一种电器用耐热高强防水膜及其制备方法与流程

文档序号:20697773发布日期:2020-05-12 15:14阅读:493来源:国知局

本发明涉及防水膜技术领域,具体涉及一种电器用耐热高强防水膜及其制备方法。



背景技术:

家电产品包括热水壶、微波炉、电磁炉、电冰箱、洗衣机等等,几乎涵盖了人们生活的各个领域。随着时代的发展,人们对于智能家电产品的追求越来越高,各种智能化产品应运而生。而家电与水的接触机会是最大的,甚至可能是长期盛水的电子设备,但家电的核心部分仍然是电子元器件,其最害怕的就是水的侵袭和进入,极易引起短路和损坏。因此家电产品的防水性能要求非常高。传统的家电产品由防水性能差,在使用一定时间之后,家电就会损坏甚至报废,其最主要的原因是因为家电的内部电路板或电气元器件由于进水之后逐渐被腐蚀损坏。但家电的其他部件依然完好,这就会大大增加了整个市场的浪费情况。

现有的家电设备防水有以下三种:

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,家电工作会长期发热,发热性能要求很高,因此应用受阻。

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。

因此,研制出性能更为优异的防水膜是人们需要不断努力的方向。如申请号为201210034088.x的发明专利:“一种智能防水透湿膜及其制备方法”,介绍了一种智能防水透湿膜,由基体材料聚氨酯和防水透湿材料无机纳米粒子,利用螺杆挤出机采用吹膜法或流延法制得。产品具有防水透湿功能并具有生产工艺简单,原材料低廉,生产效率高的优点。但其湿透率有限,应用领域受到限制;且不能满足全天气候及复杂环境。因此不能满足相关领域的要求。

又如申请号为201210041934.0的发明专利“一种防水透气膜及其制备方法”,介绍了一种由合成树脂聚烯烃、无机物粉体、增塑剂和润滑剂构成的防水透气膜。该膜具有厚度均匀,微孔的大小及其分布均匀并且具有单向透气性,耐水压高等特点。但其生产工艺复杂,且聚烯烃等有机物有毒,具有一定的危险性。

综上,随着经济的发展和生活质量的不断提高,为了适应电气时代的需求,研制出电器用高性能防水膜至关重要。



技术实现要素:

针对上述存在的问题,本发明提出了一种电器用耐热高强防水膜及其制备方法,通过合理的原料选配,对部分原料进行分步预处理,材料交联稳定度高,成膜均匀性好,强韧性、耐磨性均明显提高,综合质量更好,且具有优异的耐热、导热效果,耐老化性好,抗菌防霉,有效使用寿命显著延长,大大提高了使用经济效益。

为了实现上述的目的,本发明采用以下的技术方案:

一种电器用耐热高强防水膜,包括以下重量份数组份:低密度聚乙烯粉35-40份、苯乙烯-马来酸酐共聚物12-16份、纯丙乳液7-10份、坡缕石纤维4-7份、醋酸铜3-5份、增塑剂2-6份、阻燃剂1-3份、稳定剂1-3份。

优选的,还包括复合塑胶颗粒0-8份,所述复合塑胶颗粒为质量比1:1-1.5:1-2的天然橡胶、丁苯橡胶、氨基二苯醚树脂组合物。

优选的,复合塑胶颗粒制备方法为,按质量比取料,将天然橡胶、丁苯橡胶粉料共混先于70-75℃、惰性气氛下加热处理1h,然后与适量硫化剂、硫化活性剂共混,置于混炼机中120-140℃混炼3-5min,然后将氨基二苯醚树脂加入其中,继续混炼5-8min,挤压造粒,即可。

优选的,硫化剂采用硫磺或硫化剂pdm,添加量为橡胶总量的1-1.5wt%;所述硫化活性剂为质量比1:0.5的氧化锌、活性氧化锌,添加量为橡胶总量的1-2wt%。

优选的,增塑剂采用质量比1:1-2:0.5-1的海藻酸钠、乙酰柠檬酸三丁酯、硬脂酸聚乙二醇酯。

优选的,阻燃剂采用质量比1:0.5-1的tcpp和硼酸锌。

优选的,稳定剂采用质量比1:0.1-0.2的12-羟基硬脂酸镁、二氢吡啶。

优选的,电器用耐热高强防水膜,制备步骤如下:

