一种防水透气膜的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及防水透气膜的制备方法及其应用。防水透气膜的制备方法包括以下步骤：使用辐照膜作为基膜，在基膜的一表面涂覆氟树脂防水涂层，形成涂覆膜；将涂覆膜送入新风循环的微负压环境中一段时间后，再将涂覆膜置入萃取液中，使氟树脂防水涂层凝固，同时萃取液萃取氟树脂防水涂层中的造孔剂，再将涂覆膜固化成型,从而使氟树脂防水涂层形成多微孔防水涂层；将多微孔防水涂层外表面与离型保护膜的离型面进行贴合后浸入蚀刻液中，使辐照膜形成微孔基膜；将离型保护膜剥离，得到基础的防水透气膜。本发明专利技术中的防水透气膜可广泛应用在手机、手表、音响、笔记本电脑、智能穿戴等电子产品的外壳上。品的外壳上。品的外壳上。

【技术实现步骤摘要】
一种防水透气膜的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及电子产品领域,特别是一种防水透气膜的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]目前，市场上应用于消费电子或精密零部件市场的防水透气组件，主要材料是采用EPTFE薄膜(聚四氟乙烯材料)制作。但是EPTFE薄膜被国外少数企业垄断，价格高且难以购得，自主性不高。而国内自主生产的聚四氟乙烯膜材制作的防水透气材料，因原材料、设备和制作工艺等因素的影响，仍存在原材料获取困难，膜材质量、性能不够稳定等问题，如存在透气量、防护水平一致性较差等问题。
[0003]专利CN103978653A公开了一种PP防水透气膜加工工艺，按质量份数将4份聚丙烯，5份碳酸钙粉料，0.5份偶联剂混合在挤出机中加热至230
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260℃、混炼、挤出后冷却定型成厚度为60微米的薄膜，再将定型的膜单向拉伸3倍长度。通过聚丙烯与碳酸钙粉料混合，通过偶联剂的作用使其混合制成薄膜，在制成薄膜后通过单向拉伸使得聚丙烯材料拉伸，由于碳酸钙粉没有延伸性能，在拉伸之后薄膜表面会形成微孔。但这种采用拉伸法工艺做成的防水透气膜，暂时没有直观可靠的监控指标和检测方法，容易出现质量不可控，造成客方损失等情况。而且其制备工艺只进行纵向拉伸，薄膜表面成孔不均匀，透气效果不好。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种防水透气效果好，且原材料易得，基材和涂层的孔径和孔密度可控，可根据产品需求灵活调整，且容易转化成制程和成品检验指标，能更好的保证品质稳定的防水透气膜的制备方法及其应用。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]本专利技术所述防水透气膜的制备方法，包括以下步骤：
[0007](一)、使用辐照膜作为基膜，并在基膜的一表面涂覆其内分布有纳米级造孔剂的氟树脂防水涂层，形成涂覆膜；
[0008](二)、将涂覆膜送入新风循环的微负压环境中，通过降低该环境中的蒸汽压，促进氟树脂防水涂层中溶剂的部分挥发，时间控制在两分钟以内；
[0009](三)、将涂覆膜置入萃取液中，使氟树脂防水涂层凝固，同时萃取液萃取氟树脂防水涂层中的造孔剂，再将涂覆膜送入烘箱烘干固化成型,从而使氟树脂防水涂层形成具有液体无法进入的致密微孔的多微孔防水涂层。所述多微孔防水涂层上微孔有两层，包括外表面海绵状微孔层和朝向基膜那一面的指状微孔层；
[0010](四)、将涂覆膜的多微孔防水涂层外表面与离型保护膜的离型面进行贴合；
[0011](五)、将贴合有离型保护膜的涂覆膜浸入蚀刻液中，使辐照膜形成具有沿其厚度方向设置且孔径为0.1
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10um的若干直微孔的微孔基膜，而多微孔防水涂层因氟树脂与蚀刻液互相排斥而不会产生损伤；
[0012](六)、将离型保护膜剥离，得到基础的防水透气膜。
[0013]为提高防水透气膜的防堵性，还可以再采用无纺布浸涂聚硅氧烷涂层，并施以100℃
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180℃使其干燥固化后，将基础的防水透气膜的涂层面与载有聚硅氧烷涂层的无纺布贴合在一起，得到复合型防水透气膜。
[0014]本专利技术在步骤(三)之前，增设将涂覆膜送入新风循环的微负压环境中几分钟的作用是：通过降低该环境中的蒸汽压，促进涂层中溶剂的部分挥发，使得涂层可以耐受更高的水压，拥有了深度防水的性能。因为使用新风循环的微负压能更有效的降低蒸汽压，可以在短时间内增大溶剂挥发量。当涂层中溶剂的部分挥发时，由于流平作用，氟树脂和造孔剂等占据溶剂的位置。使涂层微孔变得更为致密，孔径也有所降低(即缩小孔径)。随着孔径变低，加上水本身的表面张力作用，使得液态水(或其它液体)无法渗透涂层微孔，从而产生更好的防水效果。同时随着溶剂的挥发，涂层密度变大，使固化后的强度有所提升，所以使得该涂层可以耐受跟高的水压，拥有了深度防水的性能。微负压就是很小的负压，一般在这个腔体内，进风量略小于排风量，这样就是微负压。微负压一般是5
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500pa。并且本专利技术中，涂覆膜在新风循环的微负压环境中放置的时间需严格控制，因为时间太长，会使涂层中的溶剂全部挥发而变干，导致成膜，无法成孔，造成产品的透气性不好。时间一般是控制在两分钟以内。优选是5
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60秒。进一步优选是5
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30秒。
[0015]在上述步骤(三)中，萃取液为水。萃取方式是通过水将氟树脂防水涂层中分布的造孔剂萃取出来，从而在氟树脂防水涂层的内侧形成致密指状微孔。当然萃取剂也可以是醇类，如乙醇、正丙醇、异丙醇，或者他们的混合。优选是用水，经济、方便获取。
