防漆及其制备方法和应用
。
该
MOP
阻燃剂通过非卤化磷多元醇和异氰酸酯丙烯酸酯封端反应得到
。MOP
阻燃剂仍然是添加型阻燃剂，只不过通过改性提高了其与基料树脂的相容性
。
另外，该专利也是通过加入除水剂来提高产品的储存稳定性，其稳定性问题没有得到根本性解决
。

技术实现思路

[0006]为解决纯
UV
固化型三防漆在线路板阴影区不能固化的技术难题；为解决
UV
‑
湿气双重固化三防漆存在的储存稳定性问题；为解决添加型阻燃剂的迁移性
、
与基料树脂的相容性差的难题
。
本专利技术涉及一种阻燃型
UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯三防漆，其在线路板阴影区中可通过具有氧化交联特性基团在氧气作用下进行氧化交联固化
。UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物是一种先由多元醇化合物与二异氰酸酯单体聚合反应，再用具有氧化交联特性基团的一元醇化合物和羟基丙烯酸酯共同进行封端，而制备的既含有丙烯酸酯基团又含有具有氧化交联特性基团的预聚物
。
由于该预聚物中的
NCO
基团几乎完全参与反应，因此，该预聚物不含残留
NCO
基团，不会发生湿气固化；该预聚物中的丙烯酸酯基团为
UV
固化引发的自由基聚合提供交联部位，而具有氧化交联特性基团为在氧气存在下进行的氧化交联反应提供交联部位
。
涂膜中含有大量的氨酯键，由于氢键的作用，涂膜具有优良的附着力
、
耐磨
、
耐油
、
耐酸碱
、
耐冲击性能；由于具有氧化交联特性的不饱和脂肪烃基团具有疏水绝缘性能和柔韧性，使得漆膜的电绝缘性能好，同时可以弥补单纯
UV
固化型三防漆附着力和柔韧性差的不足
。
[0007]本专利技术将阻燃材料次磷酸化合物通过化学接枝的方式，合成到
UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯树脂中，使树脂具有阻燃特能
。
采用含磷成分的
UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯预聚物制备阻燃型
UV
‑
氧气双重固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种阻燃型
UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯三防漆，其特征在于，作为其基料树脂的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，以重量百分率计，包含下列组分：（1）至少一种两端含烯丙基基团的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，占
10%~20%
的重量百分比，具体如通式（Ⅰ）的结构：
A
‑
D
‑
P
‑
D
‑
A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（Ⅰ）其中：（
a
）
D
为二异氰酸酯单体；（
b
）
P
为多元醇化合物；（
c
）
A
为羟基丙烯酸酯单体；（2）至少一种两端含烯丙基基团的含磷多元醇化合物的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，占
15%~25%
的重量百分比，具体如通式（Ⅱ）的结构：
A
‑
D
‑
B
‑
D
‑
A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（Ⅱ）其中：（
a
）
D
为二异氰酸酯单体；（
b
）
B
为含磷多元醇化合物；（
c
）
A
为羟基丙烯酸酯单体；（3）至少一种一端含具有氧化交联特性基团，一端含烯丙基基团的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，占
10%~20%
的重量百分比，具体如通式（Ⅲ）的结构：
L
‑
D
‑
P
‑
D
‑
A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（Ⅲ）其中：（
a
）
D
为二异氰酸酯单体；（
b
）
P
为多元醇化合物；（
c
）
A
为羟基丙烯酸酯单体；（
d
）
L
为具有氧化交联特性基团的一元醇化合物；（4）至少一种一端含具有氧化交联特性基团，一端含烯丙基基团的含磷多元醇化合物的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，占
