一种制备双组分耐高温非硅离型剂的方法与流程

1.本发明涉及一种制备双组分耐高温非硅离型剂的方法,属于薄膜表面处理涂层领域。


背景技术：

2.现有硅油离型剂的特点：固化温度区间比较大，残余比较低，在高温高压或正常使用过程中有硅转移的风险，影响终端使用，不符合无硅化的进程。各家配方多而复杂，表观影响差异比较大，对涂布设备要求高。
3.现有氟素离型剂的特点：能在一定程度上耐高温，但因为含有卤素（氟）而不符合无卤化，且多数也是含硅配方，有硅转移风险。
4.现有非硅离型剂的特点:通常为单组分长链烷烃,直接进行物理附着,优点为配方简单\单一,固化温度低；缺点比较明显,主要有:附着力不好、不耐溶剂擦拭、离型力高、离型力不稳定、不耐高温等，使用溶剂为甲苯/二甲苯为主，污染较大，且在溶剂中的溶解度受温度影响较大，涂布过程中需持续水浴加热，低温易析出，影响涂布表观。
5.专利cn108690387a公开了一种轻离型力的离型剂及其制备方法，组分中含有预聚树脂，其克服了现有离型剂在常温和高温下才能保持低剥离力的缺陷，实现了在低温下也能保持稳定的低剥离力，从而提高了产品耐气候性；其次，该离型剂既提高残余附着力，极大的降低了离型剂转移率，也避免了离子迁移，且其为绝缘体，即使出现在胶面残留转移到了线路板上也不会对电路板的电性造成不利的影响，从而提高了电路板的可靠性。仍存在离型力调节范围小、表面达因值不可调、不能实现印刷、耐溶剂性差、不能实现转涂、应用受限的缺陷。
6.现有技术仍存在以下缺点：（1）离型剂耐高温性能差；（2）离型力的稳定性差；（3）涂层附着性能差；（4）涂层耐刮擦和耐溶剂性能差；（5）转移量高；（6）涂布均一性、流平性不好。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，提供一种双组分耐高温非硅离型剂的生产技术，实现以下发明目的：（1）提高离型剂耐高温性能；
（2）提高离型力的稳定性；（3）涂层附着性能好；（4）涂层耐刮擦和耐溶剂性能优异；（5）转移量低；（6）提高涂布均一性、流平性；为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种制备双组分耐高温非硅离型剂的方法，所述制备方法包括加入预混合溶剂、搅拌、加入预聚树脂、加入改性添加剂、加入改性异氰酸酯、加入白炭黑。
8.以下是对上述技术方案的进一步改进：所述预混合溶剂a为甲苯、二甲苯的一种或两种与乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丁酮、异丙醇、醋酸丁酯中的一种或几种的混合物；所述预混合溶剂a中，甲苯和/或二甲苯的质量占比不低于30%。
9.所述加入预聚树脂，向预混合溶剂a中缓慢加入预聚树脂，搅拌转速为200
‑
230rpm，分散5
‑
10min，温度为20
‑
25℃。
10.所述预聚树脂与预混合溶剂a的质量比例为1:0.8
‑
1.2。
11.所述预聚树脂为聚氨酯，型号为rr
‑
00058。
12.所述加入改性添加剂，加入改性添加剂，并继续添加混合溶剂b；保持转速220
‑
240rpm，继续分散5
‑
10min；所述改性添加剂与混合溶剂b的质量比为10
‑
50：100；所述预混合溶剂a与混合溶剂b的质量比为1:0.9
‑
1.1。
13.所述改性添加剂为高活性官能团有机预聚体，型号为dns t02。
14.所述加入改性异氰酸酯，加入改性异氰酸酯，并继续添加混合溶剂c，保持转速220
‑
240rpm，继续分散5
‑
10min。
15.所述改性异氰酸酯与混合溶剂c的质量比为5
‑
15：100；所述预混合溶剂a与混合溶剂c的质量比为1:0.9
‑
1.1。
16.所述加入白炭黑，加入预研磨好的5nm
‑
10μm的白炭黑，并继续添加混合溶剂d，保持转速220
‑
230rpm，继续分散5
‑
10min，得到非硅离型剂，涂液固含量为3%
‑
12.3%。
17.所述白炭黑与混合溶剂d的质量比为0
‑
10：0
‑
500；所述预混合溶剂a与白炭黑的质量比为100：0
‑
10。
18.所述混合溶剂b、混合溶剂c、混合溶剂d与预混合溶剂a的组成一致。
19.将上述非硅离型剂以微凹/凹版/多辊涂布等方式进行涂布生产，涂布干量为0.1
‑
1.0g/
㎡
，烘箱干燥条件为120℃*1
‑
2min或145℃*10
‑
20s，及uv灯辐射能量50mj/cm
²
以上以保证充分固化，得到非硅离型膜。
20.使用带有功能性耐高温加长链段的改性预聚树脂(聚氨酯)为主体，代替传统的长链烷烃，使用高活性官能团有机预聚体添加物为改性添加剂，使用改性异氰酸酯为高密度交联剂，另外添加白炭黑增加表面活性及吸附效果。使用溶剂可选择乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丁酮、异丙醇、醋酸丁酯中的一种或几种与甲苯、二甲苯复配来调节涂液的黏度和挥发速率，以使其达到更好的使用效果。
