本发明涉及电路板的制备技术领域，具体为一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法。
背景技术：
电子产品在使用和储存过程中，通常需经受如化学、震动、高尘、盐雾、潮湿与高温环境，线路板及其电子元器件可能产生腐蚀、软化、变形和霉变等问题，导致线路板出现故障。为使电子产品的印刷电路板具有良好的三防保护能力，在印制电路板调试后通常会喷涂三防保护涂料。
根据美军标MIL-I-46058C，三防漆从化学组成上主要分为丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯和聚对二甲苯等五大类产品。但是传统意义上的三防漆在防湿、防尘等方面效果显著，但是在防水方面依然不尽人意。电子产品譬如手机，随着智能化发展，已成为日常生活中不可或缺的角色，由于生活中一些意外原因导致手机等掉入水中，一旦进水，将给用户造成无法挽救的损失。
现阶段电子产品设备进行的防水防潮处理，大多是通过结构设计来进行防水，再加上外壳接缝处用橡胶垫圈进行接缝防护，而达到一定的防水等级，这样的处理方法不能从根本上解决问题。
美国专利US20150146396描述一种具有内部防水涂层的电子装置。防水电子装置包括至少部分地由防水涂层覆盖的至少一个电子组件。防水涂层可位于电子装置的内部。防水涂层可仅覆盖电子装置内的内部空间的边界的部分。防水涂层可包括一个或多个可辨别的边界或接缝，所述一个或多个可辨别的边界或接缝可位于电子装置的两个或更多的组件彼此接合的位置或者与该位置相邻，没有指明采用什么性质的防水涂层，是否常温固化，无法判断其大规模工业应用有效性。
中国专利CN203407069U描述了本实用新型公开了一种具有疏水性防水防潮涂层的电路板，包括：一基板，表面设置有电路或电子元件；及一疏水性涂层，铺设于基板表面，疏水性涂层面具备有多数细微突起的微结构，微结构表面盖着非亲水性基材；微结构的大小为5～15微米。本实用新型不仅能有效防水，更能利用其防水防潮性使表面上的水分收缩为珠状，而便利保持表面的干燥与清洁。并且由于材料特性，涂布完成后并不会自我导电，但各金属接点并不会因为涂料成膜厚造成接触不良或断路等现象。涂层中的疏水角度在110-120度之间，水珠并不能自由滑动，虽然防水性能加强，但是没有进行耐水性浸泡测试，无法判断长期使用是否依然有可靠的防水性能。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂5～6份、纳米级二氧化硅溶胶1～30份、超疏水性二氧化硅0.1～10份、异丙醇1～10份以及水30～70份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1300～1700r/min，搅拌25～35min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为1～2μm，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡36～60h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
所述纳米级二氧化硅溶胶由以下步骤制成：将18～22份正硅酸乙酯、55～65份无水乙醇注入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的四颈烧瓶中，加热升温至48～52℃后，加入0.5～0.7份氨水、8～12份水以及9～10份无水乙醇，并在48～52℃的恒温反应10～12h，制得纳米级二氧化硅溶胶。
所述的有机无机杂化纳米树脂有以下步骤制成：在氮气的保护下反应在配有加热、冷凝和搅拌装置的四颈烧瓶中进行，将8～12份环氧基水性硅氧烷、4～6份二氧化硅溶胶,、80～90份水混合后，升温到80～90℃，加入催化剂0.5～0.7份1M硝酸，保温6～8h后，出料，得到有机无机杂化纳米树脂。
步骤S2中，在喷涂后还包括常温放置24h的步骤。
步骤S2中，在喷涂后还包括将电路板在60°环境下烘烤30min的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本涂层的有机无机杂化树脂采用溶胶-凝胶技术合成，主要成分为有机功能化的硅烷粘结剂和无机功能化的纳米级二氧化硅溶胶以及包含经六甲基硅氮烷后处理的超疏水性二氧化硅。复配后的涂层可以在常温或者低温60度下固化，固化后的涂层具有高的硬度以及超疏水的特性，疏水角度大于150度，对各种基材具有良好的附着力以及耐磨性，浸涂或者喷涂在线路板表面上具有超强的防水性能。
2、利用有机无机杂化技术，在基材表面涂覆一层超薄超疏纳米涂层，不光具有传统三防漆的功能，可以大幅度提升线路板上的防水性能，用于保护电路板或电子部件，精密仪器，消费电子产品形成高性能保护涂层，免受环境的侵蚀，进而提高产品的可靠性，并延长其使用寿命。
3、本发明的涂层属于水性体系，环保安全，符合当前的产业要求。
4、超薄的纳米涂层，小于2微米，不影响电路板的电路性能。
5、通过本发明的制备方法制得的电路板，具有3.出色的热稳定性，最高耐温可达220度。
6、在固化过程中，功能化的纳米二氧化硅颗粒会排列形成紧密的堆积结构并以共价形式与硅氧烷网络结合形成3维网络结构，可以有效抵抗水的入侵，同时形成的涂层在相当薄(小于2微米)的厚度下可以得到很好的柔韧性。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂5份、纳米级二氧化硅溶胶1份、超疏水性二氧化硅0.1份、异丙醇1份以及水30份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1300r/min，搅拌25min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为1μm，常温放置24h，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡36h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
