一种线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法
【专利摘要】本发明提供一种线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，所述合成方法是先合成多羟基聚酯树脂，再加入聚醚多元醇树脂、MDI-50和溶剂并在60-70℃的温度下反应，然后加入新戊二醇或乙二醇恒温反应，接着加入三羟甲基丙烷恒温反应，最后将反应釜降温到60℃以下过滤后制得改性聚氨酯树脂。本发明中多羟基聚酯树脂结合聚醚多元醇树脂可使改性聚氨酯树脂具有优异的柔韧性和附着力，结合新戊二醇或乙二醇可改善改性聚氨酯树脂的光泽和丰满度，结合三羟甲基丙烷实现改性聚氨酯树脂的高硬度，整体上改性聚氨酯树脂具有优异的丰满度，改性后的聚氨酯树脂用于线路板上可以使设备免受环境侵蚀、延长设备的使用寿命。
【专利说明】一种线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种线路板用保护材料，尤其涉及线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法。
【背景技术】
[0002]线路板在使用过程中，可能处于不同的环境状况下，如化学物质(燃料、冷却剂等)、震动、高尘、盐雾、潮湿与高温等，线路板可能产生腐蚀、软化、变形、霉变等问题，从而导致电路出现故障。三防漆是一种特殊配方的涂料，用于保护线路板及其相关设备免受坏境的侵蚀，从而提高并延长它们的使用寿命，确保使用的安全性和可靠性。将三防漆涂覆于线路板的外表，形成一层既轻又柔韧0.5-0.8毫米厚的三防保护膜，其中三防指的是防潮、防盐雾、防霉。此外，电路板三防漆可防止漏电，因此允许更高的功率和更近的印制板间距，从而可满足元件小型化的目的。
[0003]电路板三防漆从化学成分上可分为丙烯酸酯、硅酮和聚氨酯三防漆。目前市场应用最广的含溶剂丙烯酸树脂三防漆具有表干、固化时间快，较好的三防性，颜色透明，质地柔韧、具有易于修复的特征。不含溶剂丙烯酸树脂三防漆UV固化、表干速度快，颜色透明，质地较硬，防化学腐蚀和耐磨性佳。但丙烯酸树脂三防漆交联度不够，附着力、硬度、光泽相对差，普通的聚氨酯三防漆可以克服硬度、光泽相对差的缺点，但聚氨酯三防漆虽然具有良好的耐溶剂性能、防潮性能外，同时在低温环境下性能稳定，但是其质地较脆，无法满足柔韧性和附着力的要求。因此进一步提高聚氨酯三防漆的柔韧性和附着力，及改善聚氨酯三防漆的光泽、丰满度成为了我们的当务之急。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，即提供一种改性聚氨酯三防漆的合成方法，解决现有技术中聚氨酯三防漆质地较脆，柔韧性和附着力较差，光泽、丰满度需进一步改善的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0006]I)合成多羟基聚酯树脂；
[0007]2)往步骤I)的多羟基聚酯树脂中加入聚醚多元醇树脂反应；
[0008]3)往步骤2)中加入MD1-50和溶剂在60_70°C的温度下进行反应；
[0009]4)往步骤3)中加入新戊二醇或乙二醇恒温反应；
[0010]5)往步骤4)中加入三羟甲基丙烷恒温反应；
[0011]6)将反应釜降温到60°C以下过滤后即制得改性聚氨酯树脂。
[0012]本发明的又一优选方案为:步骤I)合成的多羟基聚酯树脂的羟值为400-600mgK0H/go
[0013]本发明的又一优选方案为:步骤I)由长链有机酸与多元醇在200-300°C反应制得多羟基聚酯树脂， 长链有机酸与多元醇的重量比为1: (2-3)，所述长链有机酸为辛酸、碳九酸、十二碳酸、十八碳酸的混合物，所述多元醇为乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇的混合物。
[0014]本发明的又一优选方案为:所述聚醚多元醇树脂的分子量为3000，羟值为50-60mgK0H/go
[0015]本发明的又一优选方案为:步骤2)中多羟基聚酯树脂与聚醚多元醇树脂的摩尔比为(1-4):1。
[0016]本发明的又一优选方案为:所述MD1-50由4，4_ 二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4_ 二苯基甲烷二异氰酸酯按摩尔比为1:1组成。
[0017]本发明的又一优选方案为:所述溶剂为甲苯、二甲苯、碳酸二甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯及甲基异丁基酮中的一种或多种。
[0018]本发明的又一优选方案为:步骤3)中加入催化剂，所述催化剂为有机锡类、有机胺类、有机铋类、有机锌类的一种或多种。其中有机锡类可以为二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡的一种或多种；有机胺类可以为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、三乙醇胺的一种或多种；有机铋类可以为异辛酸铋、二月桂酸铋、新癸酸铋、环烷酸铋、氧化铋、硝酸铋的一种或多种；有机锌类可以为异辛酸锌、环烷酸锌的一种或多种。
