本發(fā)明屬于多功能防護材料
技術領域：
，特別涉及一種抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料及其制備方法與應用，特別是手機蓋板、觸控屏、外殼等加工領域。
背景技術：
：目前，手機蓋板、觸控屏、外殼的加工部分仍采用常規(guī)的刀具切割、精雕技術，該工藝制程所需保護材料市場上已有成熟產(chǎn)品。在追求低成本高效率的電子機械制程的前提下，手機蓋板、觸控屏、外殼加工等領域都開始采用高效率高產(chǎn)品良率的高壓水射流切割(水切割)工藝技術。該工藝技術生產(chǎn)成本低、切割精度高、良品率高、質(zhì)量好、無環(huán)境污染，為新一代的切割技術，廣泛應用于航天航空、電子機械加工等高科技領域。在該工藝制程中傳統(tǒng)的防護油墨已不足以耐受高壓水(或含沙)的沖擊而起到保護加工基材的作用，且在氫氟酸強化邊緣工藝過程中保護材料又需具有超強的耐氫氟酸腐蝕能力。目前，手機等生產(chǎn)加工過程中需反復多次的臨時性防護導致生產(chǎn)效率和良率不高是手機等加工行業(yè)的共性技術問題。技術實現(xiàn)要素：為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點與不足，針對抗高壓水切割、耐氫氟酸腐蝕滲透性、易脫膜等特點，本發(fā)明的首要目的在于提供一種抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料。本發(fā)明的多功能防護材料具有優(yōu)異的成膜性、附著力、抗水切割及抗氫氟酸等性能，且使用環(huán)保脫膜水即可實現(xiàn)脫膜，自動化程度高。可應用于手機蓋板、觸控屏、外殼等在切割、CNC及氫氟酸制程工藝中的防護。本發(fā)明另一目的在于提供一種上述抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料的制備方法。本發(fā)明再一目的在于提供上述抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料的應用。本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：一種抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料，包括以下按重量計的組分：所述的酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂由包含如下步驟的方法得到：將酚醛環(huán)氧樹脂、催化劑、阻聚劑混合，升溫至95～105℃，滴加3,7-二甲基-6-辛烯酸及丙烯酸的混合溶液，105～130℃下保溫2～4小時，得到酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂。所述的酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂為線型酚醛環(huán)氧樹脂，分子重復單元n值為2～6，環(huán)氧當量為170～192g/eq。所用酚醛環(huán)氧樹脂、丙烯酸和3,7-二甲基-6-辛烯酸質(zhì)量比為100：(30～45)：(90～130)。所述的催化劑為三乙胺、三乙醇胺、四丁基溴化銨、四甲基氯化銨、三苯基膦和N,N-二甲基芐胺中的至少一種。所述的催化劑的用量為催化量即可，優(yōu)選為酚醛環(huán)氧樹脂質(zhì)量的0.2～0.4％。所述的阻聚劑為對苯二酚、鄰甲基對苯二酚、對苯醌、對羥基苯甲醚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一種。所述的阻聚劑的用量優(yōu)選為丙烯酸和3,7-二甲基-6-辛烯酸總質(zhì)量的0.1～0.2％。所述滴加優(yōu)選用恒壓漏斗緩慢、連續(xù)滴加，滴加時間優(yōu)選為50～90min。本發(fā)明的抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料中：所述的活性稀釋劑可選自烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基環(huán)己烷丙烯酸酯、十二烷基丙烯酸酯、乙氧化雙酚A二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸四氫呋喃酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基三丙酸酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯和三季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一種。所述的光引發(fā)劑可選自二苯甲酮、4-苯甲?；?4-甲基-二苯硫醚、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、異丙基硫雜蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香雙甲醚和2-乙基蒽醌中的至少一種，優(yōu)選為至少兩種。所述的填充料可選自二氧化硅、云母粉、氫氧化鋁、硅藻土、硫酸鋇、炭黑、高嶺土、碳酸鈣、滑石粉、聚四氟乙烯粉、硬脂酸鋅、磷酸鋅和二氧化鈦中的至少一種。所述的附著力促進劑可選自丙烯酰基三甲氧基硅烷、羥乙基丙烯酰磷酸酯、二羥乙基甲基丙烯酰磷酸酯、甲基丙烯?；趸柰?