一种保护胶体及其使用方法

技术领域

本发明涉及产品加工制造技术领域，尤其涉及一种保护胶体及其使用方法。

背景技术

在电子产品加工过程中，通常采用计算机数字控制机床进行工件的切削、加工等操作。

在对工件加工的过程中，为了保护工件的表面，通常需要在工件的表面粘贴保护膜。现有技术中，保护膜采用胶黏剂粘贴在工件的表面，而胶黏剂对温度较敏感，如温度较高时会降低胶黏剂的黏度，进而较容易导致保护膜在加工过程中与工件分离。另外，加工过程的温度变化、切削液的冲击、切削液的化学腐蚀等较容易导致胶黏剂发生变性，导致保护膜剥离困难，进而导致在工件表面形成大量的残胶无法有效清除。可见，现有技术中保护工件的保护膜存在无法有效保护工件及较难剥离的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保护胶体及其使用方法，能够有效地保护附着物，且较容易从附着物上分离。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种保护胶体，组成的原料包括：UV环氧改性丙烯酸酯聚合物、热膨胀颗粒、增塑剂、活性单体及阳离子光引发剂；

所述UV环氧改性丙烯酸酯聚合物的重量百分比为40-65％；所述热膨胀颗粒的重量百分比为2-10％；所述增塑剂的重量百分比为10-15％；所述活性单体的重量百分比为10-30％；所述阳离子光引发剂的重量百分比为1-3％。

可选地，所述热膨胀颗粒包括外壳及位于所述外壳内的发泡剂，当固化后的所述保护胶体的温度位于110℃至150℃之间时，所述发泡剂受热气化并产生内压力，且所述外壳受热软化并膨胀，以使所述保护胶体膨胀。

可选地，组成所述保护胶体的原料还包括磁性颗粒，所述磁性颗粒的重量百分比为2-5％。

可选地，所述磁性颗粒包括碳化铁、四氧化三铁、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体中的其中之一种或其组合，且所述磁性颗粒的粒径为10-200纳米。

可选地，组成所述保护胶体的原料还包括荧光剂，所述荧光剂的重量百分比为0.1-0.5％，且所述荧光剂包括二苯乙烯型荧光剂、香豆素型荧光剂、吡唑啉型荧光剂、苯并恶唑型荧光剂、二甲酰亚胺型荧光剂中的其中之一种或其组合。

可选地，所述增塑剂及所述活性单体具有水溶性，且所述增塑剂包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇1000中的其中之一种或其组合，所述活性单体包括聚乙二醇丙烯酸酯。

可选地，所述阳离子光引发剂包括二芳基碘鎓六氟磷酸盐、混合型液态三芳基六氟锑酸盐、4-(苯硫基)苯基二苯基硫六氟磷酸盐、双(4，4'-硫醚三苯基硫鎓)六氟磷酸盐、4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘六氟磷酸盐中的其中之一种或其组合。

一种保护胶体的使用方法，包括固化步骤及分离步骤：

所述固化步骤包括：

S1、在附着物上通过点胶、喷胶或刷胶的方式施加如上所述的保护胶体，所述保护胶体呈液态；

S2、通过UV固化工艺对呈液态的所述保护胶体进行固化处理，以使所述保护胶体固化并与所述附着物之间形成附着力，所述UV固化工艺过程中紫外线的波长为365纳米、395纳米或405纳米；

所述分离步骤包括：

S3、控制所述保护胶体的温度高于110℃，所述保护胶体内的热膨胀颗粒膨胀并产生内压力，以使部分或全部所述保护胶体膨胀并与所述附着物分离；

S4、将附着物及附着在所述附着物上剩余的部分所述保护胶体置入60-95℃的水中预设时长，以溶解所述附着物上剩余的部分所述保护胶体，所述预设时长为2-20分钟。

可选地，组成所述保护胶体的原料还包括磁性颗粒，且在步骤S3中，控制呈固态的所述保护胶体经过交变磁场，以使所述磁性颗粒吸收所述交变磁场的能量并转换为热量，所述交变磁场的磁场发生器的功率大于或等于200瓦特，磁场发生器的频率大于或等于300千赫兹。

可选地，在步骤S2中，呈固态的所述保护胶体的厚度为100-200纳米，且呈固态的所述保护胶体具有75肖氏D或以上的材料硬度。。

本发明至少具有如下有益效果:

