本发明涉及电子涂料，具体涉及一种电子线路板三防涂覆材料及其制备方法。
背景技术：
随聚氨酯以其分子结构的软硬度可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点，广泛用于涂料、胶粘剂、弹性体、发泡材料等方面。但是随着环保法 规的确立和人们环保意识的增强，这种溶剂型聚氨 酯的使用愈来愈受到限制，以水为分散介质的水性聚氨酯成为近年来聚氨酯树脂开发研究的方向。单纯的水性聚氨酯乳液在一些性能上还不能满足人们的需求，如：乳液自增稠性差、固含量低、 乳胶膜耐水性、光泽性较差等。为改善水性聚氨酯乳液及涂膜性能、扩大水性聚氨酯的应用范围，就必须对水性聚氨酯乳液进行适当的改性。
技术实现要素：
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种电子线路板三防涂覆材料，固化速度快，乳液稳定性好，粘结牢固高，不易脱落，耐酸碱性能能优良，耐水性好，且绿色环保。
技术方案：一种电子线路板三防涂覆材料，按重量份称取以下成分：开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂25-40份，二丙二醇丁醚2-5份，去离子水10-30份，聚乙烯亚胺5-10份，流平剂1-2份，消泡剂0.5-2份，油酸乙酯4-9份，乙醇10-20份，稀土氯化物0.5-1.5份，纳米无机填料2-3份，2,3-二溴丙醇0.5-1份，环烷酸钙1-3份；
其中，环氧树脂改性水性聚氨酯树脂的制备方法为：将α-羧基二硫代苯甲酸丙酯、环氧树脂E-44和乙二醇单丁醚，在90℃的水浴下反应24h，萃取反应产物，干燥得到中间体；将在干燥氮气的保护下，中间体与异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀后升温至95℃，反应1h，降温加入聚醚，升温至90℃，反应2h，再加入一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、丙酮、二月桂酸二丁基锡，70℃反应3h后，冷却到40℃出料，将预聚体用三乙胺中和，水进行高速乳化，然后加入乙二胺稀释液反应，得到开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂。
上述的一种电子线路板三防涂覆材料的制备方法，按以下步骤制备而成：
S1. 将稀土氯化物溶解混合溶液中，配置成浓度为0.2-0.5%的稀土改性溶液，然后将纳米无机填料置于稀土改性溶液中，超声反应1-4h，过滤干燥，得到稀土改性填料；
S2. 将油酸乙酯先溶于乙醇中，再加入环烷酸钙，混合搅拌均匀，得到混合物A；
S3. 将开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂和聚乙烯亚胺混合搅拌均匀，然后加入二丙二醇丁醚，去离子水，流平剂，消泡剂，2,3-二溴丙醇和稀土改性填料超声波振荡20-30min，超声波功率为2000-4000W，得到混合物B；
S4. 将混合物A和混合物B混合均匀，即可。
进一步的，所述稀土氯化物为LaCl3·7H2O或NdCl3·6H2O中的任意一种。
进一步的，所述纳米无机填料为纳米氮化硅，碳化硅或二氧化硅中的任意一种。
进一步的，所述流平剂为聚甲基硅氧烷或丙烯酸酯中的任意一种。
进一步的，所述消泡剂为有机硅油。
进一步的，所述步骤S1中混合溶液为乙醇、柠檬酸、尿素以及硝酸的混合溶液，其中，乙醇、柠檬酸、尿素和盐酸的质量比为85-95:3-4:2-5:0.5-1。
有益效果：本发明的三防涂料具有以下优点：
1、聚氨酯分子链中引入了交联网络结构，使得胶膜的拉伸强度随着加入量的增加而变大；耐水性和耐酸碱性相对与未改性水性聚氨酯明显提高了；开环后的环氧树脂和NCO在聚合过程中形成了较为密集的交联网络，同样提高了粘结牢度；
