防水防湿组合物及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种防水防湿组合物，包含含氟聚合物和氟系溶剂，所述含氟聚合物的聚合单体包括：全氟烷基丙烯酸酯和低共熔溶剂改性不饱和酯。所述组合物能够对各种基材赋予优良的防水防湿性能和耐化学腐蚀性能，特别适合作为电子涂层剂使用。

Waterproof and moisture-proof compositions and their applications

【技术实现步骤摘要】
防水防湿组合物及其应用
本专利技术涉及能够对各种材料赋予优异的防水、防湿性的组合物，特别是涉及能够在不妨害电子部件功能的前提下，赋予电子部件以优异的防水、防湿功能的组合物。
技术介绍
伴随电气、电子设备的高性能化、小型化等，在其内部组装有以高密度搭载了半导体芯片等电子部件的印制基板。这些设备有时会在高湿度环境下使用，并且对于在屋外使用的设备而言，有时会与雨水等水分直接接触。一旦这样的水分附着或聚集在印制基板等的电子部件上，就会由于流通异常电流而造成错误动作。特别是对于以高密度搭载了电子部件的印制基板，存在容易因受水分的影响而出现错误动作的问题。为了防止这样的情况发生，在现有技术中通过利用丙烯酸树脂、聚氨酯、环氧树脂等树脂包覆印制基板等的电子部件来起到防水效果。现有的防水、防湿涂层剂通过涂布树脂的有机溶液或液态树脂或使其固化的方法形成，干燥和固化耗时较长，导致生产效率低下。并且，这些树脂在膜厚薄的状态下防水、防湿性能不充分，为了提高防水性能需要加厚涂布，但涂层厚容易因起泡等产生缺陷，存在不能均匀涂布的问题，而且有时即使加厚涂布也不能获得令人满意的防水、防湿效果。另一方面，智能化电子、电气设备也会因印制电路板在雨水或湿气、雾、汗渍等环境中产生的酸或盐而受到腐蚀，导致回路短路被损坏。因此，不仅要求其具有优异的防水性能，还要求其具有一定的耐化学腐蚀性能。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术是鉴于上述现有技术的现状而完成，其主要目的在于提供一种能够对各种材料赋予良好的防水和防湿性能的组合物，特别是提供一种对于要求高耐化学侵蚀性场合使用的电子部件，能够在不妨碍其性能的前提下形成良好的防水、防湿性覆膜的组合物。解决问题的方法经过专利技术人的潜心研究，发现选用低共熔溶剂(DES)改性不饱和酯类作为交联单体与全氟烷基丙烯酸酯聚合，可以解决上述技术问题。由于DES对大多数有机化合物具有良好的相容性，相关供体与受体中的离子络合，形成氢键网络，进而利用分子间氢键在自由基聚合反应中能够改变单体活性这一特点，将携带氢键的DES基团引入不饱和交联单体酯中，极大地缩短了反应时间，降低聚合温度，且有利于控制含氟聚合物的分子量。同时含氟聚合物长链中处于侧链的氢键，可以明显提高产品的耐化学腐蚀性能，氢键的存在能够增强聚合物链与基材的密合性。另一方面，低共熔溶剂组分原料廉价易得，只需要简单地混合加热，即可形成均一、稳定的液体，且无需纯化、分离，符合原子经济性。具体地，采用的技术方案如下：防水防湿组合物，包含含氟聚合物和氟系溶剂，所述含氟聚合物的聚合单体包括：全氟烷基丙烯酸酯和低共熔溶剂改性不饱和酯。所述全氟烷基丙烯酸酯的结构如式(I)所示：式(I)中，X为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、CFX1X2基、氰基、碳原子数为1～20的直链状或者支链状的氟烷基、取代或者非取代的苄基、取代或者非取代的苯基或碳原子数为1～20的直链状或支链状的烷基，其中，X1及X2各自独立地为氢原子、氟原子或氯原子；Y为直接键合、具有或不具有氧原子的碳原子数为1～10的脂肪族基、具有或不具有氧原子的碳原子数为6～10的芳香族基或环状脂肪族基；Rf为碳原子数为4-6的直链状或支链状的全氟烷基。优选地，式(I)中，X为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、CFX1X2基、氰基、碳原子数为1～6的直链状或者支链状的氟烷基、取代或者非取代的苄基、取代或者非取代的苯基或碳原子数为1～6的直链状或支链状的烷基，其中，X1及X2各自独立地为氢原子、氟原子或氯原子；Y为直接键合、具有或不具有氧原子的碳原子数为1～6的脂肪族基、具有或不具有氧原子的碳原子数为6～10的芳香族基或环状脂肪族基；Rf为碳原子数为4-6的直链状或支链状的全氟烷基。进一步优选地，所述全氟烷基丙烯酸酯为如下化合物中的至少一种：具体地，所述低共熔溶剂改性不饱和酯由低共熔溶剂与预酯化单体经酯化反应得到。所述低共熔溶剂通常是由一种或一种以上的氢键受体(盐)与氢键供体(如羧酸)形成的低共熔混合物，在室温下以液态形式存在。优选地，所述氢键受体为结构如式(II)所示：式(II)中，R2、R3、R4及R5各自独立地为氢原子、非取代或部分被羟基取代的碳数1～10的烃基；Z为氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。进一步优选地，所述氢键受体为氯化胆碱、三丁基甲基氯化铵、四乙基氯化铵、苄基三乙基氯化铵中的至少一种。所述氢键供体为多元羧酸(包括羟基羧酸)或多元醇。优选地，所述氢键供体为乳酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、丙二酸、草酸、丁二酸、乙二醇、丙三醇、木糖醇、葡萄糖、乳糖中的至少一种。所述低共熔溶剂中氢键受体与氢键供体的摩尔比为1:(0.5～5)。所述预酯化单体为醇类或羧酸类单体。优选地，所述醇类单体为烯丙醇、2-丁烯醇、异戊烯醇、2-甲基烯丙醇中的至少一种；所述羧酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丁烯酸、顺丁烯二酸中的至少一种。优选地，所述含氟聚合物中，以全氟烷基丙烯酸酯为100重量份计，低共熔溶剂改性不饱和酯为0.1～10重量份。作为一种更优选的技术方案，所述含氟聚合物的聚合单体进一步包含活性硅氧烷。所述活性硅氧烷的结构如式(III)所示：式(III)中，R6、R7及R8各自独立地为烷基或烷氧基，且R6、R7及R8中至少一个为烷氧基，R9为含有自由基聚合性不饱和基团。优选地，所述式(III)中，R6、R7及R8各自独立地为碳原子数为1～4的烷基或烷氧基，且R6、R7及R8中至少一个为碳原子数为1～4的烷氧基，R9为乙烯基、巯基、氨基或酰胺基。特别优选地，所述活性硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。优选地，所述氟系溶剂为氢氟醚、氯化氟化烃、六氟间二甲苯、五氟丙醇中的至少一种。本专利技术提供的防水防湿组合物特别适合用作电子涂层剂。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用低共熔溶剂改性不饱和酯代替传统的甲基丙烯酸酯，低共熔溶剂中氢键的存在极大地增强了聚合反应的活性，能够使其与含氟丙烯酸酯单体在低温、短时间内完成自由基聚合，提高了生产效率，且由于在合成的含氟聚合物中氢键位于侧链上，其分子间作用力有助于提高聚合涂层的抗化学侵蚀能力，增强膜的稳定性。(2)本专利技术提供的防水防湿组合物能够对各种基材赋予优良的防水防湿性能和耐化学腐蚀性能，添加活性硅氧烷作为单体成分得到的聚合物，与基材具有较好的密合性，由该组合物形成的覆膜的耐磨损性能也较好。特别是在使用氢氟醚作为溶剂的情况下，能够在基材上形成良好的防水、防湿性覆膜，且该覆膜具有较强的耐化学腐蚀能力。因此，在以电子部件作为处理对象的情况下，能够赋予其良好的防水、防湿性能和抗化学侵蚀能力而不妨碍其性能。对于有被水浸湿的危险性的电子设备，能够大幅度降低其发生故障的可能性。具体实施方式本专利技术主要是针对现有电子涂层剂存在的防水防湿性能不理想、耐化学腐蚀能力弱的问题，提供一种包含低共熔溶剂改性不饱和酯聚合单元的含氟聚合物以及包含该含氟聚合物的组合物，该组合物表现出优异的防水防湿性能以及较强的耐化学腐蚀能力，适合作为电子涂层剂使用。(1)含氟聚合物根据本专利技术的一些实施方式，所述含氟聚合物的聚合单体包括全氟烷基丙烯酸酯和低共熔溶剂改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.防水防湿组合物，包含含氟聚合物和氟系溶剂，其特征在于，所述含氟聚合物的聚合单体包括：全氟烷基丙烯酸酯和低共熔溶剂改性不饱和酯。

