一种电路板用抗菌耐腐复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电路板用抗菌耐腐复合材料，由如下重量份的主要原料制备而成：水性聚氨酯80‑100份、填料20‑30份、废旧电路板10‑15份、去离子水10‑15份、乙醇30‑40份、氨水4‑7份、正硅酸乙酯4‑6份、A151硅烷偶联剂5‑8份、抗菌微球8‑10份、抗氧剂2‑3份、二甲基硅油2‑3份、异辛酸钴1‑2份、过氧化甲乙酮3‑5份；本发明专利技术还公开了所述电路板用抗菌耐腐复合材料的制备方法。本发明专利技术通过采用水性聚氨酯为聚合物基体，采用填料及废旧电路板为主材质，再辅以科学配比的抗菌微球和加工助剂，制备得到的电路板在具有良好使用及力学性能的基础上，具有优异的抗菌耐腐蚀性能，在使用的过程中不易受微生物侵蚀，能够提升电路板的使用寿命。

A kind of anti-bacterial and anti-corrosion composite material for circuit board and its preparation method

The invention discloses an anti-bacterial and anti-corrosive composite material for circuit boards, which is prepared from 80 100 waterborne polyurethane, 20 30 fillers, 10 15 waste circuit boards, 10 15 deionized water, 30 40 ethanol, 4 7 ammonia water, 4 6 tetraethyl orthosilicate, 5 8 A1 silane coupling agents, 8 10 antimicrobial microspheres, 2 3 antioxidants, 3. Dimethyl silicone oil 2 3, cobalt isooctanate 1 2, methyl ethyl ketone peroxide 3 5; The invention also discloses the preparation method of the antimicrobial and corrosion resistant composite material for circuit boards. The circuit board prepared by using waterborne polyurethane as polymer matrix, filler and waste circuit board as main material, together with scientific proportion of antimicrobial microspheres and processing aids, has excellent antimicrobial and corrosion resistance on the basis of good use and mechanical properties, is not easily eroded by microorganisms in the process of use, and can improve the use of the circuit board. Life.

【技术实现步骤摘要】
一种电路板用抗菌耐腐复合材料及其制备方法
本专利技术属于电路板用复合材料
，具体地，涉及一种电路板用抗菌耐腐复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着电子产品向小型化、数字化、高频化、高可靠性化的方向发展，高频金属基电路板除了拥有普通金属基电路板优良的高耐热性、高散热性、优异的尺寸稳定性外，更具有高频化，绝缘介质层具有良好的强度、柔韧性及耐高的击穿电压。聚氨酯不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，而且是成熟的环保材料，目前已被广泛应用于电子电器、汽车、日常用品等领域。但是聚氨酯聚合物中存在大量的酯键和脲键，在使用的过程中吸附的油污、汗渍等可为微生物的生长提供丰富的营养和能源，聚氨酯材料在使用的过程中极易受微生物侵蚀，加速聚氨酯材料的老化，当其用作电路板材料时存在抗菌性欠佳的缺陷，使电路板的使用寿命下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电路板用抗菌耐腐复合材料及其制备方法，通过采用水性聚氨酯为聚合物基体，采用填料及废旧电路板为主材质，再辅以科学配比的抗菌微球和加工助剂，制备得到的电路板在具有良好使用及力学性能的基础上，具有优异的抗菌耐腐蚀性能，在使用的过程中不易受微生物侵蚀，能够提升电路板的使用寿命。