本发明提供的保护胶体及保护胶体的使用方法，保护胶体中具有热膨胀颗粒，且热膨胀颗粒在保护胶体的温度高于110℃时发生膨胀，便于保护胶体与其附着物分离，而在保护胶体的温度低于110℃时，热膨胀颗粒不发生膨胀，因此不会影响固化后的保护胶体与附着物之间的附着力，进而不容易出现在加工过程中保护胶体与附着物分离的情况，使得保护胶体能够有效地保护附着物，并且，UV环氧改性丙烯酸酯聚合物通过UV固化工艺固化后，能够抵御切削液的冲击、切削液的化学腐蚀等，使得保护胶体不容易发生变性，降低了在附着物上形成残胶的几率，便于保护胶体的剥离。

附图说明

图1是本发明实施例提供的固化步骤的流程图；

图2是本发明实施例提供的分离步骤的流程图；

图3是本发明实施例提供的保护胶体及保护胶体的使用方法应用于CNC加工工艺时的流程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

本实施例提供了一种保护胶体，能够用于附着在工件(即附着物)的表面，以在工件的加工过程中保护附着物，本实施例提供的保护胶体在附着物加工的过程中较难与附着物分离，且在附着物加工完成后，较容易在附着物上剥离。

组成保护胶体的原料包括：UV环氧改性丙烯酸酯聚合物、热膨胀颗粒、增塑剂、活性单体及阳离子光引发剂。

其中，UV环氧改性丙烯酸酯聚合物是指经过UV环氧处理后的丙烯酸酯聚合物，其具有在UV固化工艺过程中发生改性的特点。具体的，UV环氧改性丙烯酸酯聚合物经过UV固化工艺处理后，可以由原来的液态改变为固态。本实施例中，UV环氧改性丙烯酸酯聚合物的重量百分比为50-75％之间，而本实施例以40-65％为例但不限制本发明的实施，为保护胶体的主要成分，使得保护胶体能够具有UV环氧改性丙烯酸酯聚合物的特性，也即是，保护胶体能够通过UV固化工艺固化，以粘贴在附着物上。

上述热膨胀颗粒的重量百分比为2-20％之间，而本实施例以2-10％为例但不限制本发明的实施，热膨胀颗粒具有受热膨胀的特性，具体地，当保护胶体的温度高于110℃时，热膨胀颗粒发生膨胀并产生内压力，以使得保护胶体在热膨胀颗粒的作用下发生膨胀，便于与附着物分离。可选地，热膨胀颗粒的热稳定温度为100℃，也即是，当保护胶体的温度低于100℃时，热膨胀颗粒能够保持稳定，不发生任何异常，进而能够抵御加工过程中的温度变化。当保护胶体的温度高于100℃且低于110℃时，热膨胀颗粒处于不稳定状态，热膨胀颗粒中的分子产生运动，但热膨胀颗粒的体积未发生变化，也即是热膨胀颗粒未发生膨胀。

上述增塑剂的重量百分比为3-25％之间，而本实施例以10-15％为例但不限制本发明的实施，且增塑剂具有增加保护胶体中各原料之间的相容性、增大保护胶体柔软度、降低保护胶体拉伸强度及改善保护胶体冲击性及低温性能等作用。

上述活性单体的重量百分比为5-40％之间，而本实施例以10-30％为例但不限制本发明的实施，且具有调节呈液态的保护胶体流变性的作用。

上述阳离子光引发剂的重量百分比为0.5-5％之间，而本实施例以1-3％为例但不限制本发明的实施，且阳离子光引发剂具有光活化使保护胶体的分子到激发态，进而使得分子发生系列反应，最终产生超强质子酸，超强质子酸能够作为阳离子聚合的活性种而引发如环氧化合物、乙烯基醚，内酯、缩醛、环醚等的聚合。

本实施例提供的保护胶体中具有热膨胀颗粒，且热膨胀颗粒在保护胶体的温度高于110℃时发生膨胀，便于保护胶体与其附着物分离，而在保护胶体的温度低于110℃时，热膨胀颗粒不发生膨胀，因此不会影响固化后的保护胶体与附着物之间的附着力，进而不容易出现在加工过程中保护胶体与附着物分离的情况，使得保护胶体能够有效地保护附着物；并且，UV环氧改性丙烯酸酯聚合物通过UV固化工艺固化后，能够抵御切削液的冲击、切削液的化学腐蚀等，使得保护胶体不容易发生变性，降低了在附着物上形成残胶的几率，便于保护胶体的剥离。