所述纳米级二氧化硅溶胶由以下步骤制成：将18份正硅酸乙酯、55份无水乙醇注入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的四颈烧瓶中，加热升温至48℃后，加入0.5份氨水、8份水以及9份无水乙醇，并在48℃的恒温反应10h，制得纳米级二氧化硅溶胶。
所述的有机无机杂化纳米树脂有以下步骤制成：在氮气的保护下反应在配有加热、冷凝和搅拌装置的四颈烧瓶中进行，将8份环氧基水性硅氧烷、4份二氧化硅溶胶,、80份水混合后，升温到80℃，加入催化剂0.5份1M硝酸，保温6h后，出料，得到有机无机杂化纳米树脂。
【实施例2】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂5.5份、纳米级二氧化硅溶胶15份、超疏水性二氧化硅5份、异丙醇5份以及水50份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1500r/min，搅拌30min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为1.5μm，将电路板在60°环境下烘烤30min，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡48h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
所述纳米级二氧化硅溶胶由以下步骤制成：将20份正硅酸乙酯、60份无水乙醇注入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的四颈烧瓶中，加热升温至50℃后，加入0.6份氨水、10份水以及9.5份无水乙醇，并在50℃的恒温反应11h，制得纳米级二氧化硅溶胶。
所述的有机无机杂化纳米树脂有以下步骤制成：在氮气的保护下反应在配有加热、冷凝和搅拌装置的四颈烧瓶中进行，将10份环氧基水性硅氧烷、5份二氧化硅溶胶,、85份水混合后，升温到85℃，加入催化剂0.6份1M硝酸，保温7h后，出料，得到有机无机杂化纳米树脂。
【实施例3】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂6份、纳米级二氧化硅溶胶30份、超疏水性二氧化硅10份、异丙醇10份以及水70份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1700r/min，搅拌35min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为2μm，将电路板在60°环境下烘烤30min，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡60h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
所述纳米级二氧化硅溶胶由以下步骤制成：将22份正硅酸乙酯、65份无水乙醇注入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的四颈烧瓶中，加热升温至52℃后，加入0.7份氨水、12份水以及10份无水乙醇，并在52℃的恒温反应12h，制得纳米级二氧化硅溶胶。
所述的有机无机杂化纳米树脂有以下步骤制成：在氮气的保护下反应在配有加热、冷凝和搅拌装置的四颈烧瓶中进行，将12份环氧基水性硅氧烷、6份二氧化硅溶胶,、90份水混合后，升温到90℃，加入催化剂0.7份1M硝酸，保温8h后，出料，得到有机无机杂化纳米树脂。
【实施例4】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂5份、纳米级二氧化硅溶胶10份、超疏水性二氧化硅0.5份、异丙醇5份以及水60份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1500r/min，搅拌28min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为1.8μm，将电路板在60°环境下烘烤30min，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡42h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
所述纳米级二氧化硅溶胶由以下步骤制成：将19份正硅酸乙酯、58份无水乙醇注入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的四颈烧瓶中，加热升温至51℃后，加入0.6份氨水、9份水以及9.4份无水乙醇，并在51℃的恒温反应11h，制得纳米级二氧化硅溶胶。
所述的有机无机杂化纳米树脂有以下步骤制成：在氮气的保护下反应在配有加热、冷凝和搅拌装置的四颈烧瓶中进行，将11份环氧基水性硅氧烷、4.5份二氧化硅溶胶,、86份水混合后，升温到84℃，加入催化剂0.6份1M硝酸，保温6.5h后，出料，得到有机无机杂化纳米树脂。
