一种非危化品高闪点聚氨酯三防漆

摘要

本发明涉及印制电路板防护技术领域，具体涉及一种非危化品高闪点聚氨酯三防漆。一种非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括组分：聚氨酯树脂40～60份、氢化石油醚35～40份、异构脂肪族烷烃10～20份、流平助剂0.5～3份、消泡剂0.5～3份、润湿剂0.5～3份、阻燃剂0.5～3份。

说明书

技术领域

本发明涉及印制电路板防护技术领域，具体涉及一种非危化品高闪点聚氨酯三防漆。

背景技术

“三防”通常指的是防潮、防霉、防盐雾。三防漆是一种特殊配方的涂料，涂覆于线路板的表面，形成一层致密的保护膜，保护线路板免受外界环境(潮湿、霉菌、盐雾、高尘、震动、腐蚀性气体等)的腐蚀，提高产品可靠性，增加使用安全系数。三防漆广泛用于电子电气设备线路板防腐保护，如智能家电、汽车电子、电源/变频、智能工控、军工船舶、户外精密设备等。产品的安全可靠性是各生产企业得以顺利进行生产作业的前提，因此在选用三防漆时，其本身的安全性及可靠性是需要特别考虑的两大因素。产品安全性可通过闪点评定，闪点是可燃液体能发生闪燃的最低温度，它是可燃性液体贮存、运输和使用的一个安全指标，闪点越低，引起火灾的危险性越大。《建筑设计防火规范》中将能够燃烧的液体分为甲类液体、乙类液体、丙类液体三类(按闭杯闪点划分)。具体划分方式为：将闪点＜28℃的液体划分为甲类液体；将闪点在28～45℃之间的液体划分为乙类液体，将闪点≥60℃的液体划分为丙类液体。比照危险货物的分类方法，将甲类和乙类液体划入易燃液体类，丙类液体划入可燃液体类。

现有的溶剂型三防漆闪点在25～32℃，属于甲类和乙类液体，为易燃液体，属于危化品。在生产、运输、储存过程中存在极大的安全隐患。近年来，化工事故频发，造成人力、物力、财力的巨大损失，严重威胁着人们的生命财产安全。此外，随着国家对安全生产要求的提高，各地安监局对企业安全生产监督排查力度越来越严格，传统溶剂型三防漆的使用逐渐受到限制！

为了解决溶剂型三防漆存在的易燃易爆、安全隐患问题，且同时为线路板提供高可靠性防腐保护，本发明提供了一种非危化品高闪点溶剂型聚氨酯三防漆，其闪点大于61℃，从以上标准中对易燃液体的划分类型可以看出，闪点大于60℃的液体已不具有燃烧危险，属于非危化品，在运输、储存过程中大大降低了安全隐患，且具有高防腐可靠性，是溶剂型三防漆安全问题的另一有效解决方案！

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂40～60份、氢化石油醚35～40份、异构脂肪族烷烃10～20份、流平助剂0.5～3份、消泡剂0.5～3份、润湿剂0.5～3份、阻燃剂0.5～3份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂50～60份、氢化石油醚35～40份、异构脂肪族烷烃12～16份、流平助剂1～3份、消泡剂0.5～2份、润湿剂0.8～2.4份、阻燃剂1～3份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的聚氨酯树脂为植物油基聚氨酯树脂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的氢化石油醚和异构脂肪族烷烃的质量比为1.5～4：1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的流平助剂选自溶剂型流平助剂、丙烯酸类流平助剂、有机硅类流平助剂中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的润湿剂选自卵磷脂、长链聚酯的酸或多氨基盐、聚酰胺及酸性酯的盐、多元羧酸或其胺盐、聚硅氧烷和聚醚嵌段共聚物、特殊乙烯类聚合物或偶联剂、改性聚氨酯中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氧化镁、氧化铝、三氧化锑中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的阻燃剂为经过含有10～18个碳原子的脂肪酸改性的阻燃剂。

本发明的第二个方面提供了所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆的制备方法，至少包括以下步骤：

按重量份计，将氢化石油醚、异构脂肪族烷烃加入真空捏合机内，于温度110～130℃，真空度为-0.06～-0.099MPa，脱水共混1～2h，冷却，向其中加入聚氨酯树脂、流平助剂、润湿剂、消泡剂、阻燃剂，于真空度为-0.06～-0.099MPa，80℃以下，搅拌1～2h，混合均匀即得所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆。

