Page 212 - 《精细化工》2020年第3期
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·630· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
严重腐蚀 [1-2] 。电子涂布液可对 PCB 板等电子元件 1.2 含环氧基氟树脂(F-X)的制备
进行防护,如 3M 公司市售的电子涂布液 EGC-1702, 将总质量为 5 g 的 PFHEAc 与 GMA 按一定质
其在电子元件表面可形成一层疏水疏油、隔离潮湿 量比加入三口烧瓶,加入 0.05 g BPO 并用 6 mL DG
及腐蚀性化学环境的薄膜(约 0.1 μm)。 溶解。通 N 2 除氧,在 N 2 保护下于 80~95 ℃反应 8 h。
EGC-1702 的有效成分是一种氟树脂。目前,合 冷却至 60 ℃加入 CFC-113a 和水,分液、洗涤得到
成氟树脂的方法主要有两种:一种是通过含氟烯烃 含环氧基氟树脂的 CFC-113a 溶液。制得的含环氧基
和其他非含氟单体共聚,得到主链含氟的树脂;另 氟树脂用 F-X 表示,本实验一共制备了 7 组氟树脂,
一种是采用含氟丙烯酸酯和其他非含氟单体共聚,得 具体配方见表 1。合成路线如下所示:
[3]
到侧链含氟的树脂 。由于氟原子具有强的电负性, 表 1 氟树脂配方
C—F 键键长短、键能大,因此赋予了氟树脂低表面 Table 1 Fluororesin formulas
能及优异的防水、防油性能,被广泛应用于涂料、复 样品名 m(PFHEAc)∶m(GMA)
合材料等领域 [4-7] 。但是,正是由于氟树脂的低表面 F-9 9∶1
F-8 8∶2
能特性,使其与其他有机、无机材料相容性差,对 F-7 7∶3
[8]
基材的附着力小,应用受到了一定的限制 。在氟 F-6 6∶4
树脂上引入环氧基,可赋予其良好的物理机械性能、 F-5 5∶5
F-4 4∶6
粘结性能、耐磨性能和高化学稳定性等优点,同时 F-3 3∶7
含氟丙烯酸酯类单体不仅可室温成膜,且制成的涂层
[9]
可保温保色、成本低廉 。
本文采用全氟己烷乙基丙烯酸酯(PFHEAc)与
甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚制备氟树脂,
以全氟聚醚醇和二乙胺(DEA)、聚醚胺(PEA)为
原料分别合成了两种固化剂。分别将氟树脂及与一
定量固化剂混合的氟树脂制成涂覆剂涂覆于铜板表 1.3 全氟聚醚胺固化剂的制备
面,研究氟树脂涂层在腐蚀环境中赋予铜板的耐腐 将 5 g(0.0055 mol)全氟聚醚醇与 1.28 g
蚀性。以期将合成的氟树脂作为一种新型电子涂布 (0.0067 mol)对甲苯磺酰氯加入三口烧瓶,加入
液应用于电器元件的保护。 10 mL 的 DCM 和 TEA 0.73 g(0.0072 mol),室温搅
拌 2 h,升温至 60 ℃反应 1 h。冷却至室温,依次
1 实验部分 加入无水乙醇、氟溶剂,再加入盐酸中和,最后加
去离子水,静置分液,减压蒸馏得 4.5 g 中间产物Ⅰ。
1.1 试剂与仪器
将 4.5 g(0.005 mol)Ⅰ与 0.73 g (0.01 mol)
PFHEAc,质量分数 95%,中昊晨光化工研究院
DEA 加入水热釜中,105 ℃反应 12 h。冷却至室温,
有限公司;GMA(质量分数 97%)、二乙二醇二甲醚
依次加入无水乙醇、氟溶剂 CFC-113a、水洗涤提取,
(DG,CP)、PEA(M n=230),天津康科美科技有限 最后加 DCM,静置分液,减压蒸馏得 PFPE-DEA。
公司;过氧化二苯甲酰(BPO,以二氯甲烷重结晶精 将 4.5 g(0.005 mol)Ⅰ与 2.3 g(0.01 mol)PEA
制)、二氯甲烷(DCM,AR),萨恩化学技术(上海) 加入三口烧瓶,缓慢升温至 105 ℃反应 12 h。冷却
有限公司;D 型全氟聚醚醇(D-PFPE-OH,M n=900), 至室温,依次加入无水乙醇、氟溶剂 CFC-113a、水
自制 [10-11] ;对甲苯磺酰氯(AR)、三乙胺(TEA,AR)、 洗涤提取,最后加 DCM,静置分液,减压蒸馏得
无水乙醇(质量分数 99%),上海易势化工有限公司; PFPE-PEA。合成路线如下所示:
DEA(AR),天津市百世化工有限公司;三氯三氟乙
烷(CFC-113a),质量分数 95%,常熟鸿嘉氟科技有
限公司;T2 紫铜板,德莱威五金公司。
Bruker Vector22 傅里叶变换红外光谱仪,德国
Bruker 公司;JC2000C 接触角测量仪,上海中晨数字
技术设备有限公司;气流式盐雾腐蚀试验箱,天津天
宇实验仪器有限公司;电化学工作站,上海辰华仪器
有限公司;JSM-IT300LV 扫描电镜,日本 JEOL 公司;
TGAQ600 SDT 热重分析仪,美国 TA 公司。