可选地，本实施例中的热膨胀颗粒为核壳结构的热破裂性微球，示例地，热膨胀颗粒包括外壳及位于外壳内的发泡剂，外壳呈球形并包裹发泡剂。当固化后的保护胶体的温度位于110℃至150℃之间时，即保护胶体处于温度高于110℃且低于150℃时，例如120℃，此时，外壳内的发泡剂受热气化并产生内压力，也即是，本实施中的发泡剂可以为物理发泡剂，同时，外壳受热软化并随发泡剂膨胀，使得热膨胀颗粒快速膨胀拉伸变薄，在热膨胀颗粒的内压力和外张力的作用，使保护胶体膨胀，胶体膨胀后能够降低在附着物上的粘附力，进而便于保护胶体的剥离。由此可知，控制保护胶体的温度低于150℃能够防止热膨胀颗粒发生变性。

需要说明的是，当保护胶体的温度位于110℃至150℃之间时，热膨胀颗粒开始膨胀，膨胀时长低于5秒，以提高分离保护胶体的效率。热膨胀颗粒的膨胀体积与初始体积的比值小于300％，以防止热膨胀颗粒膨胀后体积过大。并且，热膨胀颗粒在保护胶体中均匀分布，以进一步便于保护胶体与附着物的分离。

本实施例中，使保护胶体的温度高于110℃的方式可以具有多种，具体地，组成保护胶体的原料还包括磁性颗粒，其中，磁性颗粒的重量百分比为2-5％，并用于吸收交变磁场的能量，以转换为热量，使得保护胶体自身的温度增加。具体地，附着物经过加工流程后，可以使附着物及呈固态的保护胶体经过一个外置的交变磁场，利用保护胶体内磁性颗粒的磁热效应，通过涡流损耗、磁滞损耗、剩余损耗等吸收交变磁场的大量能量，并快速转化为热能，使保护胶体的温度快速升高至110℃以上。外置的交变磁场对附着物(尤其是金属材质的附着物)的热效应影响极低，避免了热源对附着物的影响，降低了附着物因产生热胀冷缩而造成形状和尺寸的变形，保证了附着物的质量。可以理解的是，还可以通过加热装置直接对保护胶体及附着物加热，以使保护胶体的温度高于110℃，本实施例对此不作限定。

进一步地，本实施例中的磁性颗粒包括碳化铁、四氧化三铁、锰锌铁氧体、镍锌铁氧体中的其中之一种或其组合，由于材质特性使磁性颗粒能够有效地产生磁热效应，并且，磁性颗粒的粒径为10-200纳米时，磁性颗粒在保护胶体中均匀分布，以能够是保护胶体各位置处的温度能够同步升高。

可选地，本实施例中，组成保护胶体的原料还包括荧光剂，其中，荧光剂的重量百分比为0.1-0.5％。示例地，荧光剂为外添加型荧光剂，且外添加型荧光剂包括二苯乙烯型荧光剂、香豆素型荧光剂、吡唑啉型荧光剂、苯并恶唑型荧光剂、二甲酰亚胺型荧光剂中的其中之一种或其组合，并用于使保护胶体吸收入射光线产生荧光，便于在加工过程中确定保护胶体及附着物的具体位置，还能够用于判断保护胶体是否在加工过程中与附着物分离。

本实施例中，增塑剂及活性单体均具有水溶性，也即是，增塑剂及活性单体均能够在水中溶解或溶胀。示例地，增塑剂包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇1000中的其中之一种或其组合。活性单体包括聚乙二醇丙烯酸酯。

可选地，本实施例中的阳离子光引发剂包括二芳基碘鎓六氟磷酸盐、混合型液态三芳基六氟锑酸盐、4-(苯硫基)苯基二苯基硫六氟磷酸盐、双(4，4'-硫醚三苯基硫鎓)六氟磷酸盐、4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘六氟磷酸盐中的其中之一种或其组合。

本实施例提供的保护胶体具有液态状和固态状，由液态状变化为固态状时需要通过UV固化工艺，且保护胶体的温度大于110℃时，能够发生膨胀并与附着物分离。能够有效地保护附着物的表面，同时避免了现有技术中保护膜难以兼顾在工艺加工过程中的需要具有耐化学品的强附着力，和在加工后剥落过程中的低附着力易分离性的矛盾。保护胶体组成简单，适合大规模的工业量产，且对附着物没有影响，稳定性高、可重复性较高且成本低。

本实施例还提供了一种保护胶体的使用方法，用于上述的保护胶体，其中，保护胶体的使用方法包括固化步骤及分离步骤。

其中，如图1所示，固化步骤包括：

S1、在附着物上通过点胶、喷胶或刷胶的方式施加呈液态的保护胶体。

其中，可以在附着物的需要保护的位置施加保护胶体，且施加胶体的方式还可以包括浸胶等。由于保护胶体呈液态，因此，相对于现有技术中保护膜的方式，能够便于对异形曲面、复杂特征位置或细微结构处施加保护胶体，实现无死角涂胶，提高了保护胶体的保护效果。