本发明的第三个方面提供了所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆用于军用电子器材、电控设备、电子仪表卫浴设备、家电用品电器、LED、汽车电控零件、PCB线路板的保护涂层。

参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。

本发明的非危化品高闪点聚氨酯三防漆不同于传统溶剂型三防漆，其闪点大于61℃，属于非危化品，不易燃易爆，可按常规化学品储存运输；聚氨酯材质，高防腐可靠性，电气绝缘性能优异；环保，不含甲苯，二甲苯等芳香溶剂；高附着，漆膜光亮无气泡。

具体实施方式

参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由…组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由…组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。

说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

“聚合物”意指通过聚合相同或不同类型的单体所制备的聚合化合物。通用术语“聚合物”包含术语“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”与“共聚体”。

“共聚体”意指通过聚合至少两种不同单体制备的聚合物。通用术语“共聚体”包括术语“共聚物”(其一般用以指由两种不同单体制备的聚合物)与术语“三元共聚物”(其一般用以指由三种不同单体制备的聚合物)。其亦包含通过聚合四或更多种单体而制造的聚合物。“共混物”意指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的聚合物。

闪点(Flash Point)，是指在规定的试验条件下，使用某种点火源造成液体汽化而着火的最低温度，闪燃的最低温度称为闪点。闪燃是液体表面产生足够的蒸气与空气混合形成可燃性气体时，遇火源产生短暂的火光，发生一闪即灭的现象。闪点是液体危险性指数，闪点越低越容易引发火灾。危险品(hazardous material)，是易燃、易爆、有强烈腐蚀性、有毒的物品的总称，运输和贮藏时，应按照危险品条例处理。危险品的闭杯实验闪点等于或低于61℃，但不同运输方式可确定本运输方式使用的闪点，而不低于45℃。

闪点是评判溶剂型三防漆的重要指标之一，闪点越高代表溶剂型三防漆越安全，闪点越低代表溶剂型三防漆越易燃易爆、不安全。闪点分析主要包括开口闪点和闭口闪点两种，正常情况下闭口闪点一般会比开口闪点低1～2℃，本发明所测试的闪点均为闭口闪点。本发明所使用的是GB 261-83国家标准闪点分析方法即宾斯基-马丁闭口杯法。主要实验步骤如下：

(1)记录环境大气压P；

(2)将试样倒入试验杯至标线，盖上杯盖；点燃试验火源，调节火焰直径；

(3)加热试样，从预期闪点以下23±5℃开始点火，试样每升高1℃点火一次，每次点火时需停止搅拌；

(4)记录火源引起试验杯内产生明显着火的温度；

(5)对闪点进行修正。利用公式1和公式2进行计算在标准大气压101.3kPa或760mmHg柱时的修正数Δt：

Δt＝0.25×(101.3-P)公式1

Δt＝0.0345×(760-P)公式2

式中：Δt：修正数，℃；P：实际大气压力，公式1中单位为kPa；公式2中单位为mmHg柱。

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂40～60份、氢化石油醚35～40份、异构脂肪族烷烃10～20份、流平助剂0.5～3份、消泡剂0.5～3份、润湿剂0.5～3份、阻燃剂0.5～3份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂50～60份、氢化石油醚35～40份、异构脂肪族烷烃12～16份、流平助剂1～3份、消泡剂0.5～2份、润湿剂0.8～2.4份、阻燃剂1～3份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂56份、氢化石油醚40份、异构脂肪族烷烃16份、流平助剂2份、消泡剂1.3份、润湿剂0.9份、阻燃剂2.5份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的聚氨酯树脂为植物油基聚氨酯树脂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的植物油选自蓖麻油、大豆油、菜籽油、葡萄籽油、棕榈油、橄榄油、葵花籽油中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的聚氨酯树脂为蓖麻油基聚氨酯树脂。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的聚氨酯树脂的制备方法，至少包括以下步骤：

a.在反应容器中加入60～100重量份的植物油，搅拌升温到100～130℃，真空为-0.01MPa的条件下脱水2～3h；

b.将温度降至60～80℃，加入10～25重量份二苯基甲烷二异氰酸酯和5～20重量份的溶剂，在60～100℃搅拌状态下，反应2～3h；

c.将温度降至50～60℃，向体系中滴加巯基丙基硅氧烷，控制NCO与巯基丙基硅氧烷摩尔比在2～1.5：1，加入0.1～1重量份的阻聚剂，在55～65℃搅拌状态下，反应2～3h；

d.将温度降至50～60℃，加入0.2～1重量份催化剂、0.1～3重量份的助剂，搅拌1～2h，分散均匀后，降温至30～40℃，充氮保护，出料得到所述的聚氨酯树脂。