1)按重量份取料,将坡缕石纤维在过热水蒸汽下热处理30-60min,然后降温至80-90℃,将醋酸铜加入其中,120-150rpm保温搅拌40-60min,得混料一备用;

2)低密度聚乙烯粉和苯乙烯-马来酸酐共聚物送入搅拌机中,先45℃、100rpm搅拌混合20-30min,然后将纯丙乳液、复合塑胶颗粒加入其中,升温至75-80℃,先500rpm搅拌混合15-20min,再降至100rpm搅拌混合10-30min,得混料二备用;

3)将混料一、混料二高速混合剪切10-15min,然后将增塑剂、稳定剂、阻燃剂依次加入其中,混合均匀后密炼压延,即得电器用耐热高强防水膜。

优选的,步骤1)中过热水蒸汽温度为180-200℃。

优选的,步骤3)中依次加入具体为添加间隔不少于3min,且总混合时间不少于30min。

由于采用上述的技术方案,本发明的有益效果是:本发明通过合理的原料选配,对部分原料进行分步预处理,材料交联稳定度高,成膜均匀性好,强韧性、耐磨性均明显提高,综合质量更好,且具有优异的耐热、导热效果,耐老化性好,抗菌防霉,有效使用寿命显著延长,大大提高了使用经济效益。

本发明以低密度聚乙烯粉为主要成膜基料,其本身具有良好的热塑加工性,且强韧性好,耐高、低温效果强,低分子量导致其以线性单链为主,支链较少,在制备过程中与苯乙烯-马来酸酐共聚物和纯丙乳液共混与反应,触变活化性好,端活性基团间交联缠绕率提高了18%以上,整体空间结合性好,结构稳固,作为基膜,大大提高了力学性能,同时赋予了优异的二次反应加工性,黏度和固化性能明显改善。

坡缕石纤维先在热蒸汽下活化改性,然后与醋酸铜共混,一方面在高温高湿条件下其微观结构膨胀,内容增大,配合高活性、高比表面积,有利于与其他组分间混合掺杂反应,对铜离子具有良好的吸附负载效果,结合稳定性强,另一方面,在随后与塑胶共混中,大大提高了交联架桥的充分性,反应效率明显提高,链间缠绕性更强,成膜强韧性显著提高。另外,负载铜离子不仅对主体具有良好的填充效果,有利于耐磨强化,同时具有良好的导热、抗菌性,而且,有利于韧性强化,显著提高抗冲击强度。

增塑剂、阻燃剂、稳定剂作为辅助添加剂,一方面赋予原料优异的功能特性,另一方面具有良好的协同促进作用,显著提高了树脂、橡胶材料间的复合反应效率。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种电器用耐热高强防水膜,包括以下重量份数组份:低密度聚乙烯粉40份、苯乙烯-马来酸酐共聚物15份、纯丙乳液10份、坡缕石纤维6份、醋酸铜3份、增塑剂3份、阻燃剂2份、稳定剂3份。

其中:

增塑剂采用质量比1:2:1的海藻酸钠、乙酰柠檬酸三丁酯、硬脂酸聚乙二醇酯;

阻燃剂采用质量比1:0.5的tcpp和硼酸锌;

稳定剂采用质量比1:0.1的12-羟基硬脂酸镁、二氢吡啶。

电器用耐热高强防水膜还包括复合塑胶颗粒7份,所述复合塑胶颗粒为质量比1:1:1.5的天然橡胶、丁苯橡胶、氨基二苯醚树脂组合物。

复合塑胶颗粒制备方法为,按质量比取料,将天然橡胶、丁苯橡胶粉料共混先于75℃、惰性气氛下加热处理1h,然后与适量硫化剂、硫化活性剂共混,置于混炼机中120℃混炼5min,然后将氨基二苯醚树脂加入其中,继续混炼5min,挤压造粒,即可。其中,硫化剂采用硫化剂pdm,添加量为橡胶总量的1.5wt%;所述硫化活性剂为质量比1:0.5的氧化锌、活性氧化锌,添加量为橡胶总量的2wt%。