【实施例5】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂5.5份、纳米级二氧化硅溶胶12份、超疏水性二氧化硅8份、异丙醇6份以及水30～70份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1400r/min，搅拌28min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为1.3μm，将电路板在60°环境下烘烤30min，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡40h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
所述纳米级二氧化硅溶胶由以下步骤制成：将21份正硅酸乙酯、62份无水乙醇注入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的四颈烧瓶中，加热升温至51℃后，加入0.57份氨水、10份水以及9.7份无水乙醇，并在51℃的恒温反应10.5h，制得纳米级二氧化硅溶胶。
所述的有机无机杂化纳米树脂有以下步骤制成：在氮气的保护下反应在配有加热、冷凝和搅拌装置的四颈烧瓶中进行，将9份环氧基水性硅氧烷、5份二氧化硅溶胶,、86份水混合后，升温到84℃，加入催化剂0.6份1M硝酸，保温7.5h后，出料，得到有机无机杂化纳米树脂。
【实施例6】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂5.8份、纳米级二氧化硅溶胶20份、超疏水性二氧化硅0.8份、异丙醇4份以及水60份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1600r/min，搅拌29min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为1.0μm，常温放置24h，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡50h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
所述纳米级二氧化硅溶胶由以下步骤制成：将20份正硅酸乙酯、62份无水乙醇注入带有搅拌装置、加热装置和热电偶的四颈烧瓶中，加热升温至52℃后，加入0.7份氨水、9份水以及9.5份无水乙醇，并在51℃的恒温反应10.5h，制得纳米级二氧化硅溶胶。
所述的有机无机杂化纳米树脂有以下步骤制成：在氮气的保护下反应在配有加热、冷凝和搅拌装置的四颈烧瓶中进行，将11.2份环氧基水性硅氧烷、5.5份二氧化硅溶胶,、88份水混合后，升温到82℃，加入催化剂0.62份1M硝酸，保温7.3h后，出料，得到有机无机杂化纳米树脂。
【对比实施例1】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂5份、纳米级二氧化硅溶胶1份、异丙醇1份以及水30份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1300r/min，搅拌25min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为1μm，常温放置24h，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡36h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
【对比实施例2】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂5.5份、纳米级二氧化硅溶胶15份、异丙醇5份以及水50份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1500r/min，搅拌30min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为1.5μm，将电路板在60°环境下烘烤30min，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡48h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
【对比实施例3】：
一种具有超疏水防水纳米涂层的电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备超疏水防水纳米涂料：包括以下子步骤：
S1-1、配料：各组分按如下重量份进行配制：有机无机杂化纳米树脂6份、纳米级二氧化硅溶胶30份、异丙醇10份以及水70份；
S1-2、混合搅拌：将上述各组分混合均匀，倒入高速搅拌机内，调节转速为1700r/min，搅拌35min，得到超疏水防水纳米涂料；
S2、喷涂：采用喷涂工艺，在电路板上进行喷涂，喷涂厚度为2μm，将电路板在60°环境下烘烤30min，得到透明超疏水防水纳米涂层；
S3、检测：将水滴在涂层表面，观察其形状：保持球状，且不湿润超疏水防水纳米涂层的表面，通过测试，记录水滴在超疏水纳米涂层表面的接触角，并将处理后的电路板放入水中浸泡60h，取出，接通电源，测试其电性能。
所述的有机无机杂化纳米树脂为环氧基水性硅氧烷。
对上述六个实施例和三个对比实施例进行如下测试：
1、硬度测试：用日本三菱铅笔以45度角于涂层表面上推过，检测划痕；
2、耐磨性：将1个经水浸的3M硬毛刷置于涂层表面上，然后在负重1kg的条件下前后移动刷子(移动距离大于30cm,进行100次摩擦试验)，然后确认表面划痕；
3、耐水性：将喷涂有涂层的线路板放入自来水中，深度30cm，等待48小时后，取出，测试线路板是否工作正常。
测试结果如下表所示：
注释：○：好，△：一般，□：差。
本发明的实施一至实施例六均通过防水性测试，而对比实施例一至对比实施例三均未通过防水性测试。
参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。