本发明属于材料学领域，涉及一种涂层材料，具体来说是一种电子元器件用具有超疏水性能的涂料及其制备方法。
背景技术
“自清洁”概念始于20世纪90年代，自清洁根据其原理的不同分为超疏水和超亲水两类，超疏水涂层为水接触角＞150°，滚动角＜10°的涂层，其自清洁原理主要通过表面水珠的滚动带走表面污染物实现自清洁效果；超亲水涂层则是水接触角＜5°，通过在表面形成水膜而带走表面污染物最终实现自清洁效果。超疏水表面特殊的表面润湿性使其在自清洁、防水、防覆冰、防腐蚀以及流体运输等领域具有广泛的应用前景。
一般来说，超疏水性表面可以通过两种方法来制备：一种是在疏水材料表面(低表面能)上构建粗糙的微米-纳米结构；另一种是对粗糙表面上修饰低表面能的物质。虽然目前关于超疏水涂层构建的报道很多，但涂层强度、柔韧性、对基材的附着力等机械性能不佳，限制了超疏水涂层的应用。到目前为止，国内还没有具备良好机械性能的超疏水涂层或者涂料的报道，因此制备具有良好机械性能的超疏水涂料具有重要意义。
通过现有技术形成的超疏水涂层具有机械性能差(如硬度、附着力、耐冲击性、耐软摩擦性)的缺点。此外，现有的用于形成超疏水涂层的方法具有工艺复杂、涂层固化温度过高等缺点。
同时，电子元器件上易沾灰尘，影响散热性能，造成电子元器件损坏；此外，电子元器件上粘上水滴也易造成电子元器件损坏。
技术实现要素：
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种电子元器件用具有超疏水性能的涂料及其制备方法。
技术方案：本发明提供的一种电子元器件用具有超疏水性能的涂料，包括以下重量百分比的组份：50-70份聚四氟乙烯，30-50份有机高分子化合物，颜料20-30份，填料5-10份，固化剂5-10份，绝缘剂4-6份，分散剂1-3份，流平剂1-3份，催干剂1-3份，增塑剂1-3份，成膜助剂1-3份，溶剂汽油100份；
其中，所述有机高分子化合物如式(i)所示：
式中，n为500～2000之间的整数。
优选地，所述颜料为质量比为1:(1-3)的钛白粉和氧化硅的混合物；所述填料为质量比为(1-3):1的碳酸钙和高岭土的混合物；所述固化剂为质量比(1-2)：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述绝缘剂为质量比1:(2-3)的对苯二甲腈和三聚氰胺氰尿酸盐的混合物；所述分散剂为质量比1:(2-4)的efka-5065分散剂和efka-4050分散剂的混合物；所述流平剂为质量比2:(3-5)的丙烯酸丁酯和焦磷酸四钠的混合物；所述催干剂质量比(1-3):1的丙三醇和山梨糖醇的混合物；所述增塑剂为质量比(1-3):1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比(2-5):1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
本发明还提供了一种电子元器件用具有超疏水性能的涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)有机高分子化合物的制备，包括以下步骤：
(1.1)在惰性气体的保护、室温条件下，将4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷反应，制得三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦；
(1.2)在惰性气体的保护、350～400℃下，将四氟丁二酸二甲酯与三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在催化剂作用下反应8-12h，得中间体；中间体的结构式为：
(1.3)以5℃/h的速度降温至250℃，同时加入三氟乙酸甲酯，恒温反应8-12h；冷却后真空干燥，即得式(i)所示的聚合物；
(2)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、绝缘剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(3)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60hz；
(4)冷却，粗粉碎，得片状物；
(5)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(6)将步骤(5)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.1-0.2kpa，时间为1-2h。
步骤(1.1)中，4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷的摩尔比为1∶(1.0～1.2)。
步骤(1.2)中，催化剂选自磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺中的一种或几种。
步骤(1.2)中，四氟丁二酸二甲酯与三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为(1～1.2)∶1。
步骤(1.3)中，三氟乙酸甲酯与中间体的摩尔比为(3-5)：1。
有益效果：本发明提供的涂料结构简单、制备工艺简单、成本低廉，疏水性能优异，稳定性高。
具体实施方式
下面对本发明作出进一步说明。
实施例1
有机高分子化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在惰性气体的保护、室温条件下，将4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷反应，制得三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦；4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷的摩尔比为1∶1.1；
取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1900。
(2)在惰性气体的保护、375℃下，将四氟丁二酸二甲酯与三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺作用下反应10h，得中间体；四氟丁二酸二甲酯与三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1.1∶1；
(3)以5℃/h的速度降温至250℃，同时加入三氟乙酸甲酯，恒温反应10h；冷却后真空干燥，即得式(i)所示的聚合物；三氟乙酸甲酯与中间体的摩尔比为4：1。
将有机高分子化合物涂覆于基板上，测定：接触角158°，滚动角7°。
实施例2
有机高分子化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在惰性气体的保护、室温条件下，将4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷反应，制得三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦；4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷的摩尔比为1∶1.0；
取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1820。
