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具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和产品

技术摘要:
具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和产品,其中所述具有硅烷过渡层的复合防护膜层包括一硅烷过渡层和一涂层,其中所述硅烷过渡层是由有机硅烷通过等离子化学气相沉积形成,其中在形成所述硅烷过渡层之后,所述涂层由第一单体和第二单体通过等离子化学气相沉积  全部
背景技术:
三防,也就是防霉菌、防潮湿和防盐雾,是电子设备在存储、运输和使用过程中十 分需要注意的问题。一旦防护措施不到位,电子设备就可能因为其中任何一个问题导致短 路而失效。 目前,采用防护膜层对于电子产品进行防护,是应对三防问题的有效措施。防护膜 层通过特定的方法在电子产品的表面被制备,通常有两种方式,一种是液相制备方法,另一 种是气相制备方法。前一种方法通过热固化或者是光固化在电子产品表面形成致密有机涂 层。然而在生产过程中会产生废水、废气和废液,使用的溶剂对于电子产品会造成一定的损 伤。液相制备方法制备的膜层厚度大多数在几十微米,对于电子产品的散热和信号传输造 成影响。 后一种方法中最典型的应用是蒸镀派瑞林涂层,派瑞林涂层是对二甲苯的聚合 物。在这种方式中,首先加热对二甲苯至680摄氏度,以形成具有活性的对二甲苯二聚体,然 后降低温度以使得聚合体能够沉积在电子产品表面形成聚合物涂层。然而聚对二甲苯需要 在真空条件下沉积制备,也就是说,涂层制备的条件要求高温和高真空度。另外,和液相法 类似,蒸镀派瑞林涂层的膜厚需要在几十微米,如果膜层厚度较小,将影响到膜层对于电子 产品的防护性能。 进一步地,采用液相制备方法或者是蒸镀派瑞林涂层的方法制备膜层,其对于原 料单体的选择性差,并且制备获得的大多数是单一膜层,难以满足不同环境下对于电子产 品的防护要求。
技术实现要素:
本发明的一优势在于提供一具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和产 品,其中复合防护膜层对于制备条件的要求较低,适于推广应用。 本发明的另一优势在于提供一具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和 产品,其中所述复合防护膜层的厚度能够被制备的较薄,比如说纳米级,并且在厚度较薄时 仍然可以提供较佳的防护性能。 本发明的另一优势在于提供一具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和 产品,其中所述复合防护膜层采用等离子化学气相沉积方法进行制备,能够适于多种原料 单体。 本发明的另一优势在于提供一具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和 产品,其中所述复合防护膜层采用等离子化学气相沉积方法进行制备,制备温度较低,适于 对于多种类型的电子设备进行制备,并且在制备过程中不会对于电子设备本身造成损伤。 6 CN 111570216 A 说 明 书 2/11 页 本发明的另一优势在于提供一具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和 产品,其中所述复合防护膜层包括一硅烷过渡层和一涂层,其中所述硅烷过渡层能够提高 所述复合防护膜层和电子设备之间的结合力。 本发明的另一优势在于提供一具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和 产品,其中所述硅烷过渡层能够提高所述复合防护膜层的耐腐蚀性能。 本发明的另一优势在于提供一具有硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和 产品,其中所述复合膜层通过引入多官能团在等离子放电环境下形成多个活性位点从而交 联形成致密的网状结构,以提高耐腐蚀性能和稳定性。 本发明的另一优势在于提供一硅烷过渡层的复合防护膜层及其制备方法和产品, 其中所述制备方法通过多通道进料的方式减少了传统制备方法中单通道进行原料单体相 互反应的现象。 根据本发明的一方面,本发明提供了一具有硅烷过渡层的复合防护膜层,其包括: 一硅烷过渡层,其中所述硅烷过渡层由有机硅烷通过等离子化学气相沉积形成; 和 一涂层,其中在形成所述硅烷过渡层之后,所述涂层由第一单体和第二单体通过 等离子化学气相沉积在所述硅烷过渡层形成,其中所述第一单体是选自低偶极矩有机物单 体和多官能度丙烯酸酯类化合物中的一种或两种,其中所述第二单体是氟碳酸酯类化合 物。 根据本发明的至少一个实施例,所述硅烷过渡层沉积于一基材的表面。 根据本发明的至少一个实施例,所述硅烷过渡层由疏水硅烷和/或亲水硅烷通过 等离子化学气相沉积形成。 