15%~25%
的重量百分比，具体如通式（Ⅳ）的结构：
L
‑
D
‑
B
‑
D
‑
A
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（Ⅳ）其中：（
a
）
D
为二异氰酸酯单体；（
b
）
B
为含磷多元醇化合物；（
c
）
A
为羟基丙烯酸酯单体；（
d
）
L
为具有氧化交联特性基团的一元醇化合物；（5）至少一种两端含具有氧化交联特性基团的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，占
5%~15%
的重量百分比，具体如通式（
Ⅴ
）的结构：
L
‑
D
‑
P
‑
D
‑
L
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（
Ⅴ
）其中：（
a
）
D
为二异氰酸酯单体；（
b
）
P
为多元醇化合物；（
c
）
L
为具有氧化交联特性基团的一元醇化合物；
（6）至少一种两端含具有氧化交联特性基团的含磷多元醇化合物的聚氨酯丙烯酸酯预聚物，占
10%~20%
的重量百分比，具体如通式（
Ⅵ
）的结构：
L
‑
D
‑
B
‑
D
‑
L
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（
Ⅵ
）其中：（
a
）
D
为二异氰酸酯单体；（
b
）
B
为含磷多元醇化合物；（
c
）
L
为具有氧化交联特性基团的一元醇化合物
。2.
根据权利要求1所述的阻燃型
UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯三防漆，其特征在于，所述的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的合成过程为：（1）将二异氰酸酯单体投入反应釜，在搅拌情况下逐渐升温至
80~90℃
；（2）将含磷多元醇化合物和催化剂投入高位槽，并搅拌均匀，逐渐向反应釜中进行滴加，
30~60
分钟内滴加完；滴加完毕后，保温1小时；（3）将多元醇化合物投入高位槽，逐渐向反应釜中进行滴加，
30~60
分钟内滴加完；滴加完毕后，保温1小时；（4）将具有氧化交联特性基团的一元醇化合物投入高位槽，逐渐向反应釜中进行滴加，
30~60
分钟内滴加完；滴加完毕后，保温1小时；（5）降温至
60~70℃
，向反应釜中投入阻聚剂，将羟基丙烯酸酯单体投入高位槽，逐渐向反应釜中进行滴加，
30~60
分钟内滴加完；滴加完毕后，保温反应
2~3
小时，至
NCO
残留量为零，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚物
。3.
根据权利要求1所述的阻燃型
UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯三防漆，其特征在于，所述的二异氰酸酯单体选自六亚甲基二异氰酸酯（
HDI
）
、
异佛尔酮二异氰酸酯（
IPDI
）
、
甲苯二异氰酸酯（
TDI
）
、
二苯基甲烷二异氰酸酯（
MDI
）和二环己基甲烷二异氰酸酯（
HMDI
）中的一种或几种；所述的多元醇化合物选自蓖麻油
、
蓖麻油衍生物
、
聚氧化丙烯二醇
、
聚氧化丙烯
‑
乙烯二醇
、
聚氧化丙烯三醇
、
聚己内酯二醇
、
聚四氢呋喃二醇
、
聚己二酸己二醇酯二醇
、
聚己二酸新戊二醇酯二醇
、
聚己二酸二乙二醇酯二醇
、
聚己二酸乙二醇丙二醇酯二醇和聚碳酸酯二醇中的一种或几种；所述的羟基丙烯酸酯单体选自丙烯酸羟丙酯和丙烯酸羟乙酯中的一种或几种
。4.
根据权利要求1所述的阻燃型
UV
‑
氧气双重固化聚氨酯丙烯酸酯三防漆，其特征在于，所述的含磷多元醇化合物，以重量百分率计，包含下列组分：（1）至少一种次磷酸化合物，占
60%~75%
的重量百分比；（2）至少一种缩水甘油醚化合物，占
25%~40%
的重量百分比；（3）至少一种催化剂，占
0.01%~0.3%
的重量百分比；所述的含磷多元醇化合物的合成过程为：将次磷酸化合物投入反应釜中，逐渐升温至
140~160℃
，物料融化后，开动搅拌；将缩水甘油醚化合物和催化剂投入高位槽并混合均匀，逐渐向反应釜中进行滴加；
30~60
分钟内滴加完，然后在
140~160℃
温度下保温反应
10~12
小时，得到含磷多元醇化合物；所述的次...

【专利技术属性】
技术研发人员：单云芳，
申请(专利权)人：上海惠涂化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：