一种阻氧密封涂层的制作方法

文档序号:26050948发布日期:2021-07-27 15:26阅读:88来源:国知局

本发明涉及涂料领域,特别是涉及一种阻氧密封涂层。



背景技术:

阻氧密封涂层广泛用于电子零部件的密封。为了防止所覆盖的电子零部件被空气中的氧气所氧化,因此阻氧密封涂层对密封性和阻氧性能要求很高,现有的阻氧密封涂层所存在的技术问题是:阻氧密封涂层的密封性和阻氧性有效持续时间较短,阻氧密封涂层随着工作时间的积累容易被腐蚀,从而破坏了阻氧密封涂层的密封性和阻氧性,从而导致电子零部件被氧化破坏。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种阻氧密封涂层,该阻氧密封涂层能有效提高其保质期,并且该阻氧密封涂层能在有效期内保持较好的密封性和阻氧性。

本发明的技术方案是提供一种阻氧密封涂层,该阻氧密封涂层从外到内依次由防腐蚀涂层、第一胶粘剂层、抗氧化涂层、第二胶粘剂层、绝缘涂层、第三胶粘剂层复合而成,阻氧密封涂层的总厚度为10~80μm。设防腐蚀涂层的厚度为a、抗氧化涂层的厚度为b、绝缘涂层的厚度为c,满足:b>a>c并且3a≥b≥a+c。抗氧化涂层厚度越大,阻氧密封涂层的密封性和阻氧性越好,但此时抗氧化涂层和防腐蚀涂层、绝缘涂层之间的连接强度会降低从而使得各涂层间更容易剥离,并且抗氧化涂层厚度越大会增加阻氧密封涂层的成本。

其中,制备防腐蚀涂层的防腐蚀涂料包括以下重量份数配比的原料:60~70份微米级的氧化硅颗粒、5~8份氮化硅陶瓷颗粒、60~70份硅烷偶联剂、30~40份环氧树脂、5~10份稀释剂、3~6份碳化硅颗粒、25~30份固化剂。优选的,氧化硅颗粒的平均粒径和氮化硅陶瓷颗粒的平均粒径均≤10um。

防腐蚀涂料通过如下方法制备:将氧化硅颗粒和氮化硅陶瓷颗粒加入硅烷偶联剂中预混合得到混合物a,将稀释剂、碳化硅颗粒、环氧树脂预混合得到混合物b,将混合物a、混合物b、固化剂均匀混合分散制备得到涂料。其中,稀释剂、固化剂可以采用现有技术中所公开常用于制备具有防腐功能涂料的稀释剂、固化剂。

其中,抗氧化涂层是由改进的抗氧化涂料所制备的。改进的抗氧化涂料的制备方法包括下列步骤:

步骤1:将10~15份的氧化锆颗粒、60~70份的铝颗粒、10~15份的氧化铝颗粒、1.0-1.2份的二硅化钼微颗粒和1.5~2.0份的氧化硅颗粒混合均匀得到混合物a;

步骤2:将60~65份的混合物a、25~30份的润湿剂和1.0~1.5份的分散剂进行超声波混合,得到浆料b,其中,润湿剂为水溶性润湿剂,分散剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10;

步骤3:将50~55份的浆料b、4~5份的聚四氟乙烯、2~3份的硅烷偶联剂、1.5~2.5份的助剂和45~50份的去离子水混合,在室温下以转速60~100r/min搅拌60~90min,然后在38~42℃水浴环境中恒温静置30~60min,制备得到抗氧化涂料。

助剂包括水溶性硅酸盐和乙二醇。水溶性硅酸盐为硅酸钠和硅酸钾中的至少一种。水溶性硅酸盐和乙二醇的质量比为1~2:1。

制备抗氧化涂料和防腐蚀涂料所使用的硅烷偶联剂相同,硅烷偶联剂为γ~甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ~(2,3~环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ~氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。

其中,第一胶粘剂层、第二胶粘剂层、第三胶粘剂层均由相同的胶粘剂涂料制备,胶粘剂涂料为双组份聚氨酯粘合剂,并且第一胶粘剂层、第二胶粘剂层、第三胶粘剂层的厚度均不小于0.5μm。优选的,第一胶粘剂层、第二胶粘剂层、第三胶粘剂层的厚度比为1:2:1。

其中,制备绝缘涂层的绝缘涂料为含氟聚合物。含氟聚合物为聚四氟乙烯、聚乙烯四氟乙烯、氟化的乙烯丙烯共聚物、全氟烷氧基聚合物、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚乙烯氯三氟乙烯、氯三氟乙烯偏二氟乙烯、偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物中的至少一种或几种混合。

本发明提供的阻氧密封涂层可通过现有的涂覆技术涂覆在电子零部件需要密封的部分。在一实施例中,阻氧密封涂层的涂覆方法包括下列步骤:

步骤1:在电子零部件需要密封的部分依次涂覆胶粘剂涂料和绝缘涂料,然后进行干燥处理形成层叠的绝缘涂层、第三胶粘剂层,确保绝缘涂层完全覆盖电子零部件需要密封的部分;

步骤2:在绝缘涂层表面依次涂覆胶粘剂涂料和抗氧化涂料,然后进行干燥处理形成层叠的抗氧化涂层、第二胶粘剂层、绝缘涂层、第三胶粘剂层,确保抗氧化涂层完全覆盖绝缘涂层;

