CN115637105A - 一种亚光耐热耐磨电子涂料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种亚光耐热耐磨电子涂料及其制备方法和应用，该亚光耐热耐磨电子涂料通过第一溶剂为至少含有乙醇、异丙醇以及二甲苯的混合溶剂将环氧改性MQ硅树脂、消光粉、羧基聚酯树脂、TGIC固化剂以及钛白粉混合，其中，通过在TGIC固化剂固化羧基聚酯树脂的过程中，引入了环氧改性MQ树脂，解决了传统的MQ树脂与羧基聚酯树脂的相容性问题，提高了羧基聚酯树脂的耐热性能、表面硬度以及耐磨性能，且在微观上形成相分离结构，提高了涂料对光的吸收与散射性能，使得所制备的涂料具有更好的亚光效果。
Description
技术领域
本发明属于化工涂料技术领域，具体涉及一种亚光耐热耐磨电子涂料及其制备方法和应用。
背景技术
亚光涂料是一种工业常见的涂料，相对于亮光涂料，亚光涂料给人一种典雅素净、含蓄柔和的色彩体验，可以喷涂在电子仪器、器件、电子线路的表面，增强表面的耐水、耐晒、耐摩擦、耐刮和耐电子击穿的性能。
目前工业上常见的电子亚光涂料存在着以下问题：
1、耐热性不够，经260℃以上高温烘烤后，涂层容易变黄；
2、涂料的基础树脂的玻璃化转变温度低，烘烤后光泽度上升明显，亚光效果降低；
3、表面硬度与耐磨性不佳，经刮擦后，表面的亚光效果也会降低。
总体来说，现有的电子亚光涂料具有亚光效果不佳以及稳定性差的缺点，严重影响了电子亚光涂料在电子行业的使用与推广。
发明内容
基于此，本发明实施例当中提供了一种亚光耐热耐磨电子涂料及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中，制备的电子亚光涂料喷涂在电子产品和电子线路上时，亚光效果不佳、稳定性差的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种亚光耐热耐磨电子涂料，包括按照质量份数计的如下原料：
第一溶剂5～40份、环氧改性MQ硅树脂10～30份、消光粉3～5份、羧基聚酯树脂10～40份、TGIC固化剂3～8份、钛白粉10～40份；
其中，所述第一溶剂为至少含有乙醇、异丙醇以及二甲苯的混合溶剂。
进一步的，所述环氧改性MQ硅树脂为经γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性的MQ硅树脂，其中，甲基硅树脂的分子量为500～8000g/mol,M与Q的比例为0.5～1.0，M为(CH3)3SiO1/2，Q为SiO4/2。
进一步的，所述消光粉为二氧化硅类消光粉。
进一步的，所述羧基聚酯树脂为酸值为30～70mg KOH/g的饱和羰基聚酯树脂。
进一步的，所述TGIC固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯粉末，纯度高于99.5％，所述TGIC固化剂的化学结构式为：
进一步的，所述钛白粉为纯度高于99.5％的金红石相型二氧化钛粉末。
本发明实施例的第二方面提供了一种亚光耐热耐磨电子涂料的制备方法，用于制备上述的亚光耐热耐磨电子涂料，所述方法包括：
将环氧改性MQ硅树脂10～30份、消光粉3～5份、羧基聚酯树脂10～40份、TGIC固化剂3～8份、钛白粉10～40份以及第一溶剂5～40份依次放入搅拌缸中，并搅拌均匀，得到涂料混合物；
将所述涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到目标涂料。
进一步的，所述环氧改性MQ硅树脂的制备方法包括：
在100份固含量60％的MQ硅树脂溶液中，加入3～15份的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，以醋酸为催化剂，在50～70℃下反应7～13h制备得到第一环氧改性MQ硅树脂；
在所述第一环氧改性MQ硅树脂中加入所述第一溶剂，，得到所述环氧改性MQ硅树脂，其中，所述环氧改性MQ硅树脂的固含量为60％。
进一步的，所述目标涂料的细度≤20μm。
本发明实施例的第三方面提供了一种亚光耐热耐磨电子涂料的应用，所述的亚光耐热耐磨电子涂料应用于电子产品表面和电子线路表面的涂装。
与现有技术相比，实施本发明具有如下有益效果：
通过第一溶剂为至少含有乙醇、异丙醇以及二甲苯的混合溶剂将环氧改性MQ硅树脂、消光粉、羧基聚酯树脂、TGIC固化剂以及钛白粉混合，其中，通过在TGIC固化剂固化羧基聚酯树脂的过程中，引入了环氧改性MQ树脂，解决了传统的MQ树脂与羧基聚酯树脂的相容性问题，提高了羧基聚酯树脂的耐热性能、表面硬度以及耐磨性能，且在微观上形成相分离结构，提高了涂料对光的吸收与散射性能，使得所制备的涂料具有更好的亚光效果。
附图说明
图1为环氧改性MQ硅树脂的傅立叶红外谱图。
以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明一方面针对目前传统制备的电子亚光涂料喷涂在电子产品和电子线路上时，亚光效果不佳、稳定性差的问题，提出了一种亚光耐热耐磨电子涂料，其中，该亚光耐热耐磨电子涂料包括按照质量份数计的如下原料：
第一溶剂5～40份、环氧改性MQ硅树脂10～30份、消光粉3～5份、羧基聚酯树脂10～40份、TGIC固化剂3～8份、钛白粉10～40份；
其中，第一溶剂为至少含有乙醇、异丙醇以及二甲苯的混合溶剂，在本发明一些实施例当中，第一溶剂中还可以包括甲醇、丁醇、乙二醇丁醚、丙二醚甲醇以及甲苯。
在本发明一些实施例当中，环氧改性MQ硅树脂为经γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性的MQ硅树脂，其中，甲基硅树脂的分子量为500～8000g/mol,M与Q的比例为0.5～1.0，M为(CH3)3SiO1/2，Q为SiO4/2。
在本发明一些实施例当中，消光粉为二氧化硅类消光粉。
在本发明一些实施例当中，羧基聚酯树脂为酸值为30～70mg KOH/g的饱和羰基聚酯树脂。
