一种防水透气膜组件及带有防水透气膜组件的电子设备制造技术

本发明专利技术提供了一种防水透气膜组件及带有防水透气膜组件的电子设备，该防水透气膜组件包括防水透气层、吸附层和环状包边，防水透气层位于防水透气膜组件靠近外界环境的一侧；防水透气层和环状包边形成容纳腔，吸附层位于容纳腔内；在俯视所述环状包边和所述吸附层时，吸附层的外边界位于所述环状包边外边界的内侧；该防水透气膜组件的防水性能为IP67或IP68，透气速率为100

【技术实现步骤摘要】
一种防水透气膜组件及带有防水透气膜组件的电子设备


[0001]本专利技术涉及膜材料
，更具体的说是涉及一种防水透气膜组件及带有防水透气膜组件的电子设备。

技术介绍

[0002]随着经济的发展以及产业结构的调整，各行业对膜材料的市场需求不断上升；其中由于防水透气膜具有既能有效阻止水通过，又能允许气体通过的功能，而备受各行业的偏爱。防水透气膜是一种新型的高分子防水材料，它具有十分广泛的应用范围，主要被应用于建筑、电子、化工医疗设备以及食品包装等领域；例如在含有各种控制电路板或各类传感器的电子设备的壳体上大多都设置有防水透气膜，一方面有利于消除或减小在壳体的内部与外部之间所产生的压力差，另一方面具有较强的耐水性，从而保证了壳体内体各种电子部件的安全，使得电子设备能够在水下正常工作。
[0003]在一些特殊领域中，人们希望防水透气膜组件能起到更多的作用；例如在传感器电子设备领域中，人们希望防水透气膜组件也能起到净化空气的作用；这是因为传感器内部电子零部件十分灵敏，外界空气中的污染性气体(VOC、臭氧等气体)容易通过防水透气膜组件对对传感器电子设备内部的零部件造成一定的影响，继而影响传感器传输信号或数据的准确性；但目前市面上还没有出现类似功能的防水透气膜组件，这一定程度上也限制了防水透气膜的发展和应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种防水透气膜组件及带有防水透气膜组件的电子设备，该防水透气膜组件不仅具有高防水性和高透气性，还能吸收空气中VOC、臭氧等有害气体；特别适合应用于传感器电子设备领域中，保证壳体内部传感器传输信号的准确性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种防水透气膜组件，包括防水透气层、用于吸附VOC物质的吸附层和环状包边，所述防水透气层位于防水透气膜组件靠近外界环境的一侧；所述防水透气层和环状包边形成容纳腔，所述吸附层位于容纳腔内；
[0006]在俯视所述环状包边和所述吸附层时，所述吸附层的外边界位于所述环状包边外边界的内侧；所述防水透气膜组件用于传感器的防水透气；
[0007]所述防水透气膜组件的防水性能为IP67或IP68，透气速率为100
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6000ml/min/cm2@7kPa；所述吸附层的比表面积为700m2/g
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2000m2/g。
[0008]VOC物质是指易挥发的有机物质的总称，常见的有甲醛、甲苯和二甲苯等物质；VOC物质和臭氧气体过多时就会对传感器的正常工作造成影响，传感器无法精确采集或传输数据；本专利技术的本专利技术的防水透气膜组件中，通过设置有吸附层，吸附层中包括有吸附剂，吸附剂可以为活性炭、硅藻土、沸石等物质(优选为活性炭)，这些物质对VOC物质和臭氧均具有不错的吸附作用；一般情况，物质的比表面积越大，对VOC物质和臭氧的吸附作用也越强；
本专利技术中吸附层的比表面积为700m2/g
‑
2000m2/g(通过BET法测得)，比表面积较大，对VOC气体和臭氧气体均具有较强的吸附作用，使得环境中的VOC气体和臭氧气体的含量很低，不会影响传感器的正常工作，继而保证数据的准确性；
[0009]此外，本专利技术的防水透气膜组件中还包括有防水透气层，防水透气层位于防水透气膜组件靠近外界环境的一侧，本专利技术所使用的防水透气层具有高度疏水性、耐热稳定性、优良的耐化学品性和绝缘性等特征，能够起到防止外界水、酸液和碱液等液体进入到电子设备内部，避免了传感器的损坏，继而保证了电子设备能够长时间的正常使用；
[0010]为了使吸附层具有较高的比表面积，能够在短时间内吸收较多的VOC气体和臭氧气体，同时具有较长的使用寿命；那么吸附层中的吸附剂必然是多孔结构(例如活性炭、沸石等都是多孔结构)；而由于多孔结构的存在，吸附层在厚度方向受到较大的力作用时，吸附层因强度不足在厚度方向上被撕裂从而出现分层(在安装运输加工等过程中均容易出现分层)；为了防止吸附层出现分层的现象，本专利技术进行包边处理，通过设置有环状包边，防水透气层和环状包边形成容纳腔，所述吸附层位于容纳腔内，吸附层的外边界位于所述环状包边外边界的内侧，这样的结构设置使得吸附层在厚度方向基本不受力(或者说受到的力较小)，不会出现分层现象，保证防水透气膜组件能够快速高效的吸附VOC气体和臭氧气体，同时具有较长的使用寿命；
[0011]由于防水透气层的存在，使得本专利技术防水透气膜组件的防水性能为IP67或IP68，防水性能优异，满足实际应用的需求；本专利技术中吸附层的存在不会对膜组件的透气速率造成影响(或者说影响很小)，经过透气速率测试，本专利技术防水透气膜组件的100
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6000ml/min/cm2@7kPa，透气速率大，壳体内部的气体能够快速透过膜组件进入到外界环境中，保证壳体内外气压的平衡，壳体内部温度也不会过高，传感器能够长时间稳定高效的工作；