所述的蓖麻油化学式为C₅₄H₁₀₇O₉，规格为分析纯，购自Sigma-Aldrich。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的二苯基甲烷二异氰酸酯选自纯MDI、液化MDI、MDI-50中的至少一种。

所述的纯MDI指的是纯二苯基甲烷二异氰酸酯，所述的液化MDI指的是碳化二亚胺改性异氰酸酯。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的溶剂选自溶剂油、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲乙酮中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的阻聚剂选自磷酸、酒石酸、苯甲酰氯、苯甲酸中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的巯基丙基硅氧烷为γ-巯基丙基三甲氧基硅烷或γ-巯基丙基三乙氧基硅烷。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅有机金属催化剂或脂肪胺类、脂环胺类、芳香胺类和醇胺类及其铵盐类化合物催化剂的一种或一种以上的混合物。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的助剂选自增塑剂、抗氧剂、防沉剂、偶联剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、氯化石蜡、柠檬酸酯类增塑剂等中的至少一种。

所述的增塑剂与聚氨酯相容性好，稳定性和协同性显著。

所述的抗氧剂选自1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)或2,6-二叔丁基对甲苯酚(BHT)的至少一种。

所述的紫外线吸收剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯氰类、三嗪类等。例如氰特公司的产品：UV-3638、UV-2337、UV-5365、UV-5411、UV-24、UV-531、UV-9、UV-1084、UV-1164等；汽巴精化产品：Tinuvin P、Tinuvin 1130、Tinuvin 99-2、Tinuin 928、Tinuvin 326、Tinuvin 327、Tinuvin 329等。

所述的紫外线稳定剂一般为受阻胺类光稳定剂。例如氰特公司产品：UV-3346、UV-3529、UV-3581、UV-3853、UV-3853S、UV-2908等；汽巴精化产品：Tinuvin 770、Tinuvin 292、Tinuvin 5050、Tinuvin 5055、Tinuvin 5151、Tinuvin 5060等。

植物油资源丰富，价格低廉，官能度高，并且采用植物油制备的聚合物性能优异。本发明的聚氨酯由植物油基多元醇与二异氰酸酯共聚制备得到。植物油基聚氨酯材料不仅机械性能可以与石油基材料相媲美，而且耐热分解与热氧化性能更佳，且成本更低。植物油基多元醇主链上含有长链脂肪链，而脂肪链具有优秀的阻隔潮气的能力，同时兼有优秀的耐候性，同时植物油基多元醇的引入增强了聚氨酯树脂在氢化石油醚和异构脂肪族烷烃等溶剂中的分散性。本发明的聚氨酯树脂中的巯基丙基硅氧烷不仅可以异氰酸酯反应并且其上的巯基也能与植物油上的不饱和双键发生反应，烷氧基可以参与三防漆的交联过程，从而提高了获得的漆膜的硬度、耐水性、拉伸强度以及断裂伸长率等。巯基丙基硅氧烷还有效增强了三防漆的稳定性，提高了其热解温度，扩大了其应用范围。

本发明所述的氢化石油醚为石油产品，指的是主要成分为分子量在300以上，至少含有15个碳原子的烷烃的溶剂油。

本发明的氢化石油醚为市售产品，可列举的有法国道达尔公司牌号为G232H、G240H、G250H、G270H、G290H、G300H、G310H、G315H、G340H、TW220等。

本发明所述的氢化石油醚购自深圳市汇海润滑油有限公司。

本发明的氢化石油醚为低芳香烃溶剂，含有13～27个碳原子，蒸馏范围230～380℃/446～716℉一系列的产品，具有非常低的芳烃含量，低于100ppm。本发明的氢化石油醚还具有以下特点：纯度高，优良的热和紫外线稳定性、低气味、高闪点、很宽范围的粘度适合多种用途、良好的生物降解性、不含最重的消减挥发性有机化合物(VOC)、符合FDA规定的21CFR 178.3620(b)条(偶然食品接触)条例等。本发明的氢化石油醚清澈、无臭，兼容所有的铜基合金和含硫化合物和芳族化合物，其性能好、粘度低且还具有较好的安全性。其沸点和相对高的闪点能减少火灾和蒸汽在车间形成的风险。在室温下，按照欧盟指令1999/13，氢化石油醚都保证不含VOC(挥发性有机化合物)，从而允许间接与食品接触的。氢化石油醚不会造成任何操作人员的皮肤有刺激性。氢化石油醚提供优异的耐老化稳定性，优于某些合成异构烷烃溶剂。