(2)在惰性气体的保护、350℃下，将四氟丁二酸二甲酯与三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺作用下反应12h，得中间体；四氟丁二酸二甲酯与三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1.2∶1；
(3)以5℃/h的速度降温至250℃，同时加入三氟乙酸甲酯，恒温反应12h；冷却后真空干燥，即得式(i)所示的聚合物；三氟乙酸甲酯与中间体的摩尔比为5：1。
将有机高分子化合物涂覆于基板上，测定：接触角156°，滚动角5°。
实施例3
有机高分子化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)在惰性气体的保护、室温条件下，将4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷反应，制得三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦；4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦与三乙基氯硅烷的摩尔比为1∶1.2；
取样，冷却降至室温，真空干燥，水洗、烘干和粉碎，检测聚合度为1860。
(2)在惰性气体的保护、400℃下，将四氟丁二酸二甲酯与三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦在磷酸三苯酯、三乙胺、乙二胺作用下反应8h，得中间体；四氟丁二酸二甲酯与三乙基硅氧基4,4’-二氨基苯基羟基氧化膦的摩尔比为1∶1；
(3)以5℃/h的速度降温至250℃，同时加入三氟乙酸甲酯，恒温反应8h；冷却后真空干燥，即得式(i)所示的聚合物；三氟乙酸甲酯与中间体的摩尔比为3：1。
将有机高分子化合物涂覆于基板上，测定：接触角157°，滚动角5°。
利用实施例1至3的材料制备绝缘耐久电子元器件用涂料。
实施例4
电子元器件用具有超疏水性能的涂料，包括以下重量百分比的组份：60份聚四氟乙烯，40份有机高分子复合物，颜料25份，填料7.5份，固化剂7.5份，绝缘剂5份，分散剂2份，流平剂2份，催干剂2份，增塑剂2份，成膜助剂2份，溶剂汽油100份。
所述颜料为质量比为1:2的钛白粉和氧化硅的混合物；所述填料为质量比为2:1的碳酸钙和高岭土的混合物；所述固化剂为质量比1.5：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述绝缘剂为质量比1:1.5的对苯二甲腈和三聚氰胺氰尿酸盐的混合物；所述分散剂为质量比1:3的efka-5065分散剂和efka-4050分散剂的混合物；所述流平剂为质量比2:4的丙烯酸丁酯和焦磷酸四钠的混合物；所述催干剂质量比2:1的丙三醇和山梨糖醇的混合物；所述增塑剂为质量比2:1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比3.5:1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
上述电子元器件用具有超疏水性能的涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、绝缘剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(2)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60hz；
(3)冷却，粗粉碎，得片状物；
(4)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(5)将步骤(4)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.2kpa，时间为2h。
将电子元器件用具有超疏水性能的涂料涂覆于基板上，测定：接触角157°，滚动角8°。
实施例5
电子元器件用具有超疏水性能的涂料，包括以下重量百分比的组份：50份聚四氟乙烯，50份有机高分子复合物，颜料30份，填料5份，固化剂10份，绝缘剂4份，分散剂3份，流平剂1份，催干剂3份，增塑剂1份，成膜助剂3份，溶剂汽油100份。
所述颜料为质量比为1:1的钛白粉和氧化硅的混合物；所述填料为质量比为3:1的碳酸钙和高岭土的混合物；所述固化剂为质量比1：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述绝缘剂为质量比1:3的对苯二甲腈和三聚氰胺氰尿酸盐的混合物；所述分散剂为质量比1:2的efka-5065分散剂和efka-4050分散剂的混合物；所述流平剂为质量比2:5的丙烯酸丁酯和焦磷酸四钠的混合物；所述催干剂质量比1:1的丙三醇和山梨糖醇的混合物；所述增塑剂为质量比3:1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比2:1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
上述电子元器件用具有超疏水性能的涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、绝缘剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(2)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60hz；
(3)冷却，粗粉碎，得片状物；
(4)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(5)将步骤(4)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.2kpa，时间为1h。
将电子元器件用具有超疏水性能的涂料涂覆于基板上，测定：接触角156°，滚动角8°。
实施例6
电子元器件用具有超疏水性能的涂料，包括以下重量百分比的组份：70份聚四氟乙烯，30份有机高分子复合物，颜料20份，填料10份，固化剂5份，绝缘剂6份，分散剂1份，流平剂3份，催干剂1份，增塑剂3份，成膜助剂1份，溶剂汽油100份。
所述颜料为质量比为1:3的钛白粉和氧化硅的混合物；所述填料为质量比为1:1的碳酸钙和高岭土的混合物；所述固化剂为质量比2：1四氢苯二酸酐或乙烯基三胺；所述绝缘剂为质量比1:2的对苯二甲腈和三聚氰胺氰尿酸盐的混合物；所述分散剂为质量比1:4的efka-5065分散剂和efka-4050分散剂的混合物；所述流平剂为质量比2:3的丙烯酸丁酯和焦磷酸四钠的混合物；所述催干剂质量比3:1的丙三醇和山梨糖醇的混合物；所述增塑剂为质量比1:1的环氧大豆油和邻苯二甲酸二辛酯的混合物；所述成膜助剂为质量比5:1的酮醇酯有机化合物和二亚烷基二醇苯基醚的混合物。
上述电子元器件用具有超疏水性能的涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取有机高分子复合物、颜料、填料、固化剂、绝缘剂、分散剂、流平剂、催干剂、增塑剂和成膜助剂，将其预混合；
(2)将预混合的物料进行熔融挤出，挤出参数为：一区110℃，二区100℃，螺杆转速60hz；
(3)冷却，粗粉碎，得片状物；
(4)片状物至于球磨机中球墨，球磨机转速为1000-1100rpm，得混合物；
(5)将步骤(4)的混合物真空冷冻干燥，再在旋风分离器中收集，即得；冷冻干燥真空压力为0.1kpa，时间为2h。
将电子元器件用具有超疏水性能的涂料涂覆于基板上，测定：接触角156°，滚动角8°。