在至少一個方面，本發(fā)明涉及用于電子部件的膨脹型涂層，尤其涉及一種用于可能會產(chǎn)生過熱和導(dǎo)致火災(zāi)的電路板和熔斷器的膨脹型涂層。
背景技術(shù)：
：許多電子裝置經(jīng)歷過熱之后會由此帶來一定的火災(zāi)風(fēng)險。例如，裝置中的短路能夠產(chǎn)生大量的熱量。電子部件與冷卻劑泄漏或水汽積聚所帶來的水之間的不經(jīng)意接觸可能會使這種短路發(fā)生。此外，失效的部件可能會導(dǎo)致高電位，其也會引起火災(zāi)或者熱散逸。現(xiàn)有技術(shù)方法嘗試以各種方式來解決電子裝置中的火災(zāi)風(fēng)險。例如，可將電子裝置包入耐火外殼中。盡管這類方法起到了合理且出色的作用，但是，解決了耐火性能的現(xiàn)有技術(shù)方法中只有很少的方法提供了針對本問題的多方位解決方案。因此，需要的是在火災(zāi)應(yīng)發(fā)生時提供滅火的同時降低電子部件中的火災(zāi)風(fēng)險的方法和部件。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明通過在至少一個實施例中提供一種耐火的涂層電子裝置來解決現(xiàn)有技術(shù)的一個或多個問題。涂層電子裝置包括電子部件和設(shè)置在涂層電子裝置上方的膨脹層。膨脹層包括具有式Na2SiO3的硅酸鈉、季戊四醇、由三聚氰胺進行交聯(lián)的樹脂、氮化硼顆粒和磷酸三銨。在另一實施例中，提供了一種耐火的涂層電路板。涂層電路板包括電路板襯底和電子部件，其中，電子部件具有設(shè)置在其上方的膨脹層。膨脹 層包括具有式Na2SiO3的硅酸鈉、季戊四醇、由三聚氰胺進行交聯(lián)的樹脂、氮化硼顆粒和磷酸三銨。在另一實施例中，提供了一種耐火的涂層電路板。涂層電路板包括電路板襯底和設(shè)置在電路板襯底上方的膨脹層。膨脹層包括用量約為膨脹層的總重量的25-50重量％的硅酸鈉、用量約為膨脹層的總重量的2-20重量％的季戊四醇、用量約為膨脹層的總重量的20-60重量％的由三聚氰胺進行交聯(lián)的縮合聚合物、用量約為膨脹層的總重量的2-30重量％的氮化硼顆粒以及用量約為膨脹層的總重量的0.1-3重量％的磷酸三銨。附圖說明圖1為具有膨脹型涂層的涂層電路板的橫截面圖；以及圖2為膨脹層的實施例在電子部件襯底暴露于火焰中時的膨脹的示意圖。具體實施方式現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的目前優(yōu)選的組合物、實施例和方法，其構(gòu)成對發(fā)明人而言目前已知的實踐本發(fā)明的最佳實施方式。附圖無需按比例繪制，然而，應(yīng)理解的是，所公開的實施例僅僅是本發(fā)明的示例性實施例，其可以體現(xiàn)在各種備選形式中。因此，本文所公開的具體細節(jié)不被理解為是限制性的，而是僅作為本發(fā)明的任一方面的代表性基礎(chǔ)和/或作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式利用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。除了在實例中或者在另行明確指明的地方之外，本說明書中的表示材料的用量或反應(yīng)的條件和/或用途的所有數(shù)值量將被理解為用詞語“約”修飾，以描述本發(fā)明的最寬范圍。在數(shù)值限值范圍內(nèi)的實踐通常是優(yōu)選的。