21.本发明获得的有益效果：
1.本发明所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜附着力好，附着力为5b，可以使用普通非电晕基材，而传统非硅只能采用物理性附着，必须使用电晕基材或者预涂层基材；2.本发明所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜耐高低温域广，
‑
20~200℃可长时间有效使用，短时间耐受200
‑
250℃，500s内，离型力浮动
±
50%；3.本发明所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜涂层耐刮擦和耐溶剂性能优异，500g力用脱脂棉粘取乙醇来回擦拭10次，离型力浮动20%内，而传统非硅因为采用物理性附着，不耐刮擦，并且因为不存在交联，所以完全不耐有机溶剂擦拭；4.本发明制备的非硅离型剂有优良的涂布表观和涂布均一性、流平性，生产过程中基本不会出现黑斑、白线、彩虹等不良，而传统非硅生产过程中极易产生表观弊病；5.本发明制备的非硅离型剂的生产条件简单，只需要分散器及干净的容器即可，而传统非硅必须使用水浴加热才能溶解，且因个人操作方式及判定方式的不同而容易产生批次性差异；6.本发明制备的非硅离型剂的使用条件简单，无需持续加热保温，而传统非硅离型剂需要持续加热方可保证涂布表观的均一性和流平性；7.本发明所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜固化速度快，固化温度适中，为120℃*1
‑
2min或145℃*10
‑
20s，而能耐高低温的硅油离型剂通常固化条件为150
‑
160℃*10
‑
30s，对基材尤其是耐温性不好的超薄基材挑战非常大，极易产生热皱或无法生产；8.本发明所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜有极低的转移量，残余可达95%以上，而传统的非硅/硅油离型膜基本维持在85
‑
90%或者＜85%的状态，极少能达到95%以上；9.本发明所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜的涂层表面达因值可调节、离型力可调节，达因值可调节28
‑
48之间，优选为28
‑
42，离型力可调节50
‑
2200gf/in，优选为80
‑
1000gf/in，调节前后残余不影响，而传统的硅油或非硅离型膜不具备达因值调节功能，硅油离型膜的离型力调节范围非常有限，调节范围基本在500gf/in以内，且助剂的添加对残余影响很大；10.本发明所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜有极长的使用寿命，离型剂在使用完成后,剩余离型剂可以回收使用，3个月内无明显性能影响，降低了使用成本。而传统硅油离型剂，配制完成后有效使用时间为6
‑
8h。
具体实施方式
22.本发明将根据具体事例做进一步的描述，但其仅为例证性的目的而不起到限制性的作用。本领域技术人员可由本说明所解释的内容清楚的了解本发明的特点与功效，本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或运用。
23.实施例1一种制备双组分耐高温非硅离型剂的方法包括以下步骤:第一步:准备材料提前准备干净的不锈钢桶作为反应容器,带有不锈钢转盘的搅拌作为分散器。
24.第二步：加入预混合溶剂向不锈钢桶中提前加入预混合好的溶剂100kg，溶剂包含乙酸乙酯与甲苯，质量比为1:1。
25.第三步：搅拌使用分散器进行缓慢搅拌，转速控制以出现缓慢旋涡为准，转速保持200rpm，分散时间为2min。
26.第四步：加入预聚树脂向预混合溶剂中缓慢加入100kg预聚树脂，提高转速至230rpm，分散5min，若环境温度过低，可以采用水浴加热，水浴温度20℃；所述预聚树脂，聚氨酯为主体，型号为rr
‑
00058。
27.第五步：加入改性添加剂向反应桶中加入改性添加剂15kg，并继续添加混合溶剂100kg。保持转速230rpm，继续分散10min；所述改性添加剂为高活性官能团有机预聚体，型号为dns t02。
28.第六步：加入改性异氰酸酯向反应桶中加入改性异氰酸酯10kg，并继续添加混合溶剂100kg，保持转速230rpm，继续分散5min；所述改性异氰酸酯型号为hh
‑
00019。