电器用耐热高强防水膜,制备步骤如下:

1)按重量份取料,将坡缕石纤维在200℃过热水蒸汽下热处理30min,然后降温至90℃,将醋酸铜加入其中,120rpm保温搅拌60min,得混料一备用;

2)低密度聚乙烯粉和苯乙烯-马来酸酐共聚物送入搅拌机中,先45℃、100rpm搅拌混合30min,然后将纯丙乳液、复合塑胶颗粒加入其中,升温至75℃,先500rpm搅拌混合20min,再降至100rpm搅拌混合20min,得混料二备用;

3)将混料一、混料二高速混合剪切15min,然后将增塑剂、稳定剂、阻燃剂依次加入其中,每两次添加间隔不少于3min,且总混合时间不少于30min,混合均匀后密炼压延,即得电器用耐热高强防水膜。

实施例2:

一种电器用耐热高强防水膜,包括以下重量份数组份:低密度聚乙烯粉40份、苯乙烯-马来酸酐共聚物12份、纯丙乳液7份、坡缕石纤维7份、醋酸铜4份、增塑剂4份、阻燃剂2份、稳定剂2份。

其中:

增塑剂采用质量比1:1:1的海藻酸钠、乙酰柠檬酸三丁酯、硬脂酸聚乙二醇酯;

阻燃剂采用质量比1:0.5的tcpp和硼酸锌;

稳定剂采用质量比1:0.1的12-羟基硬脂酸镁、二氢吡啶。

电器用耐热高强防水膜还包括复合塑胶颗粒6份,所述复合塑胶颗粒为质量比1:1.5:1.5的天然橡胶、丁苯橡胶、氨基二苯醚树脂组合物。

复合塑胶颗粒制备方法为,按质量比取料,将天然橡胶、丁苯橡胶粉料共混先于75℃、惰性气氛下加热处理1h,然后与适量硫化剂、硫化活性剂共混,置于混炼机中120℃混炼5min,然后将氨基二苯醚树脂加入其中,继续混炼5min,挤压造粒,即可。其中,硫化剂采用硫化剂pdm,添加量为橡胶总量的1wt%;所述硫化活性剂为质量比1:0.5的氧化锌、活性氧化锌,添加量为橡胶总量的1wt%。

电器用耐热高强防水膜,制备步骤如下:

1)按重量份取料,将坡缕石纤维在200℃过热水蒸汽下热处理60min,然后降温至80℃,将醋酸铜加入其中,120rpm保温搅拌40min,得混料一备用;

2)低密度聚乙烯粉和苯乙烯-马来酸酐共聚物送入搅拌机中,先45℃、100rpm搅拌混合20min,然后将纯丙乳液、复合塑胶颗粒加入其中,升温至80℃,先500rpm搅拌混合20min,再降至100rpm搅拌混合30min,得混料二备用;

3)将混料一、混料二高速混合剪切15min,然后将增塑剂、稳定剂、阻燃剂依次加入其中,每两次添加间隔不少于3min,且总混合时间不少于30min,混合均匀后密炼压延,即得电器用耐热高强防水膜。

实施例3:

一种电器用耐热高强防水膜,包括以下重量份数组份:低密度聚乙烯粉35份、苯乙烯-马来酸酐共聚物12份、纯丙乳液10份、坡缕石纤维7份、醋酸铜5份、增塑剂3份、阻燃剂3份、稳定剂3份。

其中:

增塑剂采用质量比1:1:1的海藻酸钠、乙酰柠檬酸三丁酯、硬脂酸聚乙二醇酯;

阻燃剂采用质量比1:1的tcpp和硼酸锌;

稳定剂采用质量比1:0.2的12-羟基硬脂酸镁、二氢吡啶。

电器用耐热高强防水膜还包括复合塑胶颗粒8份,所述复合塑胶颗粒为质量比1:1:1的天然橡胶、丁苯橡胶、氨基二苯醚树脂组合物。

复合塑胶颗粒制备方法为,按质量比取料,将天然橡胶、丁苯橡胶粉料共混先于75℃、惰性气氛下加热处理1h,然后与适量硫化剂、硫化活性剂共混,置于混炼机中120℃混炼5min,然后将氨基二苯醚树脂加入其中,继续混炼8min,挤压造粒,即可。其中,硫化剂采用硫化剂pdm,添加量为橡胶总量的1.5wt%;所述硫化活性剂为质量比1:0.5的氧化锌、活性氧化锌,添加量为橡胶总量的1.5wt%。