根据本发明的至少一个实施例,其中所述硅烷过渡层由有机硅烷和缓蚀剂通过等 离子化学气相沉积形成,所述缓蚀剂是有机缓蚀剂,其中所述有机缓蚀剂选自组合咪唑类 及其盐、喹啉类及其盐、嘧啶类及其盐、苯骈三氮唑及其衍生物、有机胺类中的一种或几种。 或者,所述缓蚀剂是无机缓蚀剂,其中所述无机缓蚀剂是稀土硝酸盐。 根据本发明的至少一个实施例,所述缓蚀剂是有机缓蚀剂,其中所述有机缓蚀剂 选自组合:苯骈三氮唑、苯并咪唑、2-硫基-1-甲基咪唑、二巯基噻二唑、1-  苯基-4-甲基咪 唑、吡唑啉、四唑、尿嘧啶、5-胺基尿嘧啶、二硫尿嘧啶、N-(2-  糠基)-p-甲苯胺、N-(5-甲基- 2-糠基)-p-甲苯胺、羟基喹啉中的一种或几种 根据本发明的至少一个实施例,所述无机缓蚀剂选自组合:硝酸镧、硝酸铈、硝酸 钼、硝酸铒、硝酸锆、硝酸钴、硝酸钇、硝酸钪以及硝酸铟的一种或几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述缓释剂是有机缓释剂,并且选自组合:苯骈三 氮唑、二硫尿嘧啶、二巯基噻二唑中的一种或者几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述无机缓释剂选自组合:硝酸镧、硝酸铈中的一 种或者几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述有机硅烷的结构式为Y-R-SiX3,其中  Y是脲 基、羧酸、醚基、氨基、烃基、硫基、酯基、苯基、环氧基中的一种,其中R是有机碳链,其中X选 自带氧基团、卤素基团和带氮基团中的一种。 根据本发明的至少一个实施例,R包括C-C、C=C、C-N-C、C-S-C中的一种。 7 CN 111570216 A 说 明 书 3/11 页 根据本发明的至少一个实施例,X是甲氧基、乙氧基、氯基、溴基、乙酰氧基、氨基中 的一种。 根据本发明的至少一个实施例,所述有机硅烷包括亲水硅烷,并且选自组合:脲基 丙基三乙氧基硅烷、脲基丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、 2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷、二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨丙基甲基二甲 氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述有机硅烷选自组合:脲基丙基三甲氧基硅烷、 2-氨乙基-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或者几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述有机硅烷包括疏水硅烷,并且选自组合:苯基 三乙氧基硅烷、乙烯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、3-丁烯 基三甲基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、1,2,2-三氟乙烯基三苯 基硅烷、六乙基环三硅氧烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、苯基三(三甲基硅氧烷 基)硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、三苯基氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、三氟丙基三氯硅烷、 三氟丙基甲基二氯硅烷、二甲基苯基氯硅烷、三丁基氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、六甲基环 三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六苯基环三硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、 三苯基羟基硅烷、二苯基二羟基硅烷、、三氟丙基甲基环三硅氧烷、2,2,4,4-四甲基-6,6,8, 8-  四苯基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅 烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、十甲基环五硅氧烷、硫基丙基三甲氧基硅烷和双- [γ-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物中的一种或几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述有机硅烷选自组合:六甲基环三硅氧烷、八甲 