在本发明一些实施例当中，TGIC固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯粉末，纯度高于99.5％，所述TGIC固化剂的化学结构式为：
在本发明一些实施例当中，钛白粉为纯度高于99.5％的金红石相型二氧化钛粉末。
具体的，实际制备亚光耐热耐磨电子涂料的过程可以为，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为第一预设速度，将环氧改性MQ硅树脂10～30份、消光粉3～5份、羧基聚酯树脂10～40份、TGIC固化剂3～8份、钛白粉10～40份以及第一溶剂5～40份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从第一预设速度增至第二预设速度，并在第二预设速度下搅拌均匀，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
需要说明的是，环氧改性MQ硅树脂的制备方法为，在100份固含量60％的MQ硅树脂溶液中，加入3～15份的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，以醋酸为催化剂，在50～70℃下反应7～13h制备得到第一环氧改性MQ硅树脂，再在第一环氧改性MQ硅树脂中加入第一溶剂，得到固含量为60％的环氧改性MQ硅树脂，如图1所示，为环氧改性MQ硅树脂的傅立叶红外谱图，其中，γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的化学结构式为：
本发明另一方面还提出一种亚光耐热耐磨电子涂料的应用，采用上述的亚光耐热耐磨电子涂料的制备方法制备得到亚光耐热耐磨电子涂料，该亚光耐热耐磨电子涂料可应用于电子产品表面和电子线路表面的涂装。
为了便于理解本发明，下面将给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
实施例一
本实施例当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，将20份固含量60％的环氧改性MQ硅树脂、3份消光粉、15份固含量50％羧基聚酯树脂、3份TGIC固化剂、30份钛白粉以及第一溶剂29份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为3H，光泽度为12％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面不黄变。
实施例二
本实施例当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，将20份固含量60％的环氧改性MQ硅树脂、5份消光粉、20份固含量50％羧基聚酯树脂、5份TGIC固化剂、30份钛白粉以及第一溶剂20份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为3H，光泽度为10％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面不黄变。
实施例三
本实施例当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，将30份固含量60％的环氧改性MQ硅树脂、5份消光粉、30份固含量50％羧基聚酯树脂、5份TGIC固化剂、20份钛白粉以及第一溶剂10份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为4H，光泽度为11％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面不黄变。
实施例四
本实施例当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，将20份固含量60％的环氧改性MQ硅树脂、5份消光粉、40份固含量50％羧基聚酯树脂、6.5份TGIC固化剂、20份钛白粉以及第一溶剂8.5份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为5H，光泽度为10％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面不黄变。
实施例五
本实施例当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，将25份固含量60％的环氧改性MQ硅树脂、5份消光粉、35份固含量50％羧基聚酯树脂、6份TGIC固化剂、20份钛白粉以及第一溶剂9份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为4H，光泽度为12％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面不黄变。
实施例六
本实施例当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，将10份固含量60％的环氧改性MQ硅树脂、3份消光粉、10份固含量50％羧基聚酯树脂、3份TGIC固化剂、10份钛白粉以及第一溶剂5份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为3H，光泽度为15％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面不黄变。
实施例七
本实施例当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，将30份固含量60％的环氧改性MQ硅树脂、5份消光粉、40份固含量50％羧基聚酯树脂、8份TGIC固化剂、40份钛白粉以及第一溶剂40份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为3H，光泽度为15％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面不黄变。