此外，除非明確作出相反論述：百分比，“份”和比值按重量計；對于與本發(fā)明相關(guān)的給定用途而言，合適或優(yōu)選的一組或一類材料的描述意味著該組或該類中任何兩種或多種成員的混合物同樣合適或優(yōu)選；對化學(xué)術(shù)語中成分的描述是指在添加到本說明書中所指出的任何組合中時的成分，并 且并不一定排除在一經(jīng)混合后混合物的成分之間的化學(xué)相互作用；首字母縮略詞或其它縮寫的第一定義適用于相同縮寫在本文中的所有隨后的應(yīng)用，并將必要的修正應(yīng)用于最初定義的縮寫的標(biāo)準(zhǔn)語法變型；并且除非明確地作出相反的說明，通過與上文或下文中對于相同性質(zhì)提出的相同技術(shù)確定性質(zhì)的測量。還應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不局限于以下所述的具體實施例和方法，這是因為具體的部件和/或條件當(dāng)然可以發(fā)生變化。此外，本文使用的術(shù)語僅僅用于描述本發(fā)明的特定實施例的目的并且不意圖以任何方式加以限制。還必須注意的是，如說明書和所附權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式“一種(單數(shù))”、“一種(復(fù)數(shù))”和“該”包括復(fù)數(shù)對象，除非上下文另外明確地指出。例如，對單數(shù)形式的部件的引用意圖包括多個部件。在整個本申請中，當(dāng)提到出版物時，這些出版物的公開內(nèi)容在此以引用的方式將其全部內(nèi)容并入到本申請中，以此來更充分地描述本發(fā)明所屬領(lǐng)域的狀況。一般而言，本發(fā)明的各實施例提供了一種耐火的涂層電子裝置。涂層電子裝置包括電子部件襯底和設(shè)置在電子部件襯底上方的膨脹層。在該上下文中，電子部件襯底是指未進行涂層或鄰近膨脹層的電子裝置或部件。電子部件襯底的實例包括電路板、熔斷器、電阻器、電容器、集成電路等。從特征上來說，膨脹層包括具有式Na2SiO3的硅酸鈉、季戊四醇、由三聚氰胺進行交聯(lián)的樹脂(三聚氰胺殘留)、氮化硼顆粒和磷酸三銨。參見圖1，提供了具有膨脹型涂層的涂層電路板的橫截面圖；涂層電路板10包括具有至少一個電子部件14的電路板襯底12。膨脹層16設(shè)置在電路板10的各部分的上方并且通常與其接觸。在一個改進中，膨脹層16封裝電路板襯底12。在其他改進中，膨脹層16的形式為凝膠或泡沫。從特征上來說，膨脹層16包括具有式Na2SiO3的硅酸鈉、季戊四醇、由三聚氰胺進行交聯(lián)的樹脂、氮化硼顆粒和磷酸三銨。有利地，膨脹層16提供三種基本功能。第一種功能與膨脹層16的共形涂層方面互補。例如，在由于短路(例如，由冷卻劑泄漏或水汽積聚造 成)或者由于高電位(測試至394V)的存在而產(chǎn)生熱量時，Na2SiO3發(fā)生分解并膨脹，進而防止O2進一步進入到襯底中(即，膨脹層的膨脹起到化學(xué)密封劑的作用)。圖2示意性地描繪了電子部件襯底20暴露在火焰22中時的這種膨脹。據(jù)觀察，膨脹層24膨脹并形成Na2SiO3的絕緣焦化層26，其中絕緣焦化層26能夠達到電子部件襯底20的厚度的50倍。有利地，這將使電子部件保持在其臨界溫度之下，同時還維持了基礎(chǔ)材料的結(jié)構(gòu)完整性。膨脹層的第二種功能是阻燃性。就這一點而言，磷酸銨受熱發(fā)生分解，得到磷酸：(NH4)3PO4---->[H(NH4)2]3++PO43-+NH3所生成的磷酸對季戊四醇的降解進行催化，進而形成如以下反應(yīng)所描述的含碳泡沫和水：三聚氰胺在熱量中分解形成水和N2，其用于抑制火焰形成：各分解產(chǎn)物包括如下分子部分：-CH2-O-CH2-、-NH2、NH-CH2-、NR3和-CH2-OH，其中，R3為甲基或乙基。最后的功能是輔助來自電子裝置的散熱。