、甲基丙烯酰基三乙氧基硅烷、丙基三羥乙基丙烯酰鈦酸酯和丙基三羥乙基甲基丙烯酰鈦酸酯中的至少一種。所述的消泡劑為含硅類消泡劑，可幫助消泡和印刷離網(wǎng)效果，使印刷效果更加美觀。本發(fā)明還提供一種上述抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料的制備方法，包括如下步驟：將所述組分混合、研磨，得到抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料。所述研磨優(yōu)選在研磨機中研磨，使其充分混合均勻。所述混合優(yōu)選先將酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂與活性稀釋劑混合，再加入其它組分。本發(fā)明的抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料可應用于手機蓋板、觸控屏、外殼等加工領域。本發(fā)明的防護材料經(jīng)絲印或噴涂、紫外光固化后具有抗水切割、耐氫氟酸腐蝕等性能，并可用環(huán)保脫膜水脫膜。本發(fā)明設計并合成了含有多反應官能團以及疏水基團的酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂，以其為主體，制備得到具有良好抗水切割、耐氫氟酸腐蝕的紫外光固化防護材料。本發(fā)明的防護材料經(jīng)過絲網(wǎng)印刷或噴涂、UV固化，在玻璃或金屬基材上呈現(xiàn)優(yōu)越的附著力，在水切割劃片、CNC精雕工藝過程中無空鼓、翹邊、脫落等現(xiàn)象，能耐20％氫氟酸30分鐘以上，從而在切割、CNC及氫氟酸制程工藝中實現(xiàn)保護玻璃或金屬基材的目的。本發(fā)明防護涂料固化后可使用中性環(huán)保脫膜水脫膜，對玻璃等基材無傷害。脫膜時防護膜成片狀脫落，易過濾及分離，工藝自動化程度高，安全環(huán)保。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有如下的優(yōu)點及有益效果：(1)酚醛樹脂比純丙烯酸樹脂具有更好的耐水、耐酸、耐磨性，本發(fā)明通過引入具有剛性結構的酚醛樹脂基體，可有效提高材料耐高壓水射流切割性能。(2)在主體高分子鏈段中引入疏水性基團及控制軟硬段單體比例，并通過合理篩選活性稀釋劑、填充料、助劑等，調(diào)控防護材料耐水切割、耐氫氟酸酸腐蝕、易脫膜等性能。(3)傳統(tǒng)防護油墨類產(chǎn)品不能滿足高壓水射流切割工藝制程要求，且性能單一，工藝復雜，產(chǎn)品良率低等缺陷，本粉末產(chǎn)品具有固化效率高、可實現(xiàn)自動化涂膜和脫膜、工藝綠色環(huán)保，可部分取代或淘汰現(xiàn)有防護類產(chǎn)品。具體實施方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。下列實施例中使用的試劑均可從商業(yè)渠道獲得。實施例1：將100克酚醛環(huán)氧樹脂(NPPN-638S)、0.2克三苯基膦、0.1克對苯二酚加入反應器中，升溫至105℃，將45克丙烯酸及90克3,7-二甲基-6-辛烯酸的混合溶液用恒壓漏斗緩慢、連續(xù)滴加50分鐘，滴加完畢后在105℃下保溫2小時，得到酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂。稱取以下重量份原料：酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂40份，烷氧化壬基苯酚丙烯酸酯20份，1-羥基環(huán)己基苯基甲酮2份，滑石粉15份，硫酸鋇15份，丙烯?；籽趸柰?份，消泡劑0.2份。將酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂與活性稀釋劑混合，摻入光引發(fā)劑、填料、消泡劑，經(jīng)高速攪拌后形成均一粘稠液體，將該粘稠液體入研磨機研磨后即得到本發(fā)明防護材料。實施例2：將100克酚醛環(huán)氧樹脂(NPPN-638S)、0.4克三苯基膦、0.2克對苯二酚加入反應器中，升溫至95℃，將30克丙烯酸及130克3,7-二甲基-6-辛烯酸的混合溶液用恒壓漏斗緩慢、連續(xù)滴加90分鐘，滴加完畢后在130℃下保溫4小時，得到酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂。稱取以下重量份原料：酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂70份，十二烷基丙烯酸酯10份，2異丙基硫雜蒽酮6份，滑石粉10，羥乙基丙烯酰磷酸酯3份，消泡劑1.0份。將酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂與活性稀釋劑混合，摻入光引發(fā)劑、填料、消泡劑，經(jīng)高速攪拌后形成均一粘稠液體，將該粘稠液體入研磨機研磨后即得到本發(fā)明防護材料產(chǎn)品。實施例3：將100克酚醛環(huán)氧樹脂(NPPN-638S)、0.3克三苯基膦、0.1克對苯二酚加入反應器中，升溫至101℃，將35克丙烯酸及110克3,7-二甲基-6-辛烯酸的混合溶液用恒壓漏斗緩慢、連續(xù)滴加70分鐘，滴加完畢后在105℃下保溫3小時，得到酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂。