【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電子產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種基于輻照技術(shù)的無氟防水透氣膜的制備方法。
技術(shù)介紹
1、目前，應(yīng)用于電子產(chǎn)品領(lǐng)域的防水透氣膜大多主要依賴于含氟材料。例如膨體聚四氟乙烯（由聚四氟乙烯樹脂通過單向或雙軸機(jī)械拉伸制成），或使用含氟類低表面能物質(zhì)進(jìn)行改性。
2、除用含氟類物質(zhì)制備防水透氣膜外，還可以采用拉伸工藝制備，或其他具有低表面能物質(zhì)涂覆于基膜上制備。但拉伸法工藝暫時(shí)沒有直觀可靠的監(jiān)控指標(biāo)和檢測(cè)方法，容易出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不可控，造成一定的損失等情況。而且制備中采用拉伸，薄膜表面成孔不均勻，透氣效果不好。采用不含氟且具有低表面能涂層涂覆于基膜上制備防水透氣膜，需要多方面考慮，基膜材質(zhì)的選擇、涂層成分的環(huán)保性、涂層各組分間的相容性、涂層與基膜之間的附著力、涂層厚度與整體透氣性的協(xié)調(diào)等等。
3、專利cn116903907a公開了一種在經(jīng)輻照處理的基膜表面涂覆氟樹脂防水涂層的方法。該方法通過萃取固化工藝在膜表面形成多微孔防水涂層，隨后將該多微孔防水涂層的外表面與離型保護(hù)膜貼合，并將其浸入蝕刻液中，形成微孔基膜。最終，剝離離型保護(hù)膜，得到防水透氣膜。在防水涂層的制備中，采用氟樹脂聚偏氟乙烯（pvdf）作為防水材料。氟類聚合物由于其低表面能特性，常用于膜表面的改性，以獲得優(yōu)異的防水性能。然而，氟類物質(zhì)在環(huán)境中的降解性差，且對(duì)生態(tài)系統(tǒng)可能造成長(zhǎng)期負(fù)面影響。此外，在制備過程中采用先涂層后蝕刻的工藝流程，可能導(dǎo)致防水涂層在蝕刻過程中遭受沖擊或溶解，從而影響涂層與基膜之間的附著力，最終引發(fā)涂層脫落或剝離。同時(shí)，防水涂層在蝕刻
4、專利cn117164995a公開了一種以熱塑性塑料為基體，填充高含量的無機(jī)粒子的復(fù)合材料，經(jīng)壓延或流延、吹塑等方法制成薄膜，然后通過單軸或雙軸拉伸得到孔徑細(xì)小且相互貫通的微孔薄膜材料，從而達(dá)到防水透氣的效果。但是在拉伸過程中，由于材料各向異性的影響，可能會(huì)導(dǎo)致膜的力學(xué)性能分布不均勻，難以精確控制微孔的大小、形狀和分布。這種不確定性可能導(dǎo)致透氣性和防水性的波動(dòng)。專利cn119076340a公開了一種pdms基雙層疏水增透自清潔涂層的制備方法，將pdms溶膠，浸涂在經(jīng)羥基化處理的基底上，作為連接層；將pdms-sio2溶膠浸涂在pdms連接層上，得到pdms-sio2疏水層，將pdms-sio2疏水層進(jìn)行外焰碳化處理以引入碳化模板，再進(jìn)行退火處理，得到含有pdms連接層和pdms-sio2碳化退火層的pdms基雙層疏水增透自清潔涂層。制備雙層pdms基疏水涂層涉及多個(gè)步驟，包括浸涂、干燥和碳化處理，這可能增加制備過程中的誤差，影響最終產(chǎn)品的均勻性和性能。除此之外，雙層疏水涂層之間的附著力容易存在問題，可能會(huì)導(dǎo)致層間剝離現(xiàn)象，在使用中降低涂層的整體性能。為解決上述問題，本專利技術(shù)提出了一種新穎的技術(shù)方案，即采用通過輻照技術(shù)蝕刻后的膜作為基膜，并采用無氟硅類聚合物制備防水涂層，得到防水透氣膜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于針對(duì)上述存在問題和不足，提出了一種基于輻照技術(shù)的無氟防水透氣膜的制備方法，采用經(jīng)輻照處理的膜作為基膜孔徑均勻，孔密度可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)更精確的控制水蒸氣和液體水的透過率，提供更好的耐用性和可靠性。采用無氟涂層制備防水透氣膜操作簡(jiǎn)便，適用性廣泛，可產(chǎn)業(yè)化且環(huán)保可持續(xù)。具體的制備方法包括如下步驟：
2、步驟一、利用輻照技術(shù)處理基膜；
3、步驟二、將步驟一中經(jīng)輻照處理的基膜浸入蝕刻液中進(jìn)行蝕刻，制備成核孔膜；
4、步驟三、將適量的殼聚糖溶解于去離子水中，攪拌至完全溶解，配置成濃度為1-10%的殼聚糖溶液；
5、步驟四、按重量比例稱取有機(jī)硅聚合物與交聯(lián)劑溶于溶劑中，攪拌直至完全溶解，配置成復(fù)合物溶液；
6、步驟五、稱取適量的催化劑加入復(fù)合物溶液中，加熱攪拌直至完全溶解，配置成混合溶液；
7、步驟六、將混合溶液緩慢倒入殼聚糖溶液中，持續(xù)攪拌直至溶液均勻混合；
8、步驟七、稱取適量的造孔劑溶解于步驟六中的溶液，攪拌至完全溶解，配置成鑄膜液；
9、步驟八、將步驟七中的溶液利用刮涂機(jī)涂覆于步驟二中制備的膜表面，其中刮涂厚度為1-30μm，形成涂覆膜；
10、步驟九、將涂覆膜進(jìn)行烘干處理，得到防水透氣膜。
11、其中，所述步驟一中的輻照技術(shù)為高能電子束、γ射線、質(zhì)子輻照或重離子輻照，基膜為聚酰亞胺膜、聚碳酸酯膜聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜或聚氨酯膜，輻照劑量為：1×106-1×109/cm2，基膜厚度為：1-30μm。
12、其中，步驟二中的蝕刻液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，溶液濃度為10-60%，溫度為：30-80℃，蝕刻時(shí)間為：1-50min。
13、其中，所述步驟三中的殼聚糖溶液的濃度為：1-10%。
14、其中，所述步驟四中的有機(jī)硅聚合物為甲基三乙氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的一種或兩種組合，重量比例為：5-35%，交聯(lián)劑為四乙氧基硅烷、六乙氧基二硅烷、八乙氧基三硅烷中的一種或兩種組合，重量比例為：30-80%，溶劑為乙醇，重量比例為10-50%。
15、其中，所述步驟五中的催化劑為醋酸，重量比例為：0.1-5%，加熱溫度為：20-50℃。
16、其中，所述步驟六中的殼聚糖溶液的重量比例為1-15%。
17、其中，所述步驟七中的造孔劑為聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇，重量比例為：0.1-3%。
