3C产品用防水组合物及其制备方法与应用和用防水剂组合物处理过的3C产品与流程

3c产品用防水组合物及其制备方法与应用和用防水剂组合物处理过的3c产品
技术领域
1.本发明涉及3c产品防水领域，具体涉及有机硅3c产品用防水组合物及其制备方法和应用和用防水剂组合物处理过的3c产品。


背景技术：

2.随着电子3c电子产品特别是穿戴设备及手机三防性能越来越普及，消费者对于耐用性要求的提升，防水处理成为不少电子产品的选择。
3.电子产品分为结构防水和纳米涂层防水，其中结构防水不对里面的线路板防水，一但结构破环线路板进水就无法起到防水作用，且对手机的音频、光学器件也会造成一定的影响；另外一个就是纳米涂层防水，简单来说就是给线路板组装成品(printed circuit board assembly,pcba)板涂上一层特殊的纳米材料，形成肉眼看不见保护膜。
4.涂层从化学成分上可分为丙烯酸酯、硅酮、聚氨酯三种材质，从固化方式上，有溶剂型固化、室温固化、热固化和紫外光固化等；从工艺应用方式上有专电路灌封隔和电路漆膜保护两种。专电路灌封隔绝就是用的绝缘灌封胶淹没电路，胶液凝固后即使外壳进水，水也只能停留在封胶表面，不会影响到胶里面的电路。这种方式多用于工业设备的防护。电路漆膜保护，就是在电路板上喷涂一层特殊的防水材料“三防漆”，原理和灌封胶类似，但漆膜厚度很薄，而封胶则很厚。
5.结构防水的缺点是外观臃肿难看、手感差，某些情况影响散热，尤其是应用在手机等电子产品的外壳保护方面。涂层防水材料的缺点是涂层配制过程固化时间较长，刮伤后难以修复，影响散热，防水抗渗透效果因材料老化后而降低。
6.因此，为了满足生活水平日益增高人们的需求，解决上述传统解决方案的痛点，很有必要在现有技术的基础之上，发明一种成本经济、效果显著持久且工艺合理方便的3c产品用防水材料。