稱取以下重量份原料：酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂50份，季戊四醇四丙烯酸酯30份，2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮4份，硬脂酸鋅12份，甲基丙烯酰基三丙氧基硅烷2份，消泡劑0.5份。將酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂與活性稀釋劑混合，摻入光引發(fā)劑、填料、消泡劑，經(jīng)高速攪拌后形成均一粘稠液體，將該粘稠液體入研磨機研磨后即得到本發(fā)明防護材料產(chǎn)品。實施例4：將100克酚醛環(huán)氧樹脂(NPPN-638S)、0.35克三苯基膦、0.2克對苯二酚加入反應器中，升溫至105℃，將36克丙烯酸及120克3,7-二甲基-6-辛烯酸的混合溶液用恒壓漏斗緩慢、連續(xù)滴加75分鐘，滴加完畢后在115℃下保溫2.6小時，得到酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂。稱取以下重量份原料：酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂60份，乙氧化雙酚A二丙烯酸酯20份，4-苯甲酰基-4-甲基-二苯硫醚4份，二氧化鈦16份，丙基三羥乙基丙烯酰鈦酸酯1.5份，消泡劑0.8份。將酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂與活性稀釋劑混合，摻入光引發(fā)劑、填料、消泡劑，經(jīng)高速攪拌后形成均一粘稠液體，將該粘稠液體入研磨機研磨后即得到本發(fā)明防護材料產(chǎn)品。實施例5：將100克酚醛環(huán)氧樹脂(NPPN-638S)、0.24克三苯基膦、0.15克對苯二酚加入反應器中，升溫至105℃，將40克丙烯酸及105克3,7-二甲基-6-辛烯酸的混合溶液用恒壓漏斗緩慢、連續(xù)滴加65分鐘，滴加完畢后在115℃下保溫3.8小時，得到酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂。稱取以下重量份原料：酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂50份，3,3,5-三甲基環(huán)己烷丙烯酸酯15份，4-苯甲?；?4-甲基-二苯硫醚5份，二氧化硅30份，丙基三羥乙基甲基丙烯酰鈦酸酯1.2份，消泡劑0.8份。將酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂與活性稀釋劑混合，摻入光引發(fā)劑、填料、消泡劑，經(jīng)高速攪拌后形成均一粘稠液體，將該粘稠液體入研磨機研磨后即得到本發(fā)明防護材料產(chǎn)品。實施例6：將100克酚醛環(huán)氧樹脂(NPPN-638S)、0.3克三苯基膦、0.1克對苯二酚加入反應器中，升溫至105℃，將36克丙烯酸及120克3,7-二甲基-6-辛烯酸的混合溶液用恒壓漏斗緩慢、連續(xù)滴加80分鐘，滴加完畢后在120℃下保溫3.8小時，得到酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂。稱取以下重量份原料：酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂50份，2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯25份，2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷3份，高嶺土22份，丙基三羥乙基甲基丙烯酰鈦酸酯2.2份，消泡劑0.6份。將酚醛環(huán)氧丙烯酸樹脂與活性稀釋劑混合，摻入光引發(fā)劑、填料、消泡劑，經(jīng)高速攪拌后形成均一粘稠液體，將該粘稠液體入研磨機研磨后即得到本發(fā)明防護材料產(chǎn)品。產(chǎn)品性能測試將上述實施例1～6的防護材料經(jīng)絲網(wǎng)印刷的方式涂布在玻璃表面，形成厚度為30～40μm的均勻涂層，涂層采用高壓汞燈照射(1200～1600mJ/cm2)并固化。分別對上述固化后的防護涂層性能進行測試，測試方法如下：附著力測試：GB/T9286-1998表面硬度測試：GB/T6739-1996耐水切割測試：常溫，含砂水壓10MPa，時間20min，觀察固化膜狀態(tài)。耐氫氟酸測試：常溫浸泡在20％氫氟酸中，時間30min，觀察固化膜狀態(tài)。脫膜性能測試：50℃環(huán)保脫膜水中浸泡，觀察固化膜狀態(tài)。測試結果如下表1所示。表1防護涂層性能測試結果附著力硬度耐水切割耐氫佛酸脫模實施例15B4H無起皮及脫落無起皮及脫落3min完全脫落，無殘留實施例24B3H無起皮及脫落無起皮及脫落2min完全脫落，無殘留實施例35B3H無起皮及脫落無起皮及脫落3min完全脫落，無殘留實施例45B4H無起皮及脫落無起皮及脫落4min完全脫落，無殘留實施例54B3H無起皮及脫落無起皮及脫落2min完全脫落，無殘留實施例65B4H無起皮及脫落無起皮及脫落4min完全脫落，無殘留從上述測試結果可以看出，實施例1～6的抗高壓水射流切割、抗氫氟酸腐蝕的多功能防護材料涂層具有優(yōu)異的附著力、抗水切割、耐氫氟酸性能，環(huán)保脫膜水脫膜完全、無殘留，可完全滿足手機蓋板、觸控屏、外殼等玻璃或金屬基材在開料、CNC、化學強化等制程中的防護性能要求，且工藝簡單、環(huán)保。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3