异构脂肪族烷烃

异构脂肪族烷烃是指主要成分为异构烷烃的溶剂。异构烷烃与正构烷烃(直链烷烃)相对应，异构烷烃通常是指支链烷烃。一般在石油、石油炼制、石油化工等生产部门中，所谓异构烷烃都是指支链烷烃。其主要是通过蒸馏原油得到的馏分，也可以通过合成得到。

所述的异构脂肪族烷烃经过脱芳烃处理，可选自市售商品如美孚的SOPAR-E、ISOPAR-G、ISOPAR-H、ISOPAR-M、ISOPAR-V或日本出光的化妆品级异构脂肪族烷烃LX、1620、HX、2028、3835等。其气味极低，无毒无刺激性，对本发明的聚氨酯树脂溶解性好，可有效降低产品粘度，提高产品的施工性能。其关键还在于，异构脂肪族烷烃类溶剂，对水的溶解度极低，其存在于产品中，可在生产、包装、储存过程中可有效阻隔水分的侵入，大大提高产品的储存稳定性。施工后，异构脂肪族烷烃将通过迁移到表面而挥发到大气中，挥发后不影响产品的干燥性能，且所述异构脂肪族烷烃是一种以生物降解的有机溶剂，与添加一般溶剂相比，更有利于减少环境污染。

本发明的异构脂肪族烷烃清亮、无色、低味、低毒，高度支链化，几乎不含芳烃和硫，对人体无害，易生物降解；蒸发速度非常快，能完全代替挥发性硅油，防水好；相溶性非常好，能完全溶于硅油、矿物油及其他碳氢化合物和异构烷烃中；密度、粘度小，油感极轻，促进产品的辅展性；挥发性良好，对皮肤无刺激；易生物降解，性质稳定。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的异构脂肪族烷烃选自埃克森美孚的SOPAR-C、SOPAR-E、ISOPAR-G、ISOPAR-H、ISOPAR-L、ISOPAR-M、ISOPAR-V或日本出光的化妆品级异构脂肪族烷烃LX、1620、HX、2028、3835中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的异构脂肪族烷烃选自埃克森美孚的ISOPAR-L、ISOPAR-M、ISOPAR-V或日本出光的化妆品级异构脂肪族烷烃HX、2028中的至少一种。

本发明的异构脂肪族烷烃购自广州臣威化工有限公司。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的氢化石油醚和异构脂肪族烷烃的质量比为1.5～4：1。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的氢化石油醚和异构脂肪族烷烃的质量比为2.5：1。

本发明人意外地发现当氢化石油醚和异构脂肪族烷烃的质量比为2.5：1时，所述的非危化品高闪点三防漆具有最优的稳定性，并且表干时间短，漆膜附着力强，阻燃性能好。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的流平助剂选自溶剂型流平助剂、丙烯酸类流平助剂、有机硅类流平助剂中的至少一种。

所述的溶剂型流平助剂可列举的有高沸点芳烃、酮、酯、四氢化萘、十氢化萘等。

所述的丙烯酸类流平助剂可列举的有Henkel公司的Perenol F40、BYK公司的BYK-VP-354、BYK-322、3609或3529聚丙烯酸酯等。

所述的有机硅类流平助剂可列举的有硅油或有机硅改性树脂，可选用商品牌号为Henkel公司的Perenol S4、S400或S43；或BYK公司的BYK-310、BYK-300、BYK-370、BYK-323等。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的消泡剂为非硅酮含疏水离子矿物油混合物或改性聚硅氧烷。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的润湿剂选自卵磷脂、长链聚酯的酸或多氨基盐、聚酰胺及酸性酯的盐、多元羧酸或其胺盐、聚硅氧烷和聚醚嵌段共聚物、特殊乙烯类聚合物或偶联剂、改性聚氨酯中的至少一种。

