一種線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，所述合成方法是先合成多羥基聚酯樹脂，再加入聚醚多元醇樹脂、MDI-50和溶劑并在60-70℃的溫度下反應(yīng)，然后加入新戊二醇或乙二醇恒溫反應(yīng)，接著加入三羥甲基丙烷恒溫反應(yīng)，最后將反應(yīng)釜降溫到60℃以下過濾后制得改性聚氨酯樹脂。本發(fā)明中多羥基聚酯樹脂結(jié)合聚醚多元醇樹脂可使改性聚氨酯樹脂具有優(yōu)異的柔韌性和附著力，結(jié)合新戊二醇或乙二醇可改善改性聚氨酯樹脂的光澤和豐滿度，結(jié)合三羥甲基丙烷實(shí)現(xiàn)改性聚氨酯樹脂的高硬度，整體上改性聚氨酯樹脂具有優(yōu)異的豐滿度，改性后的聚氨酯樹脂用于線路板上可以使設(shè)備免受環(huán)境侵蝕、延長設(shè)備的使用壽命。
【專利說明】一種線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種線路板用保護(hù)材料，尤其涉及線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]線路板在使用過程中，可能處于不同的環(huán)境狀況下，如化學(xué)物質(zhì)(燃料、冷卻劑等)、震動、高塵、鹽霧、潮濕與高溫等，線路板可能產(chǎn)生腐蝕、軟化、變形、霉變等問題，從而導(dǎo)致電路出現(xiàn)故障。三防漆是一種特殊配方的涂料，用于保護(hù)線路板及其相關(guān)設(shè)備免受壞境的侵蝕，從而提高并延長它們的使用壽命，確保使用的安全性和可靠性。將三防漆涂覆于線路板的外表，形成一層既輕又柔韌0.5-0.8毫米厚的三防保護(hù)膜，其中三防指的是防潮、防鹽霧、防霉。此外，電路板三防漆可防止漏電，因此允許更高的功率和更近的印制板間距，從而可滿足元件小型化的目的。
[0003]電路板三防漆從化學(xué)成分上可分為丙烯酸酯、硅酮和聚氨酯三防漆。目前市場應(yīng)用最廣的含溶劑丙烯酸樹脂三防漆具有表干、固化時間快，較好的三防性，顏色透明，質(zhì)地柔韌、具有易于修復(fù)的特征。不含溶劑丙烯酸樹脂三防漆UV固化、表干速度快，顏色透明，質(zhì)地較硬，防化學(xué)腐蝕和耐磨性佳。但丙烯酸樹脂三防漆交聯(lián)度不夠，附著力、硬度、光澤相對差，普通的聚氨酯三防漆可以克服硬度、光澤相對差的缺點(diǎn)，但聚氨酯三防漆雖然具有良好的耐溶劑性能、防潮性能外，同時在低溫環(huán)境下性能穩(wěn)定，但是其質(zhì)地較脆，無法滿足柔韌性和附著力的要求。因此進(jìn)一步提高聚氨酯三防漆的柔韌性和附著力，及改善聚氨酯三防漆的光澤、豐滿度成為了我們的當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，即提供一種改性聚氨酯三防漆的合成方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中聚氨酯三防漆質(zhì)地較脆，柔韌性和附著力較差，光澤、豐滿度需進(jìn)一步改善的技術(shù)問題。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]I)合成多羥基聚酯樹脂；
[0007]2)往步驟I)的多羥基聚酯樹脂中加入聚醚多元醇樹脂反應(yīng)；
[0008]3)往步驟2)中加入MD1-50和溶劑在60_70°C的溫度下進(jìn)行反應(yīng)；
[0009]4)往步驟3)中加入新戊二醇或乙二醇恒溫反應(yīng)；
[0010]5)往步驟4)中加入三羥甲基丙烷恒溫反應(yīng)；
[0011]6)將反應(yīng)釜降溫到60°C以下過濾后即制得改性聚氨酯樹脂。
[0012]本發(fā)明的又一優(yōu)選方案為:步驟I)合成的多羥基聚酯樹脂的羥值為400-600mgK0H/go
[0013]本發(fā)明的又一優(yōu)選方案為:步驟I)由長鏈有機(jī)酸與多元醇在200-300°C反應(yīng)制得多羥基聚酯樹脂， 長鏈有機(jī)酸與多元醇的重量比為1: (2-3)，所述長鏈有機(jī)酸為辛酸、碳九酸、十二碳酸、十八碳酸的混合物，所述多元醇為乙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇的混合物。
[0014]本發(fā)明的又一優(yōu)選方案為:所述聚醚多元醇樹脂的分子量為3000，羥值為50-60mgK0H/go