[0019]本发明的又一优选方案为:步骤4)中恒温反应I小时后，升温至80_90°C反应6小时。
[0020]由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下: [0021]1、本发明先合成多羟基聚酯树脂，再配合柔性较好的聚醚多元醇树脂改性聚氨酯树脂，实现成膜物质的柔性和附着力；由于新戊二醇具有高光泽，因此再通过新戊二醇的改性实现成膜物质的高光泽和干燥速度；由于三羟甲基丙烷能满足硬度、光泽和耐久性的最高要求，能增大溶解性，因此改性后的聚氨酯树脂具有优异的硬度、光泽和稳定性，因此再通过三羟甲基丙烷的改性实现成膜物质的高硬度；本发明通过以上配方设计获得了柔性、附着力及光泽度、硬度、丰满度优异的改性聚氨酯树脂，能够满足电路板三防漆的使用要求。
[0022]2、为了兼顾改性后的聚氨酯树脂具有适宜的柔韧性和硬度，本发明将多羟基聚酯树脂的羟值控制在400-600mgK0H/g的范围内，从而控制聚氨酯树脂的交联点，所述高分子聚酯树脂的羟值高于600mgK0H/g时，改性后的聚氨酯树脂硬度过大，柔韧性不足；所述高分子聚酯树脂的羟值低于400mgK0H/g时，改性后的聚氨酯树脂硬度过大交联点不足，硬度不够。此外，聚醚多元醇树脂可自由转动聚醚也为树脂提供了良好的柔韧性和附着力。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表达的范围。
[0024]实施例1:首先合成多羟基聚酯树脂:将辛酸和乙二醇按重量比为1:2合成羟值为500mgK0H/g的多羟基聚酯树脂；然后向反应釜中依次加入71.6KG (446.8mol)的多羟基聚酯树脂，148.9KG (148.9mol)的聚醚多元醇树脂，其中聚醚多元醇树脂的分子量为3000，羟值为 50mg KOH/g ο MD1-50298.2KG,醋酸乙酯 206.1KG 和二甲苯 238.2KG,升温到 60。。，恒温反应I小时后，再加入二丁基锡二月桂酸酯1KG，继续恒温反应I小时后，再加入新戊二醇18.6KG,恒温反应I小时后，再加入三羟甲基丙烷10.6KG，恒温反应I小时后，将反应釜升温到80°C，恒温反应6小时后，待反应釜温度降59°C—下，用32.8KG的醋酸丁酯将产物稀释，并过滤得改性聚氨酯树脂。
[0025]实施例2:首先合成多羟基聚酯树脂:先通过碳九酸和新戊二醇按重量比为1:3合成羟值为500mgK0H/g的多羟基聚酯树脂；然后向反应釜中依次加入47.8KG (297.9mol)的多羟基聚酯树脂(固体含70%)，297.9KG (297.9mol)的聚醚多元醇树脂，其中聚醚多元醇树脂的分子量为3000，羟值为55mg KOH/g。MD1-50298.2KG,醋酸乙酯206.1KG和二甲苯238.2KG,再将反应釜升温到60°C后，恒温反应I小时后，加入辛酸亚锡1KG，继续恒温反应I小时，加入新戊二醇18.6KG后，恒温反应I小时，加入三羟甲基丙烷10.6KG后，恒温I小时，将反应釜升温到80°C后，恒温反应6小时，待反应釜降温到59°C—下后，用32.8KG的醋酸丁酯将产物稀释，并过滤得改性聚氨酯树脂。其中101-50由4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯按摩尔比为1:1组成。实施例3相应合成的改性聚氨酯树脂的性能参数如表1所示。
[0026]实施例3:首先合成多羟基聚酯树脂:先通过十二碳酸和三羟甲基丙烷按重量比为1:2.5合成羟值为500mgK0H/g的多羟基聚酯树脂；然后向反应釜中依次加入76.4KG的多羟基聚酯树脂，119.1KG的聚醚多元醇树脂，其中聚醚多元醇树脂的分子量为3000，羟值为60mgK0H/g。MD1-50298.2KG，醋酸乙酯206.1KG和二甲苯238.2KG,将反应釜升温到60°C，恒温反应I小时，加入异辛酸铋IKG后，继续恒温反应I小时，加入新戊二醇18.6KG后，恒温反应I小时，加入三羟甲基丙烷10.6KG后，恒温反应I小时，将反应釜升温到80°C，恒温反应6小时，待反应釜降温到59°C—下后，用32.8KG的醋酸丁酯将产物稀释，并过滤得改性聚氨酯树脂。其中MD1-50由4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯按摩尔比为1:1组成。实施例4相应合成的改性聚氨酯树脂的性能参数如表1所示。
[0027]实施例4:首先合成多羟基聚酯树脂:先通过十八碳酸和季戊四醇按重量比为1:2合成羟值为500mgK0H/g的多羟基聚酯树脂；然后向反应釜中依次加入76.4KG的多羟基聚酯树脂，119.1KG的聚醚多元醇树脂，其中聚醚多元醇树脂的分子量为3000，羟值为52mgKOH/g。MD1-50298.2KG，醋酸乙酯206.1KG和二甲苯238.2KG,将反应釜升温到60°C后，恒温反应I小时，加入环烧Ife秘IKG后，继续恒温反应I小时，加入己二醇21.1KG后，恒温反应I小时，加入三羟甲基丙烷10.6KG后，恒温反应I小时，升温到80°C，恒温反应6小时，待反应釜降温到59°C—下，用32.8KG的醋酸丁酯将产物稀释，并过滤得改性聚氨酯树脂。其中MD1-50由4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯按摩尔比为1:1组成。实施例5相应合成的改性聚氨酯树脂的性能参数如表1所示。