电器用耐热高强防水膜,制备步骤如下:

1)按重量份取料,将坡缕石纤维在180℃过热水蒸汽下热处理60min,然后降温至90℃,将醋酸铜加入其中,150rpm保温搅拌40min,得混料一备用;

2)低密度聚乙烯粉和苯乙烯-马来酸酐共聚物送入搅拌机中,先45℃、100rpm搅拌混合30min,然后将纯丙乳液、复合塑胶颗粒加入其中,升温至80℃,先500rpm搅拌混合15min,再降至100rpm搅拌混合30min,得混料二备用;

3)将混料一、混料二高速混合剪切10min,然后将增塑剂、稳定剂、阻燃剂依次加入其中,每两次添加间隔不少于3min,且总混合时间不少于30min,混合均匀后密炼压延,即得电器用耐热高强防水膜。

实施例4:

一种电器用耐热高强防水膜,包括以下重量份数组份:低密度聚乙烯粉40份、苯乙烯-马来酸酐共聚物16份、纯丙乳液10份、坡缕石纤维5份、醋酸铜3份、增塑剂4份、阻燃剂2份、稳定剂2份。

其中:

增塑剂采用质量比1:2:1的海藻酸钠、乙酰柠檬酸三丁酯、硬脂酸聚乙二醇酯;

阻燃剂采用质量比1:0.5的tcpp和硼酸锌;

稳定剂采用质量比1:0.1的12-羟基硬脂酸镁、二氢吡啶。

电器用耐热高强防水膜还包括复合塑胶颗粒5份,所述复合塑胶颗粒为质量比1:1:2的天然橡胶、丁苯橡胶、氨基二苯醚树脂组合物。

复合塑胶颗粒制备方法为,按质量比取料,将天然橡胶、丁苯橡胶粉料共混先于75℃、惰性气氛下加热处理1h,然后与适量硫化剂、硫化活性剂共混,置于混炼机中130℃混炼5min,然后将氨基二苯醚树脂加入其中,继续混炼5min,挤压造粒,即可。其中,硫化剂采用硫磺,添加量为橡胶总量的1.5wt%;所述硫化活性剂为质量比1:0.5的氧化锌、活性氧化锌,添加量为橡胶总量的1.5wt%。

电器用耐热高强防水膜,制备步骤如下:

1)按重量份取料,将坡缕石纤维在200℃过热水蒸汽下热处理40min,然后降温至80℃,将醋酸铜加入其中,150rpm保温搅拌60min,得混料一备用;

2)低密度聚乙烯粉和苯乙烯-马来酸酐共聚物送入搅拌机中,先45℃、100rpm搅拌混合20min,然后将纯丙乳液、复合塑胶颗粒加入其中,升温至80℃,先500rpm搅拌混合20min,再降至100rpm搅拌混合30min,得混料二备用;

3)将混料一、混料二高速混合剪切15min,然后将增塑剂、稳定剂、阻燃剂依次加入其中,每两次添加间隔不少于3min,且总混合时间不少于30min,混合均匀后密炼压延,即得电器用耐热高强防水膜。

实施例5:

一种电器用耐热高强防水膜,包括以下重量份数组份:低密度聚乙烯粉40份、苯乙烯-马来酸酐共聚物12份、纯丙乳液8份、坡缕石纤维7份、醋酸铜4份、增塑剂6份、阻燃剂3份、稳定剂3份。

其中:

增塑剂采用质量比1:1:0.5的海藻酸钠、乙酰柠檬酸三丁酯、硬脂酸聚乙二醇酯;

阻燃剂采用质量比1:0.5的tcpp和硼酸锌;