技术实现要素：

7.为解决现有3c产品防水技术方案的弊端，本发明的目的在于提出一种3c产品用防水组合物，以提高3c产品的防水效果和使用寿命，同时替代3c产品屏幕保护膜。
8.为实现上述目的，本发明提供一种3c产品用防水组合物，该组合物包含以下组分：
[0009][0010]
优选地，其中该组合物包含以下组分：
[0011][0012]
根据本发明的3c产品用防水组合物，其中聚硅氧烷的实例包括但不限于聚二甲基硅氧烷，氨丙基聚二甲基硅氧烷、环甲基硅氧烷、氨基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷和聚醚聚硅氧烷共聚物；优选为聚二甲基硅氧烷和氨丙基聚二甲基硅氧。
[0013]
根据本发明，本发明对聚硅氧烷的分子量没有特别地限定，可以在较宽的范围内变动。在本发明的一种优选实施方式中，所述含活性基团的聚硅氧烷的重均分子量为2000到10000，优选为5000-8000。
[0014]
根据本发明，聚硅氧烷复配物中各种聚硅氧烷用量比没有特别地限定，可以在较宽的范围内变动。一种具体的实施方式中，所述聚硅氧烷复配物由聚二甲基硅氧烷和氨丙基聚二甲基硅氧烷组成；聚二甲基硅氧烷和氨丙基聚二甲基硅氧烷的体积比可以为10:1至3:1，进一步优选体积比为6:1到4:1。在一种优选实施方式中，所述聚硅氧烷复配物为日本信越生产的牌号为kf-8020的复配液。
[0015]
根据本发明的3c产品用防水组合物，其中所述溶剂包括但不限于：醇类例如正辛醇；酮类例如丙酮或酯类例如乙酸乙酯和乙酸甲酯；优选为醇类与酯类。在一种具体的实施方式中，所述溶剂为正辛醇和乙酸乙酯。
[0016]
根据本发明，所述复配溶剂中各种溶剂用量比没有特别地限定，可以在较宽的范围内变动。在一种实施方式中，所述复配溶剂由正辛醇与乙酸乙酯组成；正辛醇与乙酸乙酯的体积比可以为0.1:1至2:1，进一步优选体积比为0.5:1至1.5:1。
[0017]
根据本发明的3c产品用防水组合物，所述紫外光吸收剂在本领域是众所周知的且可市购。合适的紫外光吸收剂包括但不限于水杨酸酯类例如邻羟基苯甲酸苯酯；二苯甲酮类例如2，4-二羟基二苯甲酮，2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、苯并三唑类例如2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑，2-(2
’-
羟基-3’,5
’-
二叔苯基)-5-氯化苯并三唑；羟基苯基苯并三氮唑类例如3-[3-(2-h-苯并三唑-2-基)-4-羟基-5-叔丁基苯基]-丙酸-聚乙二醇300酯与受阻胺类例如三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯和4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶；进一步优选为羟基苯基苯并三氮唑类紫外光吸收剂和受阻胺类紫外光吸收剂。在一种具体实施方案中，所述紫外光吸收剂为紫外吸收剂uv-1130和紫外线吸收剂uv-292。
[0018]
根据本发明，所述复配紫外光吸收剂中各种紫外光吸收剂用量比没有特别地限定，可以在较宽的范围内变动。在一种实施方式中，所述复配紫外光吸收剂由液体羟基苯基苯并三氮唑类紫外光吸收剂和受阻胺类紫外光吸收剂组成；液体羟基苯基苯并三氮唑类紫外光吸收剂和受阻胺类紫外光吸收剂的体积比可以为5:1至1:1，进一步优选体积比为0.5:1至1.5:1。
[0019]
根据本发明的3c产品用防水组合物，其中所述非离子型表面活性剂实例包括但不限于多元醇型非离子表面活性剂例如失水山梨醇酯和聚氧乙烯型非离子表面活性剂例如蔗糖脂肪酸酯；进一步优选为司盘s-60。
[0020]
根据本发明的3c产品用防水组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0021]
1)将聚硅氧烷复配物加入反应器中；
[0022]
2)将紫外光吸收剂复配物和非离子型表面活性剂加入复配溶剂中，得到混配溶液；
[0023]
3将步骤2)的混配混合溶液加入步骤1)的反应器中，搅拌、溶解，得到3c产品用防水组合物。
[0024]
步骤1)中，聚硅氧烷复配物中各种聚硅氧烷的种类及用量比如上所述，在此不再赘述。
[0025]