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种电路板用抗菌耐腐复合材料，由如下重量份的主要原料制备而成：水性聚氨酯80-100份、填料20-30份、废旧电路板10-15份、去离子水10-15份、乙醇30-40份、氨水4-7份、正硅酸乙酯4-6份、A151硅烷偶联剂5-8份、抗菌微球8-10份、抗氧剂2-3份、二甲基硅油2-3份、异辛酸钴1-2份、过氧化甲乙酮3-5份；所述复合材料由如下步骤制备而成：步骤S1、将废旧电路板机械粉碎后，水洗摇床处理得到废印刷电路板非金属粉体，然后将粉体通过20目筛，去掉大粒径的杂质，用行星式球磨机粉碎球磨处理，将球磨后的粉体过200目筛，置于55℃真空干燥箱中干燥10h，得到干燥粉体；步骤S2、往干燥粉体里加入去离子水、一半的无水乙醇和氨水，在60℃下搅拌30min，然后用恒压滴液漏斗缓慢滴加正硅酸乙酯，反应135min后离心洗涤至中性，在110℃的真空烘箱内干燥7h；步骤S3、取干燥后的粉体分散到剩余的一半无水乙醇中，加入A151硅烷偶联剂，在80℃下搅拌反应10h，离心洗涤三次，得到改性粉体；步骤S4、将改性粉体、抗菌微球、填料与水性聚氨酯混合，在室温下高速搅拌，3h后加入二甲基硅油超声除气泡，再依次加入抗氧剂、异辛酸钴和过氧化甲乙酮，然后真空抽气泡10min，倒入聚四氟乙烯模具中，室温固化120min，在70℃的鼓风干燥箱中，后固化5h，制得电路板用抗菌耐腐复合材料。进一步地，所述填料包括纳米碳酸钙、硅灰石、硫酸钡、羟基磷灰石，纳米碳酸钙、硅灰石、硫酸钡、羟基磷灰石的质量之比为10:2-3:4-6:1-2。进一步地，所述抗氧剂包括二烷基二硫代磷酸锌、亚磷酸三苯酯、紫外线吸收剂UV-531，二烷基二硫代磷酸锌、亚磷酸三苯酯、紫外线吸收剂UV-531按照质量之比为10:1-2:8-9复配而成。进一步地，所述抗菌微球由如下方法制备：(1)量取120mL无水乙醇置于烧杯中，加入3.1g纳米TiO2，磁力搅拌25min，得到纳米TiO2乙醇悬浊液，将纳米TiO2乙醇悬浊液超声分散30min；(2)称取5.0g的焦磷酸二氢二钠、4.6g的N-甲基二乙醇胺加入到上述悬浊液中，常温搅拌30min，再超声分散30min，完成后对悬浊液进行离心处理，然后置于38℃真空干燥箱中干燥22h，取出研磨，过650目筛，制得改性纳米TiO2细粉；(3)在高速搅拌剪切的200mL蒸馏水中，缓慢加入30mg海藻酸钠后静置1-2min，使海藻酸钠完全溶解形成均匀的海藻酸钠溶液，备用；在200mL的5.6％的醋酸水溶液中加入20mg壳聚糖，搅拌溶解完全，得到壳聚糖醋酸水溶液，备用；(4)取3.6g松香甘油酯和6.8g大豆油于烧杯中，46℃水浴锅内搅拌12min；然后加入100mL海藻酸钠溶液，搅拌30min；再加入37mg纳米Ag颗粒和52mg改性TiO2细粉，超声分散35min，再加入1.5g硬脂酰乳酸钠，搅拌乳化3h，反应结束后，倒入30mL丙酮搅拌10min，静置分层；(5)将下层乳白色乳液加入到150mL壳聚糖醋酸水溶液中并磁力搅拌30min，最后离心20min，用蒸馏水洗涤产物3次，冷冻干燥后制得抗菌微球。一种电路板用抗菌耐腐复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤S1、将废旧电路板机械粉碎后，水洗摇床处理得到废印刷电路板非金属粉体，然后将粉体通过20目筛，去掉大粒径的杂质，用行星式球磨机粉碎球磨处理，将球磨后的粉体过200目筛，置于55℃真空干燥箱中干燥10h，得到干燥粉体；步骤S2、往干燥粉体里加入去离子水、一半的无水乙醇和氨水，在60℃下搅拌30min，然后用恒压滴液漏斗缓慢滴加正硅酸乙酯，反应135min后离心洗涤至中性，在110℃的真空烘箱内干燥7h；步骤S3、取干燥后的粉体分散到剩余的一半无水乙醇中，加入A151硅烷偶联剂，在80℃下搅拌反应10h，离心洗涤三次，得到改性粉体；步骤S4、将改性粉体、抗菌微球、填料与水性聚氨酯混合，在室温下高速搅拌，3h后加入二甲基硅油超声除气泡，再依次加入抗氧剂、异辛酸钴和过氧化甲乙酮，然后真空抽气泡10min，倒入聚四氟乙烯模具中，室温固化120min，在70℃的鼓风干燥箱中，后固化5h，制得电路板用抗菌耐腐复合材料。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术在复合材料原料中添加了抗菌微球，通过海藻酸钠和壳聚糖包覆纳米Ag颗粒和改性TiO2制备得到的微球，其中，Ag的掺杂可提高纳米TiO2的光催化活性，一方面由于掺杂的Ag的d轨道和TiO2晶格中Ti离子的d轨道的导带重叠，使TiO2的导带宽化下移，禁带的带隙变窄，进而TiO2能吸收可见光，在可见光照射下，TiO2可产生光生电子和空穴，另一方面，Ag+是电子的接收体，可捕获导带中的电子，进而抑制了TiO2表面电子与空穴的复合，使TiO2具有更多的光生空穴并氧化其表面羟基产生更多的羟基自由基，羟基自由基是一种强氧化剂，可进入细菌细胞内部影响细胞新陈代谢使菌体失活，同