2、在本三防涂料中，稀土作用于无机填料的表面，能够让更多的含氧活性官能团附着在填料表面；另一方面，稀土元素作为一个中间媒介，通过稀土分别与填料表面的活性基团以及树脂中有机基团进行配位键合，生成结构稳定的化学键连接，从而能够加强填料增强体与树脂基体间的界面结合强度，提高复合材料的粘结牢度。
具体实施方式
以下实施例和对比例中，开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂的制备方法为：将α-羧基二硫代苯甲酸丙酯、环氧树脂E-44和乙二醇单丁醚，在90℃的水浴下反应24h，萃取反应产物，干燥得到中间体；将在干燥氮气的保护下，中间体与异佛尔酮二异氰酸酯混合均匀后升温至95℃，反应1h，降温加入聚醚，升温至90℃，反应2h，再加入一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、二羟甲基丙酸、丙酮、二月桂酸二丁基锡，70℃反应3h后，冷却到40℃出料，将预聚体用三乙胺中和，水进行高速乳化，然后加入乙二胺稀释液反应，得到开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂。
实施例1
一种电子线路板三防涂覆材料，按重量份称取以下成分：开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂25份，二丙二醇丁醚2份，去离子水10份，聚乙烯亚胺10份，流平剂1份，有机硅油0.5份，油酸乙酯9份，乙醇20份，稀土氯化物0.5份，纳米无机填料2份，2,3-二溴丙醇0.5份，环烷酸钙3份；
上述的一种电子线路板三防涂覆材料的制备方法，按以下步骤制备而成：
S1. 将稀土氯化物溶解混合溶液中，配置成浓度为0.2%的稀土改性溶液，然后将纳米无机填料置于稀土改性溶液中，超声反应4h，过滤干燥，得到稀土改性填料；
S2. 将油酸乙酯先溶于乙醇中，再加入环烷酸钙，混合搅拌均匀，得到混合物A；
S3. 将开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂和聚乙烯亚胺混合搅拌均匀，然后加入二丙二醇丁醚，去离子水，流平剂，消泡剂，2,3-二溴丙醇和稀土改性填料超声波振荡20min，超声波功率为2000W，得到混合物B；
S4. 将混合物A和混合物B混合均匀，即可。
其中，所述稀土氯化物为LaCl3·7H2O；
所述纳米无机填料为纳米碳化硅；
所述流平剂为聚甲基硅氧烷；
所述步骤S1中混合溶液为乙醇、柠檬酸、尿素以及硝酸的混合溶液，其中，乙醇、柠檬酸、尿素和盐酸的质量比为95:3:5:0.5。
实施例2
一种电子线路板三防涂覆材料，按重量份称取以下成分：开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂40份，二丙二醇丁醚5份，去离子水30份，聚乙烯亚胺5份，流平剂2份，有机硅油2份，油酸乙酯4份，乙醇10份，稀土氯化物1.5份，纳米无机填料3份，2,3-二溴丙醇1份，环烷酸钙1份；
上述的一种电子线路板三防涂覆材料的制备方法，按以下步骤制备而成：
S1. 将稀土氯化物溶解混合溶液中，配置成浓度为0.5%的稀土改性溶液，然后将纳米无机填料置于稀土改性溶液中，超声反应1h，过滤干燥，得到稀土改性填料；
S2. 将油酸乙酯先溶于乙醇中，再加入环烷酸钙，混合搅拌均匀，得到混合物A；
S3. 将开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂和聚乙烯亚胺混合搅拌均匀，然后加入二丙二醇丁醚，去离子水，流平剂，消泡剂，2,3-二溴丙醇和稀土改性填料超声波振荡30min，超声波功率为4000W，得到混合物B；