29.第七步：加入白炭黑向反应桶中加入预研磨好的5nm的白炭黑5kg。并继续添加混合溶剂500kg，保持转速230rpm，继续分散10min。
30.第八步：制得涂液涂液分散制备完成，获得非硅离型剂，涂液固含量为3%；将上述非硅离型剂以微凹方式进行涂布生产，涂布干量为0.1g/
㎡
，烘箱干燥条件为120℃*2min，及uv灯辐射能量50mj/cm
²
以保证充分固化，得到非硅离型膜。
31.本实施例的有益效果为：1.本发明实施例1所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜附着力好，附着力值为5b，可以使用普通非电晕基材；2.本发明实施例1所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜耐高低温域广，
‑
20~200℃下，可长时间有效使用，短时间耐受250℃，250℃下，500s内，离型力浮动
±
50%；3.本发明实施例1所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜涂层耐刮擦和耐溶剂性能优异，500g力用脱脂棉粘取乙醇来回擦拭10次，离型力浮动20%内；4.本发明实施例1制备的非硅离型剂具有优良的涂布表观和涂布均一性、流平性，生产过程中基本不会出现黑斑、白线、彩虹等不良；5.本发明实施例1所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜有极低的转移量，残余达95%以上；6.本发明实施例1所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜达因值为40
‑
42，离型力为100
‑
150gf/in；7.本发明实施例1所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜有极长的使用寿命,离型剂在使用完成后,剩余离型剂可以回收使用，3个月内无明显性能影响，降低了使用成本。
32.实施例2一种制备双组分耐高温非硅离型剂的方法包括以下步骤:
第一步:准备材料提前准备干净的不锈钢桶作为反应容器,带有不锈钢转盘的搅拌作为分散器。
33.第二步：加入预混合溶剂向不锈钢桶中提前加入预混合好的溶剂100kg，溶剂包含二甲苯、丁酮、异丙醇，质量比为1:1:1。
34.第三步：搅拌使用分散器进行缓慢搅拌，转速控制以出现缓慢旋涡为准，转速保持180rpm，分散时间为1min。
35.第四步：加入预聚树脂向预混合溶剂中缓慢加入100kg预聚树脂，提高转速至200rpm，分散5min，若环境温度过低，可以采用水浴加热，水浴温度20℃；所述预聚树脂，聚氨酯为主体，型号为rr
‑
00058。
36.第五步：加入改性添加剂向反应桶中加入改性添加剂10kg，并继续添加混合溶剂100kg；保持转速220rpm，继续分散5min；所述改性添加剂为高活性官能团有机预聚体，型号为dns t02。
37.第六步：加入改性异氰酸酯向反应桶中加入改性异氰酸酯5kg，并继续添加混合溶剂100kg，保持转速220rpm，继续分散5min；所述改性异氰酸酯型号为hh
‑
00019。
38.第七步：加入白炭黑向反应桶中加入预研磨好的20μm的白炭黑10kg，并继续添加混合溶剂300kg，保持转速220rpm，继续分散5min。
39.第八步：制得涂液涂液分散制备完成，获得非硅离型剂，涂液固含量为5%；将上述非硅离型剂以凹版方式进行涂布生产，涂布干量为0.1g/
㎡
，烘箱干燥条件为120℃*1min，及uv灯辐射能量50mj/cm
²
以保证充分固化，得到非硅离型膜。
40.本实施例的有益效果为：1.本发明实施例2所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜附着力好，附着力值为5b，可以使用普通非电晕基材；2.本发明实施例2所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜耐高低温域广，
‑
20~200℃下，可长时间有效使用，短时间耐受250℃，250℃下，500s内，离型力浮动
±
20%；3.本发明实施例2所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜涂层耐刮擦和耐溶剂性能优异，500g力用脱脂棉粘取乙醇来回擦拭10次，离型力浮动20%内；4.本发明实施例2制备的非硅离型剂具有优良的涂布表观和涂布均一性、流平性，生产过程中基本不会出现黑斑、白线、彩虹等不良；5.本发明实施例2所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜有极低的转移量，残余达95%以上；6.本发明实施例2所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜达因值为40