【技术特征摘要】
1.防水防湿组合物，包含含氟聚合物和氟系溶剂，其特征在于，所述含氟聚合物的聚合单体包括：全氟烷基丙烯酸酯和低共熔溶剂改性不饱和酯。2.根据权利要求1所述的防水防湿组合物，其特征在于，所述全氟烷基丙烯酸酯的结构如式(I)所示：式(I)中，X为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、CFX1X2基、氰基、碳原子数为1～20的直链状或者支链状的氟烷基、取代或者非取代的苄基、取代或者非取代的苯基或碳原子数为1～20的直链状或支链状的烷基，其中，X1及X2各自独立地为氢原子、氟原子或氯原子；Y为直接键合、具有或不具有氧原子的碳原子数为1～10的脂肪族基、具有或不具有氧原子的碳原子数为6～10的芳香族基或环状脂肪族基；Rf为碳原子数为4-6的直链状或支链状的全氟烷基。3.根据权利要求2所述的防水防湿组合物，其特征在于，式(I)中，X为氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、CFX1X2基、氰基、碳原子数为1～6的直链状或者支链状的氟烷基、取代或者非取代的苄基、取代或者非取代的苯基、或碳原子数为1～6的直链状或支链状的烷基，其中，X1及X2各自独立地为氢原子、氟原子或氯原子；Y为直接键合、具有或不具有氧原子的碳原子数为1～6的脂肪族基、具有或不具有氧原子的碳原子数为6～10的芳香族基或环状脂肪族基；Rf为碳原子数为4-6的直链状或支链状的全氟烷基。4.根据权利要求2所述的防水防湿组合物，其特征在于，所述全氟烷基丙烯酸酯为如下化合物中的至少一种：5.根据权利要求1所述的防水防湿组合物，其特征在于，所述低共熔溶剂改性不饱和酯由低共熔溶剂与预酯化单体经酯化反应得到。6.根据权利要求5所述的防水防湿组合物，其特征在于，所述低共熔溶剂为由一种或一种以上的氢键受体与氢键供体形成的低共熔混合物，在室温下以液态形式存在；所述氢键受体为季铵盐，其结构如式(II)所示：式(II)中，R2、R3、R4及R5各自独立地为氢原子、非取代或部分被羟基取代的碳原子数为1～10的烃基；Z为氟原子、氯原子、溴原子、碘原子；所述氢键供体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李义涛，王菊，别文丰，侯琴卿，何鑫，石玲，
申请(专利权)人：东莞东阳光科研发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44