[0016]本专利技术中的氟树脂优选聚偏氟乙烯(PVDF)。所述蚀刻液为10～50％碱溶液，碱溶液可为氢氧化钠蚀刻液或氢氧化钾蚀刻液。
[0017]所述辐照膜可为PET辐照膜、PI辐照膜、PC辐照膜或聚氨酯辐照膜。优选为PET辐照膜。本专利技术之所以要使用被辐照过的基膜，是为了基膜能被蚀刻出孔。
[0018]本专利技术中用于制作所述氟树脂防水涂层的涂料为由以下重量百分比的原料制备而成：氟树脂：10％
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50％；聚丙烯酸酯树脂：0
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20％；饱和聚酯树脂：0
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10％；异氰酸酯类固化剂：0
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1％；无机粉体填料0
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5％；造孔剂：0.1％
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5％；余量为溶剂。
[0019]优选配方是：氟树脂：10％
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40％；聚丙烯酸酯树脂：0.5％
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8％；饱和聚酯树脂：0.5
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8％；异氰酸酯类固化剂：0.05
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0.8％；无机粉体填料0.1％
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4％；造孔剂：0.1％
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3％；余量为溶剂。
[0020]所述涂料的制备方法是：首先按重量比例称取适量溶剂于容器中，将无机粉体填料加入，搅拌使无机粉体填料充分分散后加入聚丙烯酸酯树脂、饱和聚酯树脂、异氰酸酯类固化剂和造孔剂，继续分散半小时，最后加入氟树脂搅拌均匀，再置于超声中脱泡1
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2小时，得到氟树脂防水涂料。
[0021]采用超声波脱泡的作用是消除涂料中的气泡，使涂料涂覆时获得更均匀的涂层。
[0022]本专利技术选取氟树脂为涂层提供极低的表面能，起到微孔疏水作用；饱和聚酯树脂承担部分粘结作用；无机粉体填料可以改变涂料触变性，并提供一定的强度；造孔剂均匀分散在涂料中，保障微孔均匀性。再加上添加的聚丙烯酸树脂对氟树脂有亲和性，但是属于热塑性树脂，类似热熔胶，没有那么牢固，所以加入饱和聚酯和固化剂可以引入化学交联的粘结方式，保障涂层和微孔膜和无纺布结合力更好。
[0023]本专利技术的优点是：
[0024]1、该方法采用主要由辐照膜与多微孔防水涂层复合制作的具有多层层叠微孔结构的防水透气膜，辐照膜和防水涂层的孔径和孔密度可控(如可通过调整蚀刻液的浓度、反应温度及反应时间精细调整辐照膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防水透气膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(一)、使用辐照膜作为基膜，并在基膜的一表面涂覆其内分布有纳米级造孔剂和溶剂的氟树脂防水涂层，形成涂覆膜；(二)、将涂覆膜送入新风循环的微负压环境中，通过降低该环境中的蒸汽压，使氟树脂防水涂层中溶剂的部分挥发，时间控制在两分钟以内；(三)、将涂覆膜置入萃取液中，使氟树脂防水涂层凝固，同时萃取液萃取氟树脂防水涂层中的造孔剂，再将涂覆膜送入烘箱烘干固化成型,从而使氟树脂防水涂层形成具有液体无法进入的致密微孔的多微孔防水涂层，所述多微孔防水涂层上微孔有两层，包括外表面海绵状微孔层和朝向基膜那一面的指状微孔层；(四)、将涂覆膜的多微孔防水涂层外表面与离型保护膜的离型面进行贴合；(五)、将贴合有离型保护膜的涂覆膜浸入蚀刻液中，使辐照膜形成具有沿其厚度方向设置且孔径为0.1
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10um的若干直微孔的微孔基膜，而多微孔防水涂层因氟树脂与蚀刻液互相排斥而不会产生损伤；(六)、将离型保护膜剥离，得到基础的防水透气膜。2.根据权利要求1所述的防水透气膜的制备方法，其特征在于：采用无纺布浸涂聚硅氧烷涂层，在100
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180℃的温度下使其干燥固化后，将基础的防水透气膜的涂层面与载有聚硅氧烷涂层的无纺布贴合在一起，得到复合型防水透气膜。3.根据权利要求1所述的防水透气膜的制备方法，其特征在于：所述氟树脂防水涂层在基膜上固化成型的方法是置于100℃
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180℃的烘箱内烘烤固化。4.根据权利要求1所述的防水透气膜的制备方法，其特征在于：所述辐照膜为PET辐照膜、PI辐照膜、PC辐照膜或聚氨酯辐照膜，所述造孔剂是PVP。5.根据权利要求1所述的防水透气膜的制备方法，其特征在于：用于制作氟树脂防水涂层的涂料由以下重量百分比的原料制备而成：氟树...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小三，
申请(专利权)人：深圳市三实新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：