稳定剂采用质量比1:0.2的12-羟基硬脂酸镁、二氢吡啶。

电器用耐热高强防水膜还包括复合塑胶颗粒4份,所述复合塑胶颗粒为质量比1:1.5:1的天然橡胶、丁苯橡胶、氨基二苯醚树脂组合物。

复合塑胶颗粒制备方法为,按质量比取料,将天然橡胶、丁苯橡胶粉料共混先于75℃、惰性气氛下加热处理1h,然后与适量硫化剂、硫化活性剂共混,置于混炼机中140℃混炼5min,然后将氨基二苯醚树脂加入其中,继续混炼8min,挤压造粒,即可。其中,硫化剂采用硫化剂pdm,添加量为橡胶总量的1.5wt%;所述硫化活性剂为质量比1:0.5的氧化锌、活性氧化锌,添加量为橡胶总量的2wt%。

电器用耐热高强防水膜,制备步骤如下:

1)按重量份取料,将坡缕石纤维在200℃过热水蒸汽下热处理30min,然后降温至80℃,将醋酸铜加入其中,150rpm保温搅拌40min,得混料一备用;

2)低密度聚乙烯粉和苯乙烯-马来酸酐共聚物送入搅拌机中,先45℃、100rpm搅拌混合30min,然后将纯丙乳液、复合塑胶颗粒加入其中,升温至75-80℃,先500rpm搅拌混合20min,再降至100rpm搅拌混合10min,得混料二备用;

3)将混料一、混料二高速混合剪切10min,然后将增塑剂、稳定剂、阻燃剂依次加入其中,每两次添加间隔不少于3min,且总混合时间不少于30min,混合均匀后密炼压延,即得电器用耐热高强防水膜。

实施例6:

一种电器用耐热高强防水膜,包括以下重量份数组份:低密度聚乙烯粉35份、苯乙烯-马来酸酐共聚物12份、纯丙乳液8份、坡缕石纤维5份、醋酸铜3份、增塑剂2份、阻燃剂1份、稳定剂1份。

其中:

增塑剂采用质量比1:1.5:0.5的海藻酸钠、乙酰柠檬酸三丁酯、硬脂酸聚乙二醇酯;

阻燃剂采用质量比1:0.5的tcpp和硼酸锌;

稳定剂采用质量比1:0.1的12-羟基硬脂酸镁、二氢吡啶。

电器用耐热高强防水膜还包括复合塑胶颗粒2份,所述复合塑胶颗粒为质量比1:1.5:2的天然橡胶、丁苯橡胶、氨基二苯醚树脂组合物。

复合塑胶颗粒制备方法为,按质量比取料,将天然橡胶、丁苯橡胶粉料共混先于70℃、惰性气氛下加热处理1h,然后与适量硫化剂、硫化活性剂共混,置于混炼机中130℃混炼5min,然后将氨基二苯醚树脂加入其中,继续混炼5min,挤压造粒,即可。其中,硫化剂采用硫磺,添加量为橡胶总量的1wt%;所述硫化活性剂为质量比1:0.5的氧化锌、活性氧化锌,添加量为橡胶总量的1.5wt%。

电器用耐热高强防水膜,制备步骤如下:

1)按重量份取料,将坡缕石纤维在180℃过热水蒸汽下热处理60min,然后降温至90℃,将醋酸铜加入其中,150rpm保温搅拌40min,得混料一备用;

2)低密度聚乙烯粉和苯乙烯-马来酸酐共聚物送入搅拌机中,先45℃、100rpm搅拌混合30min,然后将纯丙乳液、复合塑胶颗粒加入其中,升温至75-80℃,先500rpm搅拌混合15min,再降至100rpm搅拌混合20min,得混料二备用;

3)将混料一、混料二高速混合剪切15min,然后将增塑剂、稳定剂、阻燃剂依次加入其中,每两次添加间隔不少于3min,且总混合时间不少于30min,混合均匀后密炼压延,即得电器用耐热高强防水膜。

将本发明实施例制得的电器用耐热高强防水膜进行性能测试,数据如下:

对比例1为以实施例1为基础,未添加复合塑胶颗粒;

对比例2为以实施例1为基础,未添加坡缕石纤维、醋酸铜;

对比例3为以实施例1为基础,未添加苯乙烯-马来酸酐共聚物;

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1