步骤3:在抗氧化涂层表面依次涂覆胶粘剂涂料和防腐蚀涂料,然后进行干燥处理形成层叠的防腐蚀涂层、第一胶粘剂层、抗氧化涂层、第二胶粘剂层、绝缘涂层、第三胶粘剂层,确保防腐蚀涂层完全覆盖抗氧化涂层。

相比于现有技术,本发明提供的一种阻氧密封涂层具有如下有益效果:

1.现有的阻氧密封涂层老化失效的主要原因包括:与腐蚀性物质接触和被空气氧化。因此本发明提供的一种阻氧密封涂层通过设置防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层来有效增加该阻氧密封涂层的使用寿命,防腐蚀涂层能避免抗氧化涂层与腐蚀性物质接触并且可以减缓抗氧化涂层和空气中的氧气接触,本发明通过控制抗氧化涂料的组分和组分配比来增加抗氧化涂层的密封性和阻氧性,但由于抗氧化涂层中含有金属氧化物的颗粒,因此通过绝缘涂层来隔绝抗氧化涂层和电子零部件需要密封的部分,同时设置绝缘涂层也增加了阻氧密封涂层的密封性。通过控制防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层之间的厚度关系,在抗氧化涂层的使用寿命、密封性、阻氧性、成本之间达到最优平衡,并且使得防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层之间的连接强度最优。

2.通过选择双组份聚氨酯粘合剂为胶粘剂涂料,并且控制第一胶粘剂层、第二胶粘剂层、第三胶粘剂层的厚度,有效增加了防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层之间的连接强度。

3.通过控制防腐蚀涂料的组分和组分配比以及胶粘剂涂料的组分,使得防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层之间能起到协同作用,进一步增加了阻氧密封涂层的密封性和阻氧性,同时增强了防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层之间的连接强度。

4.抗氧化涂料和防腐蚀涂料所使用的硅烷偶联剂相同,使得防腐蚀涂层和抗氧化涂层之间更容易通过第一胶粘剂层连接。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种阻氧密封涂层,该阻氧密封涂层从外到内依次由防腐蚀涂层、第一胶粘剂层、抗氧化涂层、第二胶粘剂层、绝缘涂层、第三胶粘剂层复合而成,阻氧密封涂层的总厚度为10μm。防腐蚀涂层的厚度为3μm、抗氧化涂层的厚度为4μm、绝缘涂层的厚度为1μm。第一胶粘剂层、第三胶粘剂层的厚度均为0.5μm,第二胶粘剂层的厚度为1.0μm。

实施例2

本实施例提供一种阻氧密封涂层,该阻氧密封涂层从外到内依次由防腐蚀涂层、第一胶粘剂层、抗氧化涂层、第二胶粘剂层、绝缘涂层、第三胶粘剂层复合而成,阻氧密封涂层的总厚度为80μm。防腐蚀涂层的厚度为20μm、抗氧化涂层的厚度为40μm、绝缘涂层的厚度为14.4μm。第一胶粘剂层、第三胶粘剂层的厚度均为1.4μm,第二胶粘剂层的厚度为2.8μm。

实施例3

本实施例提供一种阻氧密封涂层,该阻氧密封涂层从外到内依次由防腐蚀涂层、第一胶粘剂层、抗氧化涂层、第二胶粘剂层、绝缘涂层、第三胶粘剂层复合而成,阻氧密封涂层的总厚度为44μm。防腐蚀涂层的厚度为12μm、抗氧化涂层的厚度为20μm、绝缘涂层的厚度为8μm。第一胶粘剂层、第三胶粘剂层的厚度均为1μm,第二胶粘剂层的厚度为2μm。

对比实施例1

本实施例提供一种阻氧密封涂层,相比于实施例3中的阻氧密封涂层的在于:本实施例提供的阻氧密封涂层从外到内依次由抗氧化涂层、第二胶粘剂层、绝缘涂层、第三胶粘剂层复合而成,阻氧密封涂层的总厚度为44μ。抗氧化涂层的厚度为33μm、绝缘涂层的厚度为8μm。第三胶粘剂层的厚度为1μm,第二胶粘剂层的厚度为2μm。

对比实施例2

本实施例提供一种阻氧密封涂层,该阻氧密封涂层由现有的应用于pcb板的聚氨酯型阻氧密封涂料所制备,该阻氧密封涂层的厚度与实施例3中的阻氧密封涂层的厚度相同。

对比实验

将实施例3、对比实施例1、对比实施例2提供的阻氧密封涂层(各阻氧密封涂层分别设置在相同大小的玻璃板上)放入管式炉中进行老化处理,控制管式炉的温度参数为:低温200~300℃,高温400~500℃,升降温速率2~5℃/min,高低温分别保温1h为一个循环,所有的阻氧密封涂层均循环30次。循环完成后取出各阻氧密封涂层然后将各阻氧密封涂层利用线切割或其他切割方法割成大约10mm×10mm的试样,用丙酮将试样在超声波清洗机中清洗10~15min,再用酒精清洗表面及边缘,并用吹风机吹干。最后利用扫描电子显微镜观测各试样的截面情况。结果为实施例3提供的阻氧密封涂层未失效并且防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层之间未发生剥离脱落,对比实施例2提供的阻氧密封涂层发生失效,对比实施例1提供的阻氧密封涂层的抗氧化涂层和绝缘涂层发生剥离脱落因此失效。实验结果表明,实施例3提供的阻氧密封涂层的使用寿命最佳,并且防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层之间能起到协同作用,增强了防腐蚀涂层、抗氧化涂层和绝缘涂层之间的连接强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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