[0015]本發(fā)明的又一優(yōu)選方案為:步驟2)中多羥基聚酯樹脂與聚醚多元醇樹脂的摩爾比為(1-4):1。
[0016]本發(fā)明的又一優(yōu)選方案為:所述MD1-50由4，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯和2，4_ 二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:1組成。
[0017]本發(fā)明的又一優(yōu)選方案為:所述溶劑為甲苯、二甲苯、碳酸二甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯及甲基異丁基酮中的一種或多種。
[0018]本發(fā)明的又一優(yōu)選方案為:步驟3)中加入催化劑，所述催化劑為有機(jī)錫類、有機(jī)胺類、有機(jī)鉍類、有機(jī)鋅類的一種或多種。其中有機(jī)錫類可以為二丁基錫二月桂酸酯、辛酸亞錫的一種或多種；有機(jī)胺類可以為N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、N，N- 二甲基苯胺、三乙胺、三乙醇胺的一種或多種；有機(jī)鉍類可以為異辛酸鉍、二月桂酸鉍、新癸酸鉍、環(huán)烷酸鉍、氧化鉍、硝酸鉍的一種或多種；有機(jī)鋅類可以為異辛酸鋅、環(huán)烷酸鋅的一種或多種。
[0019]本發(fā)明的又一優(yōu)選方案為:步驟4)中恒溫反應(yīng)I小時后，升溫至80_90°C反應(yīng)6小時。
[0020]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果如下: [0021]1、本發(fā)明先合成多羥基聚酯樹脂，再配合柔性較好的聚醚多元醇樹脂改性聚氨酯樹脂，實(shí)現(xiàn)成膜物質(zhì)的柔性和附著力；由于新戊二醇具有高光澤，因此再通過新戊二醇的改性實(shí)現(xiàn)成膜物質(zhì)的高光澤和干燥速度；由于三羥甲基丙烷能滿足硬度、光澤和耐久性的最高要求，能增大溶解性，因此改性后的聚氨酯樹脂具有優(yōu)異的硬度、光澤和穩(wěn)定性，因此再通過三羥甲基丙烷的改性實(shí)現(xiàn)成膜物質(zhì)的高硬度；本發(fā)明通過以上配方設(shè)計(jì)獲得了柔性、附著力及光澤度、硬度、豐滿度優(yōu)異的改性聚氨酯樹脂，能夠滿足電路板三防漆的使用要求。
[0022]2、為了兼顧改性后的聚氨酯樹脂具有適宜的柔韌性和硬度，本發(fā)明將多羥基聚酯樹脂的羥值控制在400-600mgK0H/g的范圍內(nèi)，從而控制聚氨酯樹脂的交聯(lián)點(diǎn)，所述高分子聚酯樹脂的羥值高于600mgK0H/g時，改性后的聚氨酯樹脂硬度過大，柔韌性不足；所述高分子聚酯樹脂的羥值低于400mgK0H/g時，改性后的聚氨酯樹脂硬度過大交聯(lián)點(diǎn)不足，硬度不夠。此外，聚醚多元醇樹脂可自由轉(zhuǎn)動聚醚也為樹脂提供了良好的柔韌性和附著力。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表達(dá)的范圍。
[0024]實(shí)施例1:首先合成多羥基聚酯樹脂:將辛酸和乙二醇按重量比為1:2合成羥值為500mgK0H/g的多羥基聚酯樹脂；然后向反應(yīng)釜中依次加入71.6KG (446.8mol)的多羥基聚酯樹脂，148.9KG (148.9mol)的聚醚多元醇樹脂，其中聚醚多元醇樹脂的分子量為3000，羥值為 50mg KOH/g ο MD1-50298.2KG,醋酸乙酯 206.1KG 和二甲苯 238.2KG,升溫到 60。。，恒溫反應(yīng)I小時后，再加入二丁基錫二月桂酸酯1KG，繼續(xù)恒溫反應(yīng)I小時后，再加入新戊二醇18.6KG,恒溫反應(yīng)I小時后，再加入三羥甲基丙烷10.6KG，恒溫反應(yīng)I小時后，將反應(yīng)釜升溫到80°C，恒溫反應(yīng)6小時后，待反應(yīng)釜溫度降59°C—下，用32.8KG的醋酸丁酯將產(chǎn)物稀釋，并過濾得改性聚氨酯樹脂。