[0028]实施例5:首先合成多羟基聚酯树脂:先通过十八碳酸和季戊四醇按重量比为1:3合成羟值为500mgK0H/g的多羟基聚酯树脂；然后向反应釜中依次加入76.4KG的多羟基聚酯树脂，119.1KG的聚醚多元醇树脂，其中聚醚多元醇树脂的分子量为3000，羟值为60mgKOH/g。MD1-50298.2KG,醋酸乙酯206.1KG和二甲苯238.2KG，将反应釜升温至70°C，恒温反应I小时后，向反应釜中加入异辛酸锌1KG，继续恒温反应I小时后，加入新戊二醇18.6KG,恒温反应I小时，加入10.6KG三羟甲基丙烷，恒温反应I小时后，将反应釜升温到90°C后，恒温反应6小时，待反应釜降温到60°C以下后，用32.8KG的醋酸丁酯将产物稀释，并过滤得改性聚氨酯树脂。其中MD1-50由4，4- 二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4- 二苯基甲烷二异氰酸酯按摩尔比为1:1组成。实施例6相应合成的改性聚氨酯树脂的性能参数如表I所示。
[0029]普通聚氨酯树脂即普通聚氨酯三防漆的性能参数如下表1所示。
[0030]其中所述实施例中，附着力性能测试依据国家标准GB9286百格测试标准测定；柔韧性性能测试采用弯曲实验仪检测法并依据国家标准GB6742测定；硬度性能测试依据国家标准GB/T6739铅笔硬度测定；光泽性能测试依据国家标准GB49873.6-85测定；对丰满度性能测试时先合成同样膜厚的改性后的聚氨酯树脂再采用目测的方法测定。
[0031]表1:各实施例相应合成的改性聚氨酯树脂三防漆的性能参数
[0032]
I附着力I柔韧性[Ws^
【权利要求】
1.一种线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于包括以下步骤: 1)合成多羟基聚酯树脂； 2)往步骤I)的多羟基聚酯树脂中加入聚醚多元醇树脂； 3)往步骤2)中加入MD1-50和溶剂在60-70°C的温度下进行反应； 4)往步骤3)中加入新戊二醇或乙二醇恒温反应； 5)往步骤4)中加入三羟甲基丙烷恒温反应； 6)将反应釜降温到60°C以下过滤后即制得改性聚氨酯树脂。
2.根据权利要求1所述的线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于:步骤I)合成的多羟基聚酯树脂的羟值为400-600mg KOH/g。
3.根据权利要求1所述的线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于:步骤I)由长链有机酸与多元醇在200-300°C反应制得多羟基聚酯树脂，长链有机酸与多元醇的重量比为1:(2-3)，所述长链有机酸为辛酸、碳九酸、十二碳酸、十八碳酸的混合物，所述多元醇为乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇的混合物。
4.根据权利要求1所述的线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于所述聚醚多元醇树脂的分子量为3000，羟值为50-60mg KOH/g。
5.根据权利要求1所述的线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于:步骤2)中多羟基聚酯树脂与聚醚多元醇树脂的摩尔比为(1-4):1。
6.根据权利要求1所述的线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于所述MD 1-50由4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯和2，4-二苯基甲烷二异氰酸酯按摩尔比为1:1组成。
7.根据权利要求1所述的线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于所述溶剂为甲苯、二甲苯、碳酸二甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯及甲基异丁基酮中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于:步骤3)中加入催化剂，所述催化剂为有机锡类、有机胺类、有机铋类、有机锌类的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的线路板用改性聚氨酯树脂的合成方法，其特征在于:步骤4)中恒温反应I小时后，升温至80-90°C反应6小时。
【文档编号】C09D175/08GK103665315SQ201310593953
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】杨伟明, 王海艳 申请人:珠海长先化学科技有限公司