所述的长链聚酯的酸或多氨基盐可选用商品牌号为EFKA Polymer 400、EFKAPolymer 401、EFKA Polymer 402、EFKA Polymer 403等。

所述的聚酰胺及酸性酯的盐可选用商品牌号为EFKA-44等。

所述的多元羧酸或其胺盐可选用商品牌号为EFKA-54、EFKA-66或TROYSOL 98C等。

所述的聚硅氧烷和聚醚嵌段共聚物可选用商品牌号为Polyflow KL-245等。

所述的改性聚氨酯可选用商品牌号为EFKA-4010等。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、氧化镁、氧化铝、三氧化锑中的至少一种。

作为本发明一种优选的技术方案，所述的阻燃剂为经过含有10～18个碳原子的脂肪酸改性的阻燃剂。

以氢氧化铝为例，所述的阻燃剂的制备方法，至少包括以下步骤：

取硝酸铝溶于去离子水中，硝酸铝和去离子水的质量比为1：1.25～3，升温至85℃，在400r/min的转速下进行搅拌，待其完全溶解后，向其中加入脂肪酸的乙醇溶液，乙醇与去离子水的体积比为1：1.5～3，继续搅拌15～30min，向其中滴加质量分数为10％的氢氧化钠水溶液，1h滴完，氢氧化钠的含量能完全使硝酸铝沉淀为氢氧化铝，控制反应温度为85℃，搅拌转速为500r/min；室温陈化4h；过滤，用去离子水和无水乙醇洗涤三次，110℃干燥4h，得到所述的阻燃剂。

本发明人发现经过脂肪酸改性的阻燃剂与三防漆体系具有更好的相容性，提高了体系的稳定性。并且由于进行脂肪酸改性的阻燃剂与溶剂相容性好，因此在溶剂挥发过程中，阻燃剂更倾向于移动到漆膜表面，更有利于其发挥阻燃性能，并进一步提高漆膜的硬度、耐候性、耐湿热稳定性以及三防性能。

本发明的第二个方面提供了所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆的制备方法，至少包括以下步骤：

按重量份计，将氢化石油醚、异构脂肪族烷烃加入真空捏合机内，于温度110～130℃，真空度为-0.06～-0.099MPa，脱水共混1～2h，冷却，向其中加入聚氨酯树脂、流平助剂、润湿剂、消泡剂、阻燃剂，于真空度为-0.06～-0.099MPa，80℃以下，搅拌1～2h，混合均匀即得所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆。

本发明的第三个方面提供了所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆用于军用电子器材、电控设备、电子仪表卫浴设备、家电用品电器、LED、汽车电控零件、PCB线路板的保护涂层。

本发明的非危化品高闪点聚氨酯三防漆具有耐紫外和耐湿热性能优异，粘结性能好，不容易开裂、性能稳定、环保安全的优点，该三防漆可以用于电子工业、军用电子器材、电控设备、电子仪表、卫浴设备、家电用品电器、LED、汽车电控零件、PCB线路板的保护涂层、封装材料、保护胶粘剂。

本发明的非危化品高闪点聚氨酯三防漆技术特点：

1)不同于传统溶剂型三防漆，其闪点大于61℃，属于非危化品，不易燃易爆，可按常规化学品储存运输；

2)聚氨酯材质，高防腐可靠性，电气绝缘性能优异；

3)环保，不含甲苯，二甲苯等芳香溶剂；

4)高附着，漆膜光亮无气泡。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。

实施例1：

实施例1提供了一种非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂40份、氢化石油醚35份、异构脂肪族烷烃10份、流平助剂0.5份、消泡剂0.5份、润湿剂0.5份、阻燃剂0.5份。

所述的聚氨酯树脂为葵花籽油基聚氨酯树脂。

所述的聚氨酯树脂的制备方法，至少包括以下步骤：

a.在反应容器中加入80重量份的植物油，搅拌升温到120～130℃，真空为-0.01MPa的条件下脱水2.5h；

b.将温度降至65～85℃，加入20重量份二苯基甲烷二异氰酸酯和15重量份的溶剂，在85℃搅拌状态下，反应3h；

c.将温度降至50～60℃，向体系中滴加巯基丙基硅氧烷，控制NCO与巯基丙基硅氧烷摩尔比在1.6：1，加入0.15重量份的阻聚剂，在55～65℃搅拌状态下，反应3h；