[0025]實(shí)施例2:首先合成多羥基聚酯樹脂:先通過碳九酸和新戊二醇按重量比為1:3合成羥值為500mgK0H/g的多羥基聚酯樹脂；然后向反應(yīng)釜中依次加入47.8KG (297.9mol)的多羥基聚酯樹脂(固體含70%)，297.9KG (297.9mol)的聚醚多元醇樹脂，其中聚醚多元醇樹脂的分子量為3000，羥值為55mg KOH/g。MD1-50298.2KG,醋酸乙酯206.1KG和二甲苯238.2KG,再將反應(yīng)釜升溫到60°C后，恒溫反應(yīng)I小時后，加入辛酸亞錫1KG，繼續(xù)恒溫反應(yīng)I小時，加入新戊二醇18.6KG后，恒溫反應(yīng)I小時，加入三羥甲基丙烷10.6KG后，恒溫I小時，將反應(yīng)釜升溫到80°C后，恒溫反應(yīng)6小時，待反應(yīng)釜降溫到59°C—下后，用32.8KG的醋酸丁酯將產(chǎn)物稀釋，并過濾得改性聚氨酯樹脂。其中101-50由4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯和2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:1組成。實(shí)施例3相應(yīng)合成的改性聚氨酯樹脂的性能參數(shù)如表1所示。
[0026]實(shí)施例3:首先合成多羥基聚酯樹脂:先通過十二碳酸和三羥甲基丙烷按重量比為1:2.5合成羥值為500mgK0H/g的多羥基聚酯樹脂；然后向反應(yīng)釜中依次加入76.4KG的多羥基聚酯樹脂，119.1KG的聚醚多元醇樹脂，其中聚醚多元醇樹脂的分子量為3000，羥值為60mgK0H/g。MD1-50298.2KG，醋酸乙酯206.1KG和二甲苯238.2KG,將反應(yīng)釜升溫到60°C，恒溫反應(yīng)I小時，加入異辛酸鉍IKG后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)I小時，加入新戊二醇18.6KG后，恒溫反應(yīng)I小時，加入三羥甲基丙烷10.6KG后，恒溫反應(yīng)I小時，將反應(yīng)釜升溫到80°C，恒溫反應(yīng)6小時，待反應(yīng)釜降溫到59°C—下后，用32.8KG的醋酸丁酯將產(chǎn)物稀釋，并過濾得改性聚氨酯樹脂。其中MD1-50由4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯和2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:1組成。實(shí)施例4相應(yīng)合成的改性聚氨酯樹脂的性能參數(shù)如表1所示。
[0027]實(shí)施例4:首先合成多羥基聚酯樹脂:先通過十八碳酸和季戊四醇按重量比為1:2合成羥值為500mgK0H/g的多羥基聚酯樹脂；然后向反應(yīng)釜中依次加入76.4KG的多羥基聚酯樹脂，119.1KG的聚醚多元醇樹脂，其中聚醚多元醇樹脂的分子量為3000，羥值為52mgKOH/g。MD1-50298.2KG，醋酸乙酯206.1KG和二甲苯238.2KG,將反應(yīng)釜升溫到60°C后，恒溫反應(yīng)I小時，加入環(huán)燒Ife秘IKG后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)I小時，加入己二醇21.1KG后，恒溫反應(yīng)I小時，加入三羥甲基丙烷10.6KG后，恒溫反應(yīng)I小時，升溫到80°C，恒溫反應(yīng)6小時，待反應(yīng)釜降溫到59°C—下，用32.8KG的醋酸丁酯將產(chǎn)物稀釋，并過濾得改性聚氨酯樹脂。其中MD1-50由4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯和2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:1組成。實(shí)施例5相應(yīng)合成的改性聚氨酯樹脂的性能參數(shù)如表1所示。
[0028]實(shí)施例5:首先合成多羥基聚酯樹脂:先通過十八碳酸和季戊四醇按重量比為1:3合成羥值為500mgK0H/g的多羥基聚酯樹脂；然后向反應(yīng)釜中依次加入76.4KG的多羥基聚酯樹脂，119.1KG的聚醚多元醇樹脂，其中聚醚多元醇樹脂的分子量為3000，羥值為60mgKOH/g。MD1-50298.2KG,醋酸乙酯206.1KG和二甲苯238.2KG，將反應(yīng)釜升溫至70°C，恒溫反應(yīng)I小時后，向反應(yīng)釜中加入異辛酸鋅1KG，繼續(xù)恒溫反應(yīng)I小時后，加入新戊二醇18.6KG,恒溫反應(yīng)I小時，加入10.6KG三羥甲基丙烷，恒溫反應(yīng)I小時后，將反應(yīng)釜升溫到90°C后，恒溫反應(yīng)6小時，待反應(yīng)釜降溫到60°C以下后，用32.8KG的醋酸丁酯將產(chǎn)物稀釋，并過濾得改性聚氨酯樹脂。其中MD1-50由4，4- 二苯基甲烷二異氰酸酯和2，4- 二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:1組成。實(shí)施例6相應(yīng)合成的改性聚氨酯樹脂的性能參數(shù)如表I所示。