时，Ag电离产生的Ag+也可作用于细菌，因此抗菌微球在可见光照射下具有更强的抗菌活性；此外，抗菌微球是采用海藻酸钠和壳聚糖作为壳层材料将有效抗菌成分包埋于壳层内，会使包埋在抗菌微球内的纳米Ag和纳米TiO2缓慢释放，长效抗菌；(2)本专利技术采用废旧电路板作为主材质之一，达到资源的重复利用，降低生产成本；同时，对废旧电路板进行了处理，使废旧电路板粉体负载二氧化硅纳米粒子，粉体表面生成了一层均匀的二氧化硅突起，这类突起显著增加了粉体的比表面积，改性粉体添加到聚合物基体(水性聚氨酯)后，与聚合物基体之间的接触面积将显著提高，能够有效地束缚更多的聚合物分子链，对复合材料力学性能的改善起到促进作用；同时，硅烷偶联剂的加入能够使得改性粉体与基体之间的相互作用得到进一步增强，能够限制更多不饱和聚酯的分子链，从而增强界面结合作用，应力能够有效传递到填料表面，从而使复合材料的力学性能得到提升；(3)本专利技术的复合材料采用水性聚氨酯为聚合物基体，采用填料及废本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路板用抗菌耐腐复合材料，其特征在于，由如下重量份的主要原料制备而成：水性聚氨酯80‑100份、填料20‑30份、废旧电路板10‑15份、去离子水10‑15份、乙醇30‑40份、氨水4‑7份、正硅酸乙酯4‑6份、A151硅烷偶联剂5‑8份、抗菌微球8‑10份、抗氧剂2‑3份、二甲基硅油2‑3份、异辛酸钴1‑2份、过氧化甲乙酮3‑5份；所述复合材料由如下步骤制备而成：步骤S1、将废旧电路板机械粉碎后，水洗摇床处理得到废印刷电路板非金属粉体，然后将粉体通过20目筛，去掉大粒径的杂质，用行星式球磨机粉碎球磨处理，将球磨后的粉体过200目筛，置于55℃真空干燥箱中干燥10h，得到干燥粉体；步骤S2、往干燥粉体里加入去离子水、一半的无水乙醇和氨水，在60℃下搅拌30min，然后用恒压滴液漏斗缓慢滴加正硅酸乙酯，反应135min后离心洗涤至中性，在110℃的真空烘箱内干燥7h；步骤S3、取干燥后的粉体分散到剩余的一半无水乙醇中，加入A151硅烷偶联剂，在80℃下搅拌反应10h，离心洗涤三次，得到改性粉体；步骤S4、将改性粉体、抗菌微球、填料与水性聚氨酯混合，在室温下高速搅拌，3h后加入二甲基硅油超声除气泡，再依次加入抗氧剂、异辛酸钴和过氧化甲乙酮，然后真空抽气泡10min，倒入聚四氟乙烯模具中，室温固化120min，在70℃的鼓风干燥箱中，后固化5h，制得电路板用抗菌耐腐复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种电路板用抗菌耐腐复合材料，其特征在于，由如下重量份的主要原料制备而成：水性聚氨酯80-100份、填料20-30份、废旧电路板10-15份、去离子水10-15份、乙醇30-40份、氨水4-7份、正硅酸乙酯4-6份、A151硅烷偶联剂5-8份、抗菌微球8-10份、抗氧剂2-3份、二甲基硅油2-3份、异辛酸钴1-2份、过氧化甲乙酮3-5份；所述复合材料由如下步骤制备而成：步骤S1、将废旧电路板机械粉碎后，水洗摇床处理得到废印刷电路板非金属粉体，然后将粉体通过20目筛，去掉大粒径的杂质，用行星式球磨机粉碎球磨处理，将球磨后的粉体过200目筛，置于55℃真空干燥箱中干燥10h，得到干燥粉体；步骤S2、往干燥粉体里加入去离子水、一半的无水乙醇和氨水，在60℃下搅拌30min，然后用恒压滴液漏斗缓慢滴加正硅酸乙酯，反应135min后离心洗涤至中性，在110℃的真空烘箱内干燥7h；步骤S3、取干燥后的粉体分散到剩余的一半无水乙醇中，加入A151硅烷偶联剂，在80℃下搅拌反应10h，离心洗涤三次，得到改性粉体；步骤S4、将改性粉体、抗菌微球、填料与水性聚氨酯混合，在室温下高速搅拌，3h后加入二甲基硅油超声除气泡，再依次加入抗氧剂、异辛酸钴和过氧化甲乙酮，然后真空抽气泡10min，倒入聚四氟乙烯模具中，室温固化120min，在70℃的鼓风干燥箱中，后固化5h，制得电路板用抗菌耐腐复合材料。2.根据权利要求1所述的一种电路板用抗菌耐腐复合材料，其特征在于，所述填料包括纳米碳酸钙、硅灰石、硫酸钡、羟基磷灰石，纳米碳酸钙、硅灰石、硫酸钡、羟基磷灰石的质量之比为10:2-3:4-6:1-2。3.根据权利要求1所述的一种电路板用抗菌耐腐复合材料，其特征在于，所述抗氧剂包括二烷基二硫代磷酸锌、亚磷酸三苯酯、紫外线吸收剂UV-531，二烷基二硫代磷酸锌、亚磷酸三苯酯、紫外线吸收剂UV-531按照质量之比为10:1-2:8-9复配而成。4.根据权利要求1所述的一种电路板用抗菌耐腐复合材料，其特征在于，所述抗菌微球由如下方法制备：(1)量取120mL无水乙醇置于烧杯中，加入3.1g纳米TiO2，磁力搅拌25min，得到纳米TiO2乙醇悬浊液，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳市南硕明泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44