S4. 将混合物A和混合物B混合均匀，即可。
其中，所述稀土氯化物为NdCl3·6H2O；
所述纳米无机填料为纳米氮化硅；
所述流平剂为丙烯酸酯；
所述步骤S1中混合溶液为乙醇、柠檬酸、尿素以及硝酸的混合溶液，其中，乙醇、柠檬酸、尿素和盐酸的质量比为85:4:2:1。
实施例3
一种电子线路板三防涂覆材料，按重量份称取以下成分：开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂30份，二丙二醇丁醚4份，去离子水15份，聚乙烯亚胺9份，流平剂2份，有机硅油0.5份，油酸乙酯5份，乙醇16份，稀土氯化物0.8份，纳米无机填料3份，2,3-二溴丙醇0.5份，环烷酸钙3份；
上述的一种电子线路板三防涂覆材料的制备方法，按以下步骤制备而成：
S1. 将稀土氯化物溶解混合溶液中，配置成浓度为0.3%的稀土改性溶液，然后将纳米无机填料置于稀土改性溶液中，超声反应2h，过滤干燥，得到稀土改性填料；
S2. 将油酸乙酯先溶于乙醇中，再加入环烷酸钙，混合搅拌均匀，得到混合物A；
S3. 将开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂和聚乙烯亚胺混合搅拌均匀，然后加入二丙二醇丁醚，去离子水，流平剂，消泡剂，2,3-二溴丙醇和稀土改性填料超声波振荡20min，超声波功率为3500W，得到混合物B；
S4. 将混合物A和混合物B混合均匀，即可。
其中，所述稀土氯化物为LaCl3·7H2O；
所述纳米无机填料为纳米二氧化硅；
所述流平剂为聚甲基硅氧烷；
所述步骤S1中混合溶液为乙醇、柠檬酸、尿素以及硝酸的混合溶液，其中，乙醇、柠檬酸、尿素和盐酸的质量比为90:3:4:0.5。
实施例4
一种电子线路板三防涂覆材料，按重量份称取以下成分：开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂38份，二丙二醇丁醚3份，去离子水25份，聚乙烯亚胺6份，流平剂1份，有机硅油2份，油酸乙酯8份，乙醇13份，稀土氯化物1.2份，纳米无机填料2份，2,3-二溴丙醇1份，环烷酸钙1份；
上述的一种电子线路板三防涂覆材料的制备方法，按以下步骤制备而成：
S1. 将稀土氯化物溶解混合溶液中，配置成浓度为0.4%的稀土改性溶液，然后将纳米无机填料置于稀土改性溶液中，超声反应3h，过滤干燥，得到稀土改性填料；
S2. 将油酸乙酯先溶于乙醇中，再加入环烷酸钙，混合搅拌均匀，得到混合物A；
S3. 将开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂和聚乙烯亚胺混合搅拌均匀，然后加入二丙二醇丁醚，去离子水，流平剂，消泡剂，2,3-二溴丙醇和稀土改性填料超声波振荡30min，超声波功率为2500W，得到混合物B；
S4. 将混合物A和混合物B混合均匀，即可。
其中，所述稀土氯化物NdCl3·6H2O；
所述纳米无机填料为纳米碳化硅；
所述流平剂为丙烯酸酯；
所述步骤S1中混合溶液为乙醇、柠檬酸、尿素以及硝酸的混合溶液，其中，乙醇、柠檬酸、尿素和盐酸的质量比为92:4:3:0.8。
实施例5
一种电子线路板三防涂覆材料，按重量份称取以下成分：开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂35份，二丙二醇丁醚3份，去离子水20份，聚乙烯亚胺8份，流平剂1.5份，有机硅油1份，油酸乙酯7份，乙醇15份，稀土氯化物1份，纳米无机填料3份，2,3-二溴丙醇0.9份，环烷酸钙2份；
上述的一种电子线路板三防涂覆材料的制备方法，按以下步骤制备而成：