d.将温度降至50～60℃，加入0.25重量份催化剂、0.3重量份的助剂，搅拌1.5h，分散均匀后，降温至30～40℃，充氮保护，出料得到所述的聚氨酯树脂。

所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为纯MDI，CAS：101-68-8，购自金锦乐化学有限公司。所述的溶剂为丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯的混合溶剂，其质量比为2：2：3。所述的阻聚剂为磷酸，CAS：7664-38-2，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的巯基丙基硅氧烷为γ-巯基丙基三甲氧基硅烷。所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，CAS：77-58-7，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的助剂为抗氧剂和紫外线吸收剂，其质量比为1：1。所述的抗氧剂为1010。所述的紫外线吸收剂为UV-3638。

所述的氢化石油醚为法国道达尔公司牌号为G232H的产品。所述的异构脂肪族烷烃为埃克森美孚的ISOPAR-H。所述的流平助剂为十氢化萘。所述的消泡剂为BYK-066N(德国BYK化学公司)。所述的润湿剂为卵磷脂，CAS：8002-43-5，购自百灵威科技有限公司。所述的阻燃剂为氢氧化铝。

所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆的制备方法，至少包括以下步骤：

按重量份计，将氢化石油醚、异构脂肪族烷烃加入真空捏合机内，于温度120～130℃，真空度为-0.08MPa，脱水共混2h，冷却，向其中加入聚氨酯树脂、流平助剂、润湿剂、消泡剂、阻燃剂，于真空度为-0.08MPa，80℃以下，搅拌2h，混合均匀即得所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆。

实施例2：

实施例2提供了一种非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂60份、氢化石油醚40份、异构脂肪族烷烃20份、流平助剂3份、消泡剂3份、润湿剂3份、阻燃剂3份。

所述的聚氨酯树脂为蓖麻油基聚氨酯树脂。

所述的聚氨酯树脂的制备方法同实施例1。

所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为碳化二亚胺改性异氰酸酯，购自BASF，牌号为LUPRANATE 5143。所述的溶剂为丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯的混合溶剂，其质量比为2：2：3。所述的阻聚剂为苯甲酰氯，CAS：403-43-0，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的巯基丙基硅氧烷为γ-巯基丙基三乙氧基硅烷。所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，CAS：77-58-7，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的助剂为抗氧剂和紫外线吸收剂，其质量比为1：1。所述的抗氧剂为1010。所述的紫外线吸收剂为UV-3638。

所述的氢化石油醚为法国道达尔公司牌号为G250H的产品。所述的异构脂肪族烷烃为埃克森美孚的ISOPAR-L。所述的流平助剂为Henkel公司的Perenol F40。所述的消泡剂为BYK-066N(德国BYK化学公司)。所述的润湿剂为长链聚酯的酸或多氨基盐，牌号为EFKAPolymer 400。所述的阻燃剂为经过十四烷酸改性的氢氧化铝。

所述的阻燃剂的制备方法，至少包括以下步骤：

取硝酸铝溶于去离子水中，硝酸铝和去离子水的质量比为1：2.5，升温至85℃，在400r/min的转速下进行搅拌，待其完全溶解后，向其中加入脂肪酸的乙醇溶液，乙醇与去离子水的体积比为1：2，继续搅拌15～30min，向其中滴加质量分数为10％的氢氧化钠水溶液，1h滴完，氢氧化钠的含量能完全使硝酸铝沉淀为氢氧化铝，控制反应温度为85℃，搅拌转速为500r/min；室温陈化4h；过滤，用去离子水和无水乙醇洗涤三次，110℃干燥4h，得到所述的阻燃剂。

所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆的制备方法同实施例1。

实施例3：

实施例3提供了非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂50份、氢化石油醚35份、异构脂肪族烷烃12份、流平助剂1份、消泡剂0.5份、润湿剂0.8份、阻燃剂1份。

所述的聚氨酯树脂为蓖麻油基聚氨酯树脂。

所述的聚氨酯树脂的制备方法同实施例1。

所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为MDI-50，购自烟台万华聚氨酯股份有限公司，牌号为WANNATE MDI-50。所述的溶剂为丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯的混合溶剂，其质量比为2：2：3。所述的阻聚剂为苯甲酰氯，CAS：403-43-0，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的巯基丙基硅氧烷为γ-巯基丙基三乙氧基硅烷。所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，CAS：77-58-7，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的助剂为抗氧剂和紫外线吸收剂，其质量比为1：1。所述的抗氧剂为1010。所述的紫外线吸收剂为UV-3638。