這是通過氮化硼并且尤其是膨脹層中的nBN(納米結(jié)構(gòu)的氮化硼)來完成。例如4據(jù)報道，六角氮化硼具有高達1700W/m-K的熱傳送值。另外，六角氮化硼是導(dǎo)熱的，但不是導(dǎo)電的。除了針對氧化(即，熱散逸)的保護之外，膨脹層的各實施例能夠?qū)⒎e聚在電子裝置(例如，熔斷器)上的任何熱量快速地移至周圍環(huán)境。在本實施例的一個變型中，存在的硅酸鈉的用量為膨脹層的總重量的 25-50重量％。在一個變型中，存在的硅酸鈉的用量為膨脹層的總重量的30-35重量％。在另一個變型中，存在的季戊四醇的用量約為膨脹層的總重量的2-20重量％。在一個改進中，存在的季戊四醇的用量約為5-10重量％。在另一個變型中，存在的由三聚氰胺進行交聯(lián)的樹脂的用量約為膨脹層的總重量的20-60重量％。在一個改進中，存在的由三聚氰胺進行交聯(lián)的樹脂的用量約為30-40重量％，存在的氮化硼的用量約為5-20重量％。通常，膨脹層16的氮化硼是平均空間尺寸約為20-100納米的納米結(jié)構(gòu)氮化硼。在另一個變型中，存在氮化硼是的用量約為2-30％。在一個改進中，存在的氮化硼的用量約為5-20重量％。在又一個變型中，存在的磷酸三銨的用量約為膨脹層的總重量的0.1-3％。存在的磷酸三銨的用量約為0.5-1重量％。在一些變型中，膨脹型涂層還包括用量通常約為膨脹層的總重量的0.05-10重量％的填料。在一個改進中，填料可以是有機填料或無機填料。合適的有機填料的實例包括但不限于纖維素、有機顏料、有機UV穩(wěn)定劑、天然纖維和聚合物纖維(例如，聚酯基纖維和聚酰胺基材料)。合適的無機填料的實例包括但不限于滑石、石墨、碳酸鈣、玻璃纖維、粘土、長石、二氧化硅或玻璃、氣相二氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、二氧化鈦、玻璃微球、無機顏料及其組合。在另一個實施例中，提供了一種用于應(yīng)用以上所述的膨脹層的形成膨脹層的組合物。該組合物包括溶劑、季戊四醇、由三聚氰胺進行交聯(lián)的樹脂、氮化硼顆粒以及磷酸三銨。合適溶劑的實例包括水、醇類(例如乙醇、甲醇、丙醇等)及其組合。在一個變型中，該組合物為乳劑。在一個改進中，該組合物包括用量約為組合物總重量的2.5-25重量％的硅酸鈉、用量約為組合物總重量的0.2-10重量％的季戊四醇、用量約為組合物總重量的2.0-30重量％的由三聚氰胺進行交聯(lián)的樹脂、用量約為組合物總重量的0.2-15重量％的氮化硼、用量約為膨脹層總重量的0.01-1.5重量％的磷酸三銨，以及其余為溶劑(例如通常為10-50重量％)。通常，形成膨脹層的組 合物被應(yīng)用于電子部件襯底上，并且然后使溶劑蒸發(fā)(例如干燥或固化)。表1和表2提供了適合于保護電子裝置的膨脹型涂層的代表性組合物。表1膨脹型涂層組合物成分重量百分比Na2SiO330-35季戊四醇5-10三聚氰胺30-40nBN5-10(NH4)3PO40.5-1填充劑大約為4表2膨脹型涂層組合物成分重量百分比Na2SiO330-35季戊四醇5-10三聚氰胺/丙烯酸類聚合物基體30-40nBN5-10(NH4)3PO40.5-1填充劑大約為4盡管以上描述了示例性實施例，但并不意味著這些實施例描述了本發(fā)明的所有可能形式。更確切地說，用在說明書中的詞匯是描述性詞匯，而不是限制性詞匯，且應(yīng)該理解，在并不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進行各種變化。另外，可以將各種實現(xiàn)實施例的特征結(jié)合以形成本發(fā)明的其他實施例。當(dāng)前第1頁1 2 3