[0029]普通聚氨酯樹脂即普通聚氨酯三防漆的性能參數(shù)如下表1所示。
[0030]其中所述實(shí)施例中，附著力性能測試依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB9286百格測試標(biāo)準(zhǔn)測定；柔韌性性能測試采用彎曲實(shí)驗(yàn)儀檢測法并依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB6742測定；硬度性能測試依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6739鉛筆硬度測定；光澤性能測試依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB49873.6-85測定；對豐滿度性能測試時先合成同樣膜厚的改性后的聚氨酯樹脂再采用目測的方法測定。
[0031]表1:各實(shí)施例相應(yīng)合成的改性聚氨酯樹脂三防漆的性能參數(shù)
[0032]
I附著力I柔韌性[Ws^
【權(quán)利要求】
1.一種線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于包括以下步驟: 1)合成多羥基聚酯樹脂； 2)往步驟I)的多羥基聚酯樹脂中加入聚醚多元醇樹脂； 3)往步驟2)中加入MD1-50和溶劑在60-70°C的溫度下進(jìn)行反應(yīng)； 4)往步驟3)中加入新戊二醇或乙二醇恒溫反應(yīng)； 5)往步驟4)中加入三羥甲基丙烷恒溫反應(yīng)； 6)將反應(yīng)釜降溫到60°C以下過濾后即制得改性聚氨酯樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于:步驟I)合成的多羥基聚酯樹脂的羥值為400-600mg KOH/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于:步驟I)由長鏈有機(jī)酸與多元醇在200-300°C反應(yīng)制得多羥基聚酯樹脂，長鏈有機(jī)酸與多元醇的重量比為1:(2-3)，所述長鏈有機(jī)酸為辛酸、碳九酸、十二碳酸、十八碳酸的混合物，所述多元醇為乙二醇、新戊二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于所述聚醚多元醇樹脂的分子量為3000，羥值為50-60mg KOH/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于:步驟2)中多羥基聚酯樹脂與聚醚多元醇樹脂的摩爾比為(1-4):1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于所述MD 1-50由4，4-二苯基甲烷二異氰酸酯和2，4-二苯基甲烷二異氰酸酯按摩爾比為1:1組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于所述溶劑為甲苯、二甲苯、碳酸二甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯及甲基異丁基酮中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于:步驟3)中加入催化劑，所述催化劑為有機(jī)錫類、有機(jī)胺類、有機(jī)鉍類、有機(jī)鋅類的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的線路板用改性聚氨酯樹脂的合成方法，其特征在于:步驟4)中恒溫反應(yīng)I小時后，升溫至80-90°C反應(yīng)6小時。
【文檔編號】C09D175/08GK103665315SQ201310593953
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】楊偉明, 王海艷 申請人:珠海長先化學(xué)科技有限公司