可选地，在执行完步骤S1后，可以进行点胶状态检查，以确定保护胶体是否完全覆盖需要保护的位置，以及保护胶体分布是否均匀，若是则执行步骤S2，若否，则需要擦拭去除附着物上的保护胶体，进行重新点胶、喷胶或刷胶。

S2、通过UV固化工艺对呈液态的保护胶体进行固化处理，以使保护胶体固化并与附着物之间形成附着力，UV固化工艺过程中紫外线的波长为365纳米、395纳米或405纳米。

由于保护胶体中具有UV环氧改性丙烯酸酯聚合物，因此，保护胶体在进行UV照射时能够快速固化，UV固化工艺能够使保护胶体与附着物的表面之间形成牢固的化学附着力，该化学附着力能抵御在后续过程中的搬运、加工过程的切削液的冲击和腐蚀、阳极氧化的温度和化学药液的腐蚀等，保护附着物表面不变形、不被腐蚀冲击。

可选地，在步骤S2中，呈固态的保护胶体的厚度为100-200纳米，以具有较高的保护能力。并且，呈固态的保护胶体具有75肖氏D或以上的材料硬度。，以使得保护胶体具有较强的耐划、耐刮性，进而能够有效防止附着物划伤、刮伤或撞伤。

如图2所示，上述分离步骤包括：

S3、控制保护胶体的温度高于110℃，保护胶体内的热膨胀颗粒膨胀并产生内压力，以使部分或全部保护胶体膨胀并与附着物分离。

在步骤S3中，部分或全部保护胶体能够与附着物分离，此时，可以手动去除附着物上的保护胶体，或者还可以将附着物放入水中，以使保护胶体与大分部或全部附着物分离。

S4、将附着物及附着在附着物上剩余的部分保护胶体置入60-95℃的水中预设时长，以溶解附着物上剩余的部分保护胶体，预设时长为2-20分钟。

为了保证附着物上不会残留保护胶体的残留物，需要将附着物置入60-95℃的水中，以使膨胀的保护胶体从附着物上溢出，同时将附着物表面细小的残留物通过热水溶胀或溶解，以保证附着物的表面干净。示例地，可以将附着物在水中浸泡淋洗，以提高取出残留物的效果。

本实施例提供的保护胶的使用方法简单且便于操作，能够应用于多种加工过程中。

可选地，当组成保护胶体的原料还包括磁性颗粒，步骤S3包括：

S31、控制呈固态的保护胶体经过交变磁场，使磁性颗粒吸收交变磁场的能量并转换为热量，使保护胶体温度高于110℃，以使保护胶体内的热膨胀颗粒膨胀并产生内压力，以使部分或全部保护胶体膨胀并与附着物分离。

其中，交变磁场的磁场发生器的功率大于或等于200瓦特，磁场发生器的频率大于或等于300千赫兹，以能够使保护胶体产生足够的热量。

将本实施例提供的保护胶体及保护胶体的使用方法应用于计算机数字控制机床(Computer Numerical Control；CNC)加工工艺中时，如图3所示，具体流程如下：

S01、通过图像传感器检查附着物和定位情况。

检查附着物的定位情况能够便于后序的点胶。

S1、在附着物上通过点胶、喷胶或刷胶的方式施加呈液态的保护胶体。

S02、检查点胶状态是否合格，若是，则执行步骤S2；若否，则执行步骤S03；

S03、擦拭去除附着物上的所有保护胶体，并执行步骤S01。

若点胶不合格，则说明附着物的定位不准确，导致保护胶体没有位于需要保护的位置，因此需要检查附着物的定位情况，并调节附着物的位置。

S2、通过UV固化工艺对呈液态的保护胶体进行固化处理，以使保护胶体固化并与附着物之间形成附着力，UV固化工艺过程中紫外线的波长为365纳米、395纳米或405纳米。

S04、进行CNC装夹及加工过程；

S31、控制呈固态的保护胶体经过交变磁场，使磁性颗粒吸收交变磁场的能量并转换为热量，使保护胶体温度高于110℃，以使保护胶体内的热膨胀颗粒膨胀并产生内压力，以使部分或全部保护胶体膨胀并与附着物分离。

S4、将附着物及附着在附着物上剩余的部分保护胶体置入60-95℃的水中预设时长，以溶解附着物上剩余的部分保护胶体，预设时长为2-20分钟。

S05、对附着物进行表面检查，并在表面检查合格时，对附着物进行入库处理。

需要说明的是，当表面检查不合格时，可以进行手动去膜或通过相关机械器具去膜，并在去膜后再进行表面检查，以保证附着物及产品的质量。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。