所述的氢化石油醚为法国道达尔公司牌号为G290H的产品。所述的异构脂肪族烷烃为日本出光的化妆品级异构脂肪族烷烃HX。所述的流平助剂为BYK公司的BYK-VP-354。所述的消泡剂为BYK-066N(德国BYK化学公司)。所述的润湿剂为聚酰胺及酸性酯的盐，牌号为EFKA-44。所述的阻燃剂为经过十八烷酸改性的氢氧化铝。

所述的阻燃剂的制备方法同实施例3。

所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆的制备方法同实施例1。

实施例4：

实施例4提供了非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂60份、氢化石油醚40份、异构脂肪族烷烃16份、流平助剂3份、消泡剂2份、润湿剂2.4份、阻燃剂3份。

所述的聚氨酯树脂为蓖麻油基聚氨酯树脂。

所述的聚氨酯树脂的制备方法同实施例1。

所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为MDI-50，购自烟台万华聚氨酯股份有限公司，牌号为WANNATE MDI-50。所述的溶剂为丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯的混合溶剂，其质量比为2：2：3。所述的阻聚剂为苯甲酰氯，CAS：403-43-0，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的巯基丙基硅氧烷为γ-巯基丙基三乙氧基硅烷。所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，CAS：77-58-7，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的助剂为抗氧剂和紫外线吸收剂，其质量比为1：1。所述的抗氧剂为1010。所述的紫外线吸收剂为UV-3638。

所述的氢化石油醚为法国道达尔公司牌号为G310H的产品。所述的异构脂肪族烷烃为埃克森美孚的ISOPAR-M。所述的流平助剂为Henkel公司的Perenol S4。所述的消泡剂为BYK-066N(德国BYK化学公司)。所述的润湿剂为多元羧酸或其胺盐，牌号为EFKA-54。所述的阻燃剂为经过十八烷酸改性的氢氧化镁。

所述的阻燃剂的制备方法，至少包括以下步骤：

取硝酸镁溶于去离子水中，硝酸镁和去离子水的质量比为1：3，升温至85℃，在400r/min的转速下进行搅拌，待其完全溶解后，向其中加入脂肪酸的乙醇溶液，乙醇与去离子水的体积比为1：2，继续搅拌15～30min，向其中滴加质量分数为10％的氢氧化钠水溶液，1h滴完，氢氧化钠的含量能完全使硝酸镁沉淀为氢氧化镁，控制反应温度为85℃，搅拌转速为500r/min；室温陈化4h；过滤，用去离子水和无水乙醇洗涤三次，110℃干燥4h，得到所述的阻燃剂。

所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆的制备方法同实施例1。

实施例5：

实施例5提供了所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆，按重量份计，至少包括以下组分：聚氨酯树脂56份、氢化石油醚40份、异构脂肪族烷烃16份、流平助剂2份、消泡剂1.3份、润湿剂0.9份、阻燃剂2.5份。

所述的聚氨酯树脂为蓖麻油基聚氨酯树脂。

所述的聚氨酯树脂的制备方法同实施例1。

所述的二苯基甲烷二异氰酸酯为MDI-50，购自烟台万华聚氨酯股份有限公司，牌号为WANNATE MDI-50。所述的溶剂为丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯的混合溶剂，其质量比为2：2：3。所述的阻聚剂为苯甲酰氯，CAS：403-43-0，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的巯基丙基硅氧烷为γ-巯基丙基三乙氧基硅烷。所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，CAS：77-58-7，购自国药集团化学试剂有限公司。所述的助剂为抗氧剂和紫外线吸收剂，其质量比为1：1。所述的抗氧剂为1010。所述的紫外线吸收剂为UV-3638。

所述的氢化石油醚为法国道达尔公司牌号为G310H的产品。所述的异构脂肪族烷烃为埃克森美孚的ISOPAR-M。所述的流平助剂为Henkel公司的Perenol S4。所述的消泡剂为BYK-066N(德国BYK化学公司)。所述的润湿剂为多元羧酸或其胺盐，牌号为EFKA-54。所述的阻燃剂为经过十八烷酸改性的氢氧化镁和氢氧化铝。