[0012]防水透气膜组件的防水性能是通过IP防水测试仪测得；防水透气膜组件的透气速率测试方法：将有效透气面积为Scm2的防水透气膜组件粘贴在具有开孔(开孔直径1.0mm)的不锈钢工装表面，不锈钢工装的另外一端连接气压传感器、气体流量传感器、气体调压阀与压缩气源。调节气体调压阀使气压传感器示数达到7kPa，读取气体流量传感器上的度数Q mL/min，则防水透气膜组件的透气速率为Q/S ml/min/cm2@7kPa。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，还包括有支撑层，所述支撑层位于防水透气膜组件背离外界环境的一侧；所述支撑层、环状包边和防水透气层形成容纳腔，所述吸附层位于容纳腔内；所述防水透气膜组件对臭氧的吸附容量为30
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120mg/cm3。
[0014]通过设置有支撑层，支撑层为防水透气层和吸附层提高支撑作用，保证整个防水透气膜具有足够的机械强度，满足各种加工装配等操作的需求；由于吸附层内部的吸附剂为多孔材料，那么吸附层在运输和安装等过程中出现微粒、纤维等物质脱落的现象，这些脱落的颗粒和纤维就会对壳体内部的传感器造成影响，使得传感器无法正常工作，大大降低传感器的使用寿命；而支撑层位于防水透气膜组件背离外界环境的一侧，支撑层、环状包边和防水透气层形成相对封闭的容纳腔，当吸附层在运输和安装等过程中出现微粒、纤维等物质脱落的现象后，这些杂质颗粒，纤维也会掉落在支撑层上，不会对传感器的正常工作造成影响，继而保证传感器具有较长的使用寿命；吸附容量指一定温度及一定的吸附质浓度下，单位吸附剂吸附吸附质的最大量；吸附容量越大，说明吸附剂对某种物质能够吸附的最大量就越大；通过吸附测试后发现，本专利技术的防水透气膜组件对臭氧的吸附容量为30
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120mg/cm3，吸附容量较大，说明了本专利技术的吸附层能够吸附较多的臭氧，继而说明该吸附层具有较长的使用寿命，能够长时间保证传感器正常工作；吸附效率的测试方法为在某一时刻上游臭氧的含量为A，经过膜组件吸附后，下游臭氧含量为B，那么此时吸附效率为(A
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B)/A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防水透气膜组件，其特征在于：包括防水透气层、用于吸附VOC物质的吸附层和环状包边，所述防水透气层位于防水透气膜组件靠近外界环境的一侧；所述防水透气层和环状包边形成容纳腔，所述吸附层位于容纳腔内；在俯视所述环状包边和所述吸附层时，所述吸附层的外边界位于所述环状包边外边界的内侧；所述防水透气膜组件用于传感器的防水透气；所述防水透气膜组件的防水性能为IP67或IP68，透气速率为100
‑
6000ml/min/cm2@7kPa；所述吸附层的比表面积为700
㎡
/g
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2000
㎡
/g。2.根据权利要求1所述的一种防水透气膜组件，其特征在于：还包括有支撑层，所述支撑层位于防水透气膜组件背离外界环境的一侧；所述支撑层、环状包边和防水透气层形成容纳腔，所述吸附层位于容纳腔内；所述防水透气膜组件对臭氧的吸附容量为30
‑
120mg/cm3。3.根据权利要求1或2所述的一种防水透气膜组件，其特征在于：所述吸附层为活性炭纤维布，所述活性炭纤维布上设置有若干个贯穿活性炭纤维布厚度方向的第一通孔，所述吸附层的透气速率为50
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300mL/s/cm2@200Pa。4.根据权利要求3所述的一种防水透气膜组件，其特征在于：所述第一通孔的孔径为40
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120μm，所述第一通孔在活性炭纤维布表面的孔面积率为5
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40％；所述活性炭纤维布的克重为50
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350g/
㎡
。5.根据权利要求3所述的一种防水透气膜组件，其特征在于：所述活性炭纤维布包括经线和纬线，所述经线和所述纬线的直径为3
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12μm；所述活性炭纤维布对臭氧的吸附容量为30
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140mg/cm3；所述活性炭纤维布的拉伸强度至少不低于100N。6.根据权利要求2所述的一种防水透气膜组件，其特征在于：所述环状包边的厚度为0.2
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2mm，所述吸附层的厚度不低于环状包边的厚度，所述吸附层沿厚度方向的压缩率为0％
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30％。7.根据权利要求1或2所述的一种防水透气膜组件，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾建东，朱业飞，蔡梁，黄剑，
申请(专利权)人：杭州安普鲁薄膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：