用于电子蒸汽烟装置的耐腐蚀贮存器及其制造方法与流程