实施例八
本实施例当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，将20份固含量60％的环氧改性MQ硅树脂、4份消光粉、25份固含量50％羧基聚酯树脂、6.5份TGIC固化剂、25份钛白粉以及第一溶剂20份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为3H，光泽度为13％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面不黄变。
对比例一
对比例一当中，控制不锈钢搅拌拉缸的搅拌速度为500rpm，不添加环氧改性MQ硅树脂，将5份消光粉、40份固含量50％羧基聚酯树脂、5份TGIC固化剂、20份钛白粉以及第一溶剂10份依次放入不锈钢搅拌拉缸中，当所有原料添加完成后，提高锈钢搅拌拉缸的搅拌速度从500rpm增至1000rpm，并在1000rpm下搅拌30min，得到涂料混合物，再将涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到细度≤20μm的目标涂料。
另外，将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，亚光耐热耐磨电子涂层的表面硬度为2H，光泽度为20％，对亚光耐热耐磨电子涂层进行耐热性能测试，具体的，在300℃下烘烤3h后，亚光耐热耐磨电子涂层表面黄变。
请参阅下表1，所示为本发明上述实施例一～八对应的参数。
表1：
在实际应用当中，分别采用本发明上述实施例一～八、及对比例一所对应的制备方法及参数制备得到对应的目标涂料，并将目标涂料喷涂不锈钢表面，经180℃热固化1h，得亚光耐热耐磨电子涂层，其中，对亚光耐热耐磨电子涂层进行测试，测试数据如下表2所示。
表2：
结合上述表1和表2的数据可以明显看出，本发明实施例一～八制备出的亚光耐热耐磨电子涂料，铅笔硬度可达3H以上，经300℃烘烤3h不黄变，光泽度≤15％，具有良好的耐热耐磨与亚光效果，其中，实施例四制备得到的亚光耐热耐磨电子涂料相比其它实施例更优，具体的，铅笔硬度可达5H，经300℃烘烤3h不黄变，光泽度为10％。
综上，本发明涉及一种亚光耐热耐磨电子涂料及其制备方法和应用，该亚光耐热耐磨电子涂料通过第一溶剂为至少含有乙醇、异丙醇以及二甲苯的混合溶剂将环氧改性MQ硅树脂、消光粉、羧基聚酯树脂、TGIC固化剂以及钛白粉混合，其中，通过在TGIC固化剂固化羧基聚酯树脂的过程中，引入了环氧改性MQ树脂，解决了传统的MQ树脂与羧基聚酯树脂的相容性问题，提高了羧基聚酯树脂的耐热性能、表面硬度以及耐磨性能，且在微观上形成相分离结构，提高了涂料对光的吸收与散射性能，使得所制备的涂料具有更好的亚光效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种亚光耐热耐磨电子涂料，其特征在于，包括按照质量份数计的如下原料：
第一溶剂5～40份、环氧改性MQ硅树脂10～30份、消光粉3～5份、羧基聚酯树脂10～40份、TGIC固化剂3～8份、钛白粉10～40份；
其中，所述第一溶剂为至少含有乙醇、异丙醇以及二甲苯的混合溶剂。
2.根据权利要求1所述的亚光耐热耐磨电子涂料，其特征在于，所述环氧改性MQ硅树脂为经γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷改性的MQ硅树脂，其中，甲基硅树脂的分子量为500～8000g/mol,M与Q的比例为0.5～1.0，M为(CH3)3SiO1/2，Q为SiO4/2。
3.根据权利要求1所述的亚光耐热耐磨电子涂料，其特征在于，所述消光粉为二氧化硅类消光粉。
4.根据权利要求1所述的亚光耐热耐磨电子涂料，其特征在于，所述羧基聚酯树脂为酸值为30～70mg KOH/g的饱和羰基聚酯树脂。
5.根据权利要求1所述的亚光耐热耐磨电子涂料，其特征在于，所述TGIC固化剂为异氰脲酸三缩水甘油酯粉末，纯度高于99.5％，所述TGIC固化剂的化学结构式为：
6.根据权利要求1所述的亚光耐热耐磨电子涂料，其特征在于，所述钛白粉为纯度高于99.5％的金红石相型二氧化钛粉末。
7.一种亚光耐热耐磨电子涂料的制备方法，用于制备权利要求1-6任一项所述的亚光耐热耐磨电子涂料，其特征在于，所述方法包括：
将环氧改性MQ硅树脂10～30份、消光粉3～5份、羧基聚酯树脂10～40份、TGIC固化剂3～8份、钛白粉10～40份以及第一溶剂5～40份依次放入搅拌缸中，并搅拌均匀，得到涂料混合物；
将所述涂料混合物投入砂磨机，进行研磨处理，得到目标涂料。
8.根据权利要求7所述的亚光耐热耐磨电子涂料的制备方法，其特征在于，所述环氧改性MQ硅树脂的制备方法包括：
在100份固含量60％的MQ硅树脂溶液中，加入3～15份的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，以醋酸为催化剂，在50～70℃下反应7～13h制备得到第一环氧改性MQ硅树脂；
在所述第一环氧改性MQ硅树脂中加入所述第一溶剂，得到所述环氧改性MQ硅树脂，其中，所述环氧改性MQ硅树脂的固含量为60％。
9.根据权利要求7所述的亚光耐热耐磨电子涂料的制备方法，其特征在于，所述目标涂料的细度≤20μm。
10.一种权利要求1-6任一项所述的亚光耐热耐磨电子涂料的应用，其特征在于，所述的亚光耐热耐磨电子涂料应用于电子产品表面和电子线路表面的涂装。
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2022
- 2022-10-11 CN CN202211243632.1A patent/CN115637105B/zh active Active
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