一种汽车纳米防水膜的制备方法技术

本发明专利技术涉及汽车防水镀膜技术领域，具体涉及一种汽车纳米防水膜的制备方法，包括以下步骤：1）对待镀膜的汽车元器件进行镀膜前清洗，然后烘干；2）将待镀膜的汽车元器件放入真空镀膜室，加热并抽真空，升华温度为175-185℃，蒸发压力为25-40Pa；3）将镀膜原材料放入蒸发室，继续抽真空，镀膜原材料加热升华；4）连通蒸发室与裂解室，镀膜原材料升华进入裂解室裂解成活性单体，裂解温度为670-680℃，裂解压力为8-10Pa；5）活性单体进入真空镀膜室，最后沉积在汽车元器件待镀膜表面，得到防水膜层，得到的纳米防水膜具有防水性能好，镀膜成本低、透气性好的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车纳米防水膜的制备方法
本专利技术涉及汽车防水镀膜
，具体涉及一种汽车纳米防水膜的制备方法。
技术介绍
汽车中包含非常多的汽车部件，尤其是部分核心部件是绝对不能泡水的，一旦遇到水，就容易损坏，甚至会影响车的安全性能。但是汽车一般都是在室外停放和行走，雨水的天气长期存在，这就要求汽车具有较高的防水性能。现有的汽车防水有以下三种：一是密封胶，它利用的主要原料是橡胶，它有一定的力学性能，能起到防溅水的效果，但是橡胶压缩变形，且不透气、耐温、耐腐。目前改善的方法是加入填充剂、补强剂，降低含胶率，减少胶料的弹性变形。但是透气、耐酸碱等还没得到理想解决。二是塑料密封圈，主要原料是聚乙烯、聚四氟乙烯，它具有更致密的结构及结构强度，壁厚可以控制比较薄。但是塑料密封圈透气效果不好，汽车部件都是需要散热的，应用受阻。三是防水透气膜，它的主要原料是憎水性材料膨体聚四氟乙烯EPTFE，具有承压、透气和无损传声为一体的高性能防水材料，但是EPTFE材料昂贵，且氟元素是有毒性的，导致市场无法推广。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种汽车纳米防水膜的制备方法，得到的纳米防水膜具有防水性能好，镀膜成本低、透气性好的特点，纳米防水膜无毒性，有利于市场推广应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种汽车纳米防水膜的制备方法，包括以下步骤：1）对待镀膜的汽车元器件进行镀膜前清洗，然后烘干；本专利技术采用的是化学气相沉积法，单体沉积在基体表面吸附、沉积、聚合、最后形成纯净、厚度均匀并能保持物体外形的防水膜，因此最好确保基体表面的洁净度，减低灰尘、油污等杂质的影响，提高防水膜的效果。清洗之后的汽车元器件需要烘干，除去残余水分，提高防水膜的致密效果。本专利技术所使用的镀膜设备包括有依次连接的蒸发室、裂解室和真空镀膜室，还包括有裂解阀、加热管、冷泵和抽真空装置，抽真空装置包括有维持泵和罗茨泵。2）将待镀膜的汽车元器件放入真空镀膜室，加热并抽真空，升华温度为175-185℃，蒸发压力为25-40Pa；3）将镀膜原材料放入蒸发室，继续抽真空，镀膜原材料加热升华；4）连通蒸发室与裂解室，镀膜原材料升华进入裂解室裂解成活性单体，裂解温度为670-680℃，裂解压力为8-10Pa；5）活性单体进入真空镀膜室，最后沉积在汽车元器件待镀膜表面，得到防水膜层。其中，所述步骤1）中的清洗使用清洗剂由无水乙醇和NY-120号汽油按照体积比1:1混合而成。一般汽车元器件待镀膜面板上都会残留有灰尘或油渍等细微的颗粒杂质，这些杂质会影响防水膜的防水性能和持久性，因此需要利用清洗剂进行清洗，本专利技术采用体积比为1:1的无水乙醇和NY-120号汽油混合作为清洗剂，对汽车元器件待镀膜面板进行擦拭清洗处理，能有效去除油渍和灰尘杂质，该清洗剂的挥发性好，无残留，对汽车元器件待镀面板的元器件不会产生损伤。其中，所述步骤1）中的烘干温度为30-35℃，烘干时间为20-25min。烘干温度过高，会损坏汽车元器件，温度过低，则烘干不彻底，烘干速度慢。烘干时间过低会提高镀膜成本，烘干时间过短，则烘干不彻底，清洗剂容易残留，本专利技术的烘干温度和烘干时间能够有效提高烘干速度，提高烘干的效果，无残留杂质。其中，所述镀膜原材料为聚对二甲苯类型粉体，由N粉、C粉和D粉的按照重量比为2：3：2混合而成。聚对二甲苯（Poly-p-xylene），商品名帕里纶（Parylene），是通过化学气相沉积法制备的具有聚二甲撑苯撑结构的聚合物薄膜的统称，它有极其优良的电性能、耐热性、耐候性和化学稳定性，主要有ParyleneN（聚对二甲苯）、ParyleneC（聚一氯对二甲苯）和ParyleneD（聚二氯对二甲苯）三种，本专利技术简称N粉、C粉和D粉，本专利技术采用的镀膜原料粉体的颗粒粒径为30-70nm，得到的防水膜致密性好。N粉（聚对二甲苯）的渗透能力强，能有效的在各种隙缝或针孔表面形成薄膜，介电常数低，摩擦系数极低，润滑效果优异。C粉（聚一氯对二甲苯）具有优良的介电性能和物理机械性能，具有极低的水分子和腐蚀性气体的穿透率，沉积速率比N粉快，相应的渗透能力低于N粉。D粉（聚二氯对二甲苯）在更高温度下具有更好的物力及电性能，同时具有更好的热稳定性，其沉积与聚合速度非常快。