所述的阻燃剂的制备方法，至少包括以下步骤：

取硝酸镁和硝酸铝溶于去离子水中，硝酸铝和去离子水的质量比为1：2，硝酸镁和硝酸铝的质量比为3：1，升温至85℃，在400r/min的转速下进行搅拌，待其完全溶解后，向其中加入脂肪酸的乙醇溶液，乙醇与去离子水的体积比为1：2，继续搅拌15～30min，向其中滴加质量分数为10％的氢氧化钠水溶液，1h滴完，氢氧化钠的含量能完全使硝酸铝和硝酸镁沉淀，控制反应温度为85℃，搅拌转速为500r/min；室温陈化4h；过滤，用去离子水和无水乙醇洗涤三次，110℃干燥4h，得到所述的阻燃剂。

所述的非危化品高闪点聚氨酯三防漆的制备方法同实施例1。

对比例1：

对比例1的具体实施方式同实施例5，不同之处在于，将所述的聚氨酯树脂的制备原料中的蓖麻油更换为等质量的购自山东东大化学工业有限公司的牌号为DL-2000的聚氧化丙烯丙二醇。

对比例2：

对比例2的具体实施方式同实施例5，不同之处在于，所述的聚氨酯树脂的制备原料不包括巯基丙基硅氧烷。

对比例3：

对比例3的具体实施方式同实施例5，不同之处在于，所述的氢化石油醚和异构醇脂肪族烷烃的质量比为5：1。

对比例4：

对比例4的具体实施方式同实施例5，不同之处在于，不包括阻聚剂。

性能评价：

1.闪点

根据GB 261-83国家标准闪点分析方法即宾斯基-马丁闭口杯法来测试实施例1～5和对比例1～4的闪点。测试数据见表1。

2.稳定性

分别称取50g实施例1～5和对比例1～4的样品于铁罐中密封好，放在50℃的鼓风干燥箱中，30d后观察体系是否出现凝胶或聚沉等现象，如果未出现记录为稳定，否则记录为不稳定。

3.硬度测试

将实施例1～5和对比例1～4的三防漆涂覆在PCB上，在25℃，湿度50％RH时，实干后固化7天，按照GB/6739T中第四章的规定执行。测试数据见表1。

4.附着力

漆膜附着力的优劣关系到漆膜的耐腐蚀和耐磨损性能，是漆膜的重要性能指标。采用划格法附着力仪测试涂层附着力。按照GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》规定，用单面多刃切割器(刀刃间距1mm，刃锋0.05mm)在漆膜上纵横垂直交叉切割6条平行切割线，划出十字方格图形，用透明胶粘贴漆膜切断处，均匀撕去胶带，检查切割漆膜破坏情况，根据漆膜脱落面积所占比例进行等级评定，试验结果0～5级，以此来判断漆膜与基体的附着强度。所述的基体为PCB线路板。测试数据见表1。

0级：切割边缘完全光滑，无一格脱落；

1级：在切割交叉处涂层有少许薄片分离，划格区受影响的面积不大于5％；

2级：切口边缘或交叉处涂层脱落的面积大于5％，但不大于15％；

3级：沿切口边缘有部分剥落或整大片剥落，或部分格子被整片剥落，剥落的面积超过15％，但是小于35％；

4级：切口边缘大片剥落或一些方格部分或全部剥落，其面积大于划格区的35％，但是小于65％；

5级：在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，且脱落总面积大于65％。

表1性能表征测试

闪点(℃)稳定性硬度附着力实施例162稳定2H1级实施例268稳定2H1级实施例372稳定2H0级实施例474稳定2H0级实施例581稳定3H0级对比例156不稳定2H3级对比例252不稳定HB4级对比例344不稳定HB3级对比例450不稳定HB3级

5.将实施例1～5的三防漆涂覆在PCB上，在25℃，湿度50％RH时，实干后固化7天，对漆膜进行盐雾测试、潮态实验、温度循环测试、腐蚀性气体、霉菌试验、耐酸耐碱测试、阻燃测试，相关测试参考的标准、具体测试方法以及实验数据如表2所示。

表2性能测试

由表1和表2可以看出，本发明中的非危化品高闪点聚氨酯三防漆闪点高，属于常规化学品，不易燃易爆。并且其阻燃性能好、稳定性好、漆膜硬度高，耐候性好，附着力强，满足PCB板所需的“三防”要求。

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。