溶剂型硅烷改性聚氨酯共性覆膜涂料的制备及性能评价.docxVIP

溶剂型硅烷改性聚氨酯共性覆膜涂料的制备及性能评价 　　摘要：以聚碳酸酯二醇pcdl（polycarbonatediol）、氢化双酚a（hbpa）、甲苯二异氰酸酯（tdi）、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷等合成了一种硅烷改性聚氨酯预聚体，通过对溶剂的筛选及各种助剂的添加，获得了一种性能优异的smpu共性覆膜涂料，具有快速表干、附着力强、耐老化性能好、电绝缘性能优异等特点。 　　关键词：硅烷改性聚氨酯;共性覆膜涂料; 　　中图分类号：tq630.6文献标志码：a文章编号：1001-5922（2019）00-0144-05 　　硅烷改性聚氨酯（smpu，silanemodifiedpolyure-thane）是运用有机硅氧烷对聚氨酯树脂进行封端，使其端基变为可水解的硅烷氧基基团，从而获得一种从而可以湿气交联固化的聚氨酯树脂。smpu的结构，结合了有机硅和聚氨酯的优点，同时也克服了二者部分的缺点。相对于传统可湿气固化的聚氨酯树脂，smpu无游离的异氰酸酯基团，无毒绿色环保，贮存稳定性更好。smpu的硅烷氧基在水解过程中可生成硅羟基并与材料表面的羟基发生缩合反应，提高粘接性。同时，在配方中可引入氨基硅烷等偶联剂，可进一步提高对各种基材的粘接性。固化交联产生的si-o-si键键能更高，使其耐热性耐候性明显提高。smpu的合成方法有两种，一种是仲氨基硅烷与端nco的聚氨酯预聚体反应，另一种是异氰酸酯基硅烷与端羟基聚氨酯预聚体反应。相对于目前大规模生产使用的硅烷改性聚醚材料，在预聚体合成过程中，通过改变多异氰酸酯和多元醇树脂的种类，可以获得各种不同性能及不同状态的smpu预聚体。 　　共性覆膜涂料（conformalcoating）俗称“三防漆”（三防指的是防潮、防蚀、防污），是一种特殊配方的涂料，用于保护pcb（printedcircuitboard）及其相关设备免受坏境的侵蚀，从而提高并延长它们的使用寿命，确保使用的安全性和可靠性。共性覆膜涂料从化学成分上可分为丙烯酸酯、有机硅、聚氨酯、环氧树脂四大类。而从固化方式上，又可分为溶剂挥发固化，湿气固化、热固化和紫外光固化等多种方式。随着电子行业对节能、高效、环保的需求提升，以及电子产品对各种复杂环境的适应性要求提高，单一固化方式的共性覆膜涂料已越来越难于满足电子行业的需求，如紫外光固化存在阴影部分难于固化的问题，湿气固化效率太低，热固化能耗较高，溶剂挥发固化的附着力及耐老化性相对较差。通过对分子结构的设计，可以结合不同固化方式的优点，规避其缺点，获得一系列双重固化甚至是多重固化的共性覆膜涂料，在提高固化效率的同时，性能也得到大幅的提升，如紫外光一湿气双重固化共性覆膜涂料，在保持其紫外光快速固化的基础上，通过湿气固化基团的引入，解决了阴影部分难于固化的缺点。溶剂型产品虽然存在溶剂使用安全的问题，但由于其快速固化及粘度可任意调整的特点，仍然占据着市场的主导地位，如丙烯酸树脂、聚氨酯改性醇酸树脂等。 　　本文采用聚碳酸酯二醇pcdl（polycarbonatedi01）、氢化双酚a（hbpa）、甲苯二异氰酸酯（tdi）、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷合成了一种硅烷改性的固体聚氨酯预聚体，通过对溶剂的筛选及除水剂、流平剂、消泡剂、荧光指示剂、硅烷偶联剂、催化剂的添加，获得了一种性能优异的smpu共性覆膜涂料，具有快速表干、附着力强、耐老化性能好、电绝缘性能优异、可返修等特点。 　　1实验部分 　　1.1实验原料 　　pcdlt6002，日本旭化成株式会社;hbpa，上海迈瑞尔化学技术有限公司;甲苯二异氰酸酯（tdi），烟台万华化学集团股份有限公司;3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，江苏长园华盛新能源材料有限公司;溶剂;流平剂、消泡剂;荧光指示剂;乙烯基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，湖北江汉精细化工有限公司;二丁基二月桂酸锡，日东化成株式会社 　　1.2硅烷改性聚氨酯树脂的合成 　　将0.1molpcdl、0.2moltdi和微量的二丁基二月桂酸锡加入到三口烧瓶中，升温到80～85℃，反应2h;将0.2molhbpa分散在一定量已除水的溶剂中，加入到三口烧瓶中，控温在80-85℃继续反应2h;将0.2moltdi加入到三口烧瓶中，继续反应2h;将0.2molpcdl加入到三口烧瓶中，补充微量的二丁基二月桂酸锡和溶剂，控温在80-85℃继续反应2h;将0.2mol3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷加入到三口烧瓶中，继续搅拌反应反应。反应结束，趁热出料密封保存。 　　1.3性能测试 　　1.3.1固含量 　　称取1-2g的样品（w0），将样品置于烘干至恒量的玻璃皿（w