18、其中，所述步驟八中的刮涂厚度為：1-30μm。
19、其中，所述步驟九中的烘干時(shí)間為：1-4h，烘干溫度為：30-100℃。
20、本專利技術(shù)的有益效果：
21、疏水性能優(yōu)異。本專利技術(shù)中的有機(jī)硅聚合物具備良好的疏水性和彈性，有機(jī)硅聚合物的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)提供了優(yōu)異的柔韌性和耐水性，能夠在涂層中形成連續(xù)的疏水相。致孔劑的加入促進(jìn)了涂層內(nèi)部微孔結(jié)構(gòu)的形成，這種多孔結(jié)構(gòu)不僅增強(qiáng)了涂層的疏水性，還提高涂層的輕量化特性和透氣性。
22、透氣性好。本專利技術(shù)中采用經(jīng)輻照處理的基膜與無氟防水涂層復(fù)合制作的防水透氣膜，基膜孔徑均勻，孔密度可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)更精確的控制水蒸氣和液體水的透過率，防水涂層中造孔劑的加入，在涂層中形成微孔結(jié)構(gòu)，使得防水透氣膜的透氣性更好。本專利技術(shù)制備的防水透氣膜在測(cè)得在7kpa的氣壓下，在1平方厘米面積下，每分鐘的透氣流量為2000毫升。
23、良好的附著力和力學(xué)性能。本專利技術(shù)中通過有機(jī)硅聚合物與交聯(lián)劑發(fā)生水解和縮聚反應(yīng)形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)涂層的機(jī)械強(qiáng)度和耐久性。采用基膜加涂層結(jié)構(gòu)，基膜提供了支撐，提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使其可以置于一定的水壓之下。
24、低成本與易于制備。本專利技術(shù)中采用的原材料與其他專利技術(shù)中的氟化物涂層相比，相對(duì)經(jīng)濟(jì)，制備工藝也較為簡(jiǎn)便，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
25、環(huán)境友好。傳統(tǒng)的疏水涂層往往依賴氟化合物，這本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于輻照技術(shù)的無氟防水透氣膜的制備方法，其特征在于以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟一中的輻照技術(shù)為高能電子束、γ射線、質(zhì)子輻照或重離子輻照，基膜為聚酰亞胺膜、聚碳酸酯膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜或聚氨酯膜，輻照劑量為：1×106-1×109/cm2，基膜厚度為：1-30μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟二中的蝕刻液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，溶液濃度為10-60%，溫度為：30-80℃，蝕刻時(shí)間為：1-50min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟三中的殼聚糖溶液的濃度為：1-10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟四中的有機(jī)硅聚合物為甲基三乙氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的一種或兩種組合，重量比例為：5-35%，交聯(lián)劑為四乙氧基硅烷、六乙氧基二硅烷、八乙氧基三硅烷中的一種或兩種組合，重量比例為：30-80%，溶劑為乙醇，重量比例為10-50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟六中的殼聚糖溶液的重量比例為1-15%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟七中的造孔劑為聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇，重量比例為：0.1-3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟八中的刮涂厚度為：1-30μm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟九中的烘干時(shí)間為：1-4h，烘干溫度為：30-100℃。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于輻照技術(shù)的無氟防水透氣膜的制備方法，其特征在于以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟一中的輻照技術(shù)為高能電子束、γ射線、質(zhì)子輻照或重離子輻照，基膜為聚酰亞胺膜、聚碳酸酯膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜或聚氨酯膜，輻照劑量為：1×106-1×109/cm2，基膜厚度為：1-30μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟二中的蝕刻液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液，溶液濃度為10-60%，溫度為：30-80℃，蝕刻時(shí)間為：1-50min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟三中的殼聚糖溶液的濃度為：1-10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟四中的有機(jī)硅聚合物為甲基三乙氧基硅烷、聚二甲基硅氧烷、十六烷基三甲氧基硅烷中的一種或兩種...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐志偉，李佳碩，石海婷，邵瑞琪，王維，李文麗，劉勝凱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津工業(yè)大學(xué)紹興柯橋研究院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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