本专利技术镀膜的工作原理是在真空环境下固态的对二甲苯环二体加热升华为气态环二体，气态环二体高温下裂解为活动单体，活性单体进入真空镀膜室中，在基体表面吸附、沉积、聚合，形成纯净、厚度均匀并能保持物体外形的保护膜。可以应用于任何形状的表面涂装，包括尖锐的棱角、隙缝内部与极细微的真空中，在产品的任何部位均可以沉积出膜厚均匀、且不产生死角的致密性薄膜。本专利技术采用N粉、C粉和D粉的混合比例为（重量比）2：3：2复配的方式对汽车元器件镀防水膜，膜的致密性好，防水效果好，透气性好，热稳定性能强，防水等级可达到国际最高标准：IPX8。其中，所述步骤3）中的升华温度为175℃-180℃，蒸发压力为25-30Pa。镀膜的核心反应是固态的对甲苯环二体加热升华成气态的对甲苯环二体，再发生裂解，2个亚甲基-亚甲基键断裂，生成带自由基的活泼单体，单体首尾相连，相互耦合，形成带有自由基的中间体，中间体再聚合长大，形成高聚物分子。升华的温度越高，镀膜原料气化越快，真空镀膜室内单体分子浓度越高，沉积聚合越快，但升华温度越高，活性单体分子动能越高，相对于较低动能的分子，这些高能量分子有很大比例扩散至冷阱中，而不沉积在温度较高的基体上，造成原料利用率低。如果升华的速率过高，超过裂解速度，部分环二体气态分子来不及裂解就进入沉降室，直接沉积在基体表面，容易形成聚合度较低、性能差的多孔状聚合物。单体分子的沉积速率会随着压力的增加而提高，但压力过高，则沉积过快，分子成长不够快，会出现雾状薄膜，致密性不足，因此蒸发的温度和压力需要有个很好的平衡，才能得到致密性好，原料使用率高的防水膜。其中，所述步骤4）中的裂解温度为670-675℃，裂解压力为9-10Pa。如前面所述，如果裂解的速率跟不上升华的速率，则得到的防水膜致密性差，防水效果不好，本专利技术的裂解温度和压力与上述的蒸发温度和压力相互配合，相互影响，得到本专利技术的汽车元器件防水膜的防水效果优异，并且原料的利用率高。其中，所述步骤5）中的镀膜的基体温度为25℃-30℃，镀膜室压力为8-8.5Pa。通过研究发现，防水膜的生长速率随着基体温度的降低而快速升高，压力对薄膜的生长速度也有较大的影响，因此本专利技术的汽车元器件的表面温度选择在25℃-30℃，镀膜室压力为8-8.5Pa，更加有利于防水膜的沉积形成，降低原料的使用量，降低镀膜成本。其中，所述防水膜层的厚度为25-30μm。防水膜过薄，则防水的效果不佳，但防水膜过厚，则不但浪费原料，并且会造成膜的表面粗糙度增加，反而会降低防水膜的防水性能。其中，所述步骤2）中当蒸发室的温度达到150℃时打开冷泵。冷泵指的是低温泵，它是通过冷凝表面气体来抽气的，是一种真空获得设备，是为了获得干净的真空环境，本专利技术采用冷泵的效果好，真空环境得到有效地调控，提高镀膜的效率和效果。其中，所述步骤3）中放镀膜原材料前冷泵的温度达到-30℃以下。通过控制冷泵的温度能有效控制放镀膜原材料时的真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车纳米防水膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）对待镀膜的汽车元器件进行镀膜前清洗，然后烘干；2）将待镀膜的汽车元器件放入真空镀膜室，加热并抽真空，升华温度为175‑185℃，蒸发压力为25‑40Pa；3）将镀膜原材料放入蒸发室，继续抽真空，镀膜原材料加热升华；4）连通蒸发室与裂解室，镀膜原材料升华进入裂解室裂解成活性单体，裂解温度为670‑680℃，裂解压力为8‑10Pa；5）活性单体进入真空镀膜室，最后沉积在汽车元器件待镀膜表面，得到防水膜层。

【技术特征摘要】
1.一种汽车纳米防水膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）对待镀膜的汽车元器件进行镀膜前清洗，然后烘干；2）将待镀膜的汽车元器件放入真空镀膜室，加热并抽真空，升华温度为175-185℃，蒸发压力为25-40Pa；3）将镀膜原材料放入蒸发室，继续抽真空，镀膜原材料加热升华；4）连通蒸发室与裂解室，镀膜原材料升华进入裂解室裂解成活性单体，裂解温度为670-680℃，裂解压力为8-10Pa；5）活性单体进入真空镀膜室，最后沉积在汽车元器件待镀膜表面，得到防水膜层。2.根据权利要求1所述的一种汽车纳米防水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的清洗使用清洗剂由无水乙醇和NY-120号汽油按照体积比1:1混合而成。3.根据权利要求1所述的一种汽车纳米防水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的烘干温度为30-35℃，烘干时间为20-25min。4.根据权利要求1所述的一种汽车纳米防水膜的制备方法，其特征在于：所述镀膜原材料为聚对二甲苯类型...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖桥兵，
申请(专利权)人：广东易能纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44