本发明对于步骤1)中所用的反应器没有特别要求，它可以是任何适于搅拌的反应器。例如，该反应器可以是单个反应器，也可以是串连连接的多个反应器。在使用串连连接的多个反应器的情况下，反应器的个数优选为2-8个，进一步优选2-6个，特别优选2-4个，尤其是2或3个。该反应器可以为釜式反应器，也可以为塔式反应器。优选地，反应器为带有搅拌器的反应釜。
[0026]
步骤2)中，紫外光吸收剂复配物、非离子型表面活性剂和复配溶剂的种类及用量比如上所述，在此不再赘述。
[0027]
为了获得透明的混配溶液，将紫外光吸收剂复配物和非离子型表面活性剂加入复配溶剂中后，搅拌如机械搅拌混配溶液2-3分钟，然后静置5-10分钟以确保获得的混配溶液透明。
[0028]
步骤3)中，一种实施方式中，可以在搅拌的情况下将步骤2)的混配溶液加入步骤1)的反应器中，直至聚硅氧烷复配物完全溶解。在另一种实施方案中，也可以将初步搅拌的混合物转移至超声乳化器中进行室温超声振荡5-10分钟，加速整个溶解过程。
[0029]
本发明进一步提供所述的3c产品用防水组合物在制备3c产品中的应用。
[0030]
本发明更进一步提供一种用防水剂组合物处理过的3c产品。
[0031]
本发明提供的防水组合物可以涂刷或喷晒于3c产品表面和内部零部件，所述表面可以为玻璃屏幕、led屏和oled屏等，所述内部零部件可以为pcb线路板或漆包线等。
[0032]
本发明提供的透明有机硅防水组合物通过选择合适的溶剂、紫外线吸收剂和表面活性剂，在3c产品防水应用上，具有施用工艺简便(实施工艺可以采用喷洒或涂刷的方式)、防水效果持久、抗渗透强、耐光老化性好、耐热等优良性能。
具体实施方式
[0033]
下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，应当理解所描述的实施例仅用于解释本发明，并不限定本发明。
[0034]
本发明实施例和对比例中所用原料均为市售所得，所用设备均为常规生产设备。
[0035]
以下实施例中，聚硅氧烷复配物为购自日本信越硅油kf-8020，溶剂1为分析纯正辛醇(购自淄博博安化学有限公司)，溶剂2为分析纯乙酸乙酯(购自济南荣广化工有限公司)，紫外吸收剂1为uv-1130(购自东莞市广思远聚氨酯材料有限公司)，紫外光吸收剂2为uv-292(购自东莞市广思远聚氨酯材料有限公司)，非离子型表面活性剂为司盘s-60(购自广州中鸿化工有限公司)。
[0036]
实施例1
[0037]
将信越硅油kf-8020 100ml加入带搅拌器的2l小型反应釜中，将分析纯正辛醇
4:2002《电工电子产品自然环境条件太阳辐射与温度》进行、百格试验结果评级按照gb 9286《色漆和清漆划格法附着力试验》进行、接触角测量值的测试按照gb/t 30693-2014《塑料薄膜与水接触角的测量》进行、透湿量的测试按照gb/t 12704《织物透湿量测定方法透湿杯法》进行、透光率的测试按照gb/t 2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》进行；通电测试按照gb/t2423.38-2008《电工电子产品环境试验》第2部分试验方法试验r_水试验方法和导则标准进行。
[0049]
3、手机屏幕测试前处理：按照实施例1～5分别对5块手机屏幕进行各涂刷2遍处理，另外准备贴钢化玻璃膜的空白组，再至于烘箱中60℃烘烤1小时，然后冷却1小时后，供测试用。
[0050]
空白对照和实施例1～5的检测结果如下表1：
[0051]
表1
[0052][0053]
由上表1可知，据本发明提供的制备方法所获得的透明有机硅防水溶液涂刷在3c产品上，具备如下显著效果：
[0054]
耐光色牢度有较明显提高，保持在4.5～5级，材料的抗紫外老化效果优异；耐洗色牢度有一定程度提高；接触角下降非常明显，随着聚硅氧烷聚合物用量增加，下降值越大。接触角越大，说明水与产品表面的润湿效果越明显，材料亲水性越强，反之疏水性越强。疏水性越强，类似“荷叶效应”，说明材料的防水效果越好。
[0055]
透湿量明显下降，说明涂层薄膜的抗水蒸气渗透效果有明显改善，间接说明材料吸湿性较低，持续防水效果较佳。
[0056]
百格试验结果均为0级，说明材料涂覆在玻璃屏幕都粘附性均较好，未出现剥落脱离损失的情况，涂覆强度效果满意。
[0057]
透光率维持在90％以上，说明透明有机硅防水溶液涂覆后不影响产品外观和透光效果。
[0058]
水下浸泡通电试验中，空白样因存在防护空白和间隙，水下浸泡5分钟后因进水短路，通电试验失败，实施例1～5因涂覆时能渗透入屏幕缝隙中且形成透明无色的分子抗水薄膜链，使水分子无法接触被防护部件，故具有优异防水效果，通电试验均通过，屏幕均能再次点亮。