‑
42，离型力为
800
‑
1000gf/in；7.本发明实施例2所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜有极长的使用寿命，离型剂在使用完成后,剩余离型剂可以回收使用，3个月内无明显性能影响，降低了使用成本。
41.实施例3一种制备双组分耐高温非硅离型剂的方法包括以下步骤：第一步:准备材料提前准备干净的不锈钢桶作为反应容器,带有不锈钢转盘的搅拌作为分散器。
42.第二步：加入预混合溶剂向不锈钢桶中提前加入预混合好的溶剂100kg，溶剂包含甲苯、醋酸丁酯，质量比为1:1。
43.第三步：搅拌使用分散器进行缓慢搅拌，转速控制以出现缓慢旋涡为准，转速保持220rpm，分散时间为3min；第四步：加入预聚树脂向预混合溶剂中缓慢加入100kg预聚树脂，提高转速至230rpm，分散10min，若环境温度过低，可以采用水浴加热，水浴温度25℃；所述预聚树脂，聚氨酯为主体，型号为rr
‑
00058。
44.第五步：加入改性添加剂向反应桶中加入改性添加剂50kg，并继续添加混合溶剂100kg；保持转速240rpm，继续分散10min；所述改性添加剂为高活性官能团有机预聚体，型号为dns t02。
45.第六步：加入改性异氰酸酯向反应桶中加入改性异氰酸酯15kg，并继续添加混合溶剂100kg，保持转速240rpm，继续分散10min；所述改性异氰酸酯型号为hh
‑
00019。
46.第七步：制得涂液涂液分散制备完成，获得非硅离型剂，涂液固含量为12.3%；将上述非硅离型剂以多辊涂布方式进行涂布生产，涂布干量为1.0g/
㎡
，烘箱干燥条件为145℃*15s，及uv灯辐射能量50mj/cm
²
以保证充分固化，得到非硅离型膜。
47.本实施例的有益效果为：1.本发明实施例3所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜附着力好，附着力值为5b，可以使用普通非电晕基材；2.本发明实施例3所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜耐高低温域广，
‑
20~200℃下，可长时间有效使用，短时间耐受250℃，250℃下，500s内，离型力浮动
±
20%；3.本发明实施例3所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜涂层耐刮擦和耐溶剂性能优异，500g力用脱脂棉粘取乙醇来回擦拭10次，离型力浮动5%内；4.本发明实施例3制备的非硅离型剂具有优良的涂布表观和涂布均一性、流平性，生产过程中基本不会出现黑斑、白线、彩虹等不良；5.本发明实施例3所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜有极低的转移量，残余达
95%以上；6.本发明实施例3所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜达因值28
‑
30，离型力为80
‑
100gf/in；7.本发明实施例3所述的非硅离型剂制备的非硅离型膜有极长的使用寿命，离型剂在使用完成后，剩余离型剂可以回收使用，3个月内无明显性能影响，降低了使用成本。
48.对比例1第一步:准备材料提前准备干净的不锈钢桶作为反应容器,带有不锈钢转盘的搅拌作为分散器。
49.第二步：加入溶剂向不锈钢桶中提前加入溶剂100kg，所述溶剂为甲苯。
50.第三步：加入预溶解树脂向溶剂中缓慢加入30kg单组分长链烷烃主体，水浴温度45℃，使用特氟龙搅拌棒缓慢搅拌溶解,直至澄清透明；所述单组分长链烷烃型号为zn1000。
51.第四步：继续开稀继续添加溶剂1000kg，保持转速230rpm，继续分散10min。
52.第五步：制得涂液涂液分散制备完成，获得非硅离型剂，涂液固含量为3%，以微凹等方式进行涂布生产，涂布干量为0.1g/
㎡
，烘箱干燥条件为100℃*2min，得到非硅离型膜。
53.对比例1的效果：1.对比例1所述的离型剂制备的离型膜附着力为3b；2.对比例1所述的离型剂制备的离型膜固化速度为30s ，固化温度为100℃；3.对比例1所述的离型剂制备的离型膜
‑
20
‑
90℃下，离型力为800
‑
1000gf/in且不可调，超过90℃涂层融化；4.对比例1所述的离型剂制备的离型膜残余量低于85%；5.对比例1所述的离型剂制备的离型膜涂层表面达因值38
‑
40;6.对比例1所述的离型剂制备的离型膜易析出固体，影响涂布表观；7.对比例1所述的离型剂生产过程中易产生白线\黑斑\花斑。