基环四硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、硫基丙基三甲氧基硅烷中的一种或者几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述第一单体包括低偶极矩有机物,选自组合:对 二甲苯、苯、甲苯、四氟化碳、α-甲基苯乙烯、聚对二氯甲苯、二甲基硅氧烷、分子500-50000 的聚二甲基硅氧烷、烯丙苯、十氟联苯、十氟联苯酮、全氟烯丙基苯、四氟乙烯、六氟丙烯、 1H,1H-全氟辛基胺、全氟碘代十二烷、全氟三丁胺、1,8-二碘代全氟辛烷、全氟己基碘烷、全 氟碘代丁烷、全氟碘代癸烷、全氟辛基碘烷、1,4-二(2’,3'-环氧丙基)全氟丁烷、十二氟-2- 甲基-2-戊烯、2-(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟 辛基)碘代乙烷、全氟癸基乙基碘、1,1,2,2-四氢全氟己基碘、全氟丁基乙烯、1H,1H,2H-全 氟  -1-癸烯、2,4,6-三(全氟庚基)-1,3,5-三嗪、全氟己基乙烯、3-(全氟正基)-1,2-环氧丙 烷、全氟环醚、全氟十二烷基乙烯、全氟十二烷基乙基碘、二溴对二甲苯和  1 ,1 ,4 ,4-四苯 基-1,3-丁二烯中的一种或者几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述第一单体包括多官能度丙烯酸酯类化合物, 选自组合:二丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸五 氟苯酚酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸二甲氨乙酯、 甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸三甲基硅烷酯 和二甲基丙烯酸二乙二醇酯中的一种或几种。 根据本发明的至少一个实施例,所述第二单体包括氟碳酸酯类化合物,选自组合: 3-(全氟-5-甲基己基)-2-羟基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全 氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟十二烷基)乙基丙烯酸酯、  2-全氟辛基丙烯酸乙酯、 8 CN 111570216 A 说 明 书 4/11 页 1H,1H,2H,2H-全氟辛醇丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基丙烯酸酯、(2H-全氟丙基)-2-丙烯酸 酯、(全氟环己基)甲基丙烯酸酯、3,3,3-  三氟-1-丙炔、1-乙炔基-3,5-二氟苯或4-乙炔基 三氟甲苯的一种或几种。 根据本发明的另一方面,本发明提供了一镀膜产品,其中产品通过等离子化学气 相沉积被镀有具有硅烷过渡层的复合防护膜层,其中有机硅烷通过等离子化学气相沉积在 产品表面形成所述复合防护膜层的硅烷过渡层,然后在形成所述硅烷过渡层之后,由第一 单体和第二单体通过等离子化学气相沉积在镀有所述硅烷过渡层的所述产品表面形成一 涂层以形成所述复合防护膜层,其中所述第一单体是选自低偶极矩有机物单体和多官能度 丙烯酸酯类化合物的一种或两种,其中所述第二单体是氟碳酸酯类化合物。 根据本发明的至少一个实施例,所述产品选自组合电子产品、丝织品、金属产品、 玻璃产品、陶瓷产品中的一种或者是多种。 根据本发明的另一方面,本发明提供了一具有硅烷过渡层的复合防护膜层的制备 方法,其包括如下步骤: 在一基材表面通过等离子化学气相沉积形成一硅烷过渡层;和 在形成所述硅烷过渡层之后通过等离子化学气相沉积形成一涂层以和所述硅烷 过渡层形成一复合防护膜层。 根据本发明的至少一个实施例,所述沉积形成硅烷过渡层步骤进一步包括如下步 骤: 向一反应装置的一反应腔内通入辅助气体;和 然后通入有机硅烷原料至所述反应腔以在等离子环境下在所述基材表面形成所 述硅烷过渡层。 根据本发明的至少一个实施例,在所述沉积形成所述涂层的步骤中,通入第一单 体和第二单体蒸汽至一反应装置的一反应腔以在等离子环境下形成所述涂层,其中所述第 一单体是低偶极矩有机物单体和/或多官能度丙烯酸酯类化合物,其中所述第二单体是氟 碳酸酯类化合物。 根据本发明的至少一个实施例,在上述方法中,所述硅烷过渡层和所述涂层的沉 积分别包括预处理阶段和镀膜阶段,在所述预处理阶段,等离子体放电功率为120~500W, 持续放电时间60~500s,在所述镀膜阶段,等离子体放电功率为10~180W,持续放电时间 400~7200s。 根据本发明的至少一个实施例,在上述方法中,等离子放电方式是无电极放电、单 电极放电、双电极放电或者是多电极放电。 根据本发明的至少一个实施例,在上述方法中,以有机硅烷和缓蚀剂溶液为原料 制备所述硅烷过渡层。 根据本发明的至少一个实施例,在上述方法中,所述有机硅烷包括质量份比例为0 ~100份亲水硅烷和50~100份疏水硅烷。
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