S1. 将稀土氯化物溶解混合溶液中，配置成浓度为0.5%的稀土改性溶液，然后将纳米无机填料置于稀土改性溶液中，超声反应2h，过滤干燥，得到稀土改性填料；
S2. 将油酸乙酯先溶于乙醇中，再加入环烷酸钙，混合搅拌均匀，得到混合物A；
S3. 将开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂和聚乙烯亚胺混合搅拌均匀，然后加入二丙二醇丁醚，去离子水，流平剂，消泡剂，2,3-二溴丙醇和稀土改性填料超声波振荡25min，超声波功率为3000W，得到混合物B；
S4. 将混合物A和混合物B混合均匀，即可。
其中，所述稀土氯化物为NdCl3·6H2O；
所述纳米无机填料为纳米氮化硅；
所述流平剂为聚甲基硅氧烷；
所述步骤S1中混合溶液为乙醇、柠檬酸、尿素以及硝酸的混合溶液，其中，乙醇、柠檬酸、尿素和盐酸的质量比为90:3:3:0.7。
对比例1
一种电子线路板三防涂覆材料，按重量份称取以下成分：水性聚氨酯树脂25份，二丙二醇丁醚2份，去离子水10份，聚乙烯亚胺10份，流平剂1份，有机硅油0.5份，油酸乙酯9份，乙醇20份，稀土氯化物0.5份，纳米无机填料2份，2,3-二溴丙醇0.5份，环烷酸钙3份；
上述的一种电子线路板三防涂覆材料的制备方法，按以下步骤制备而成：
S1. 将稀土氯化物溶解混合溶液中，配置成浓度为0.2%的稀土改性溶液，然后将纳米无机填料置于稀土改性溶液中，超声反应4h，过滤干燥，得到稀土改性填料；
S2. 将油酸乙酯先溶于乙醇中，再加入环烷酸钙，混合搅拌均匀，得到混合物A；
S3. 将水性聚氨酯树脂和聚乙烯亚胺混合搅拌均匀，然后加入二丙二醇丁醚，去离子水，流平剂，消泡剂，2,3-二溴丙醇和稀土改性填料超声波振荡20min，超声波功率为2000W，得到混合物B；
S4. 将混合物A和混合物B混合均匀，即可。
其中，所述稀土氯化物为LaCl3·7H2O；
所述纳米无机填料为纳米碳化硅；
所述流平剂为聚甲基硅氧烷；
所述步骤S1中混合溶液为乙醇、柠檬酸、尿素以及硝酸的混合溶液，其中，乙醇、柠檬酸、尿素和盐酸的质量比为95:3:5:0.5。
对比例2
一种电子线路板三防涂覆材料，按重量份称取以下成分：开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂40份，二丙二醇丁醚5份，去离子水30份，聚乙烯亚胺5份，流平剂2份，有机硅油2份，油酸乙酯4份，乙醇10份，纳米无机填料3份，2,3-二溴丙醇1份，环烷酸钙1份；
上述的一种电子线路板三防涂覆材料的制备方法，按以下步骤制备而成：
S1. 将油酸乙酯先溶于乙醇中，再加入环烷酸钙，混合搅拌均匀，得到混合物A；
S2. 将开环环氧树脂改性水性聚氨酯树脂和聚乙烯亚胺混合搅拌均匀，然后加入二丙二醇丁醚，去离子水，流平剂，消泡剂，2,3-二溴丙醇和纳米无机填料超声波振荡30min，超声波功率为4000W，得到混合物B；
S4. 将混合物A和混合物B混合均匀，即可。
其中，所述纳米无机填料为纳米氮化硅；
所述流平剂为丙烯酸酯。
附着力：按照划格标准GB/T9286—1998，采用百格法进行测试，若测试板脱落面积小于5％，则可认为达到GT 1级，无脱落则为0级；
耐酸碱性：按照GB/Tl763—1986标准，将5％的NH4C1溶液和5％的Na2CO3溶液分别均匀涂敷在涂有三防漆的PCB板上，经过3d后观察，PCB表面应无腐蚀、起泡和白斑等现象；
表干时间：将聚氨酯三防漆涂在PCB板上，根据GB/T1728-1979漆膜干燥时间测试法乙法测试表干时间；
绝缘电阻：根据GB/T4677.1-1984进行测试；
耐水性：将聚氨酯三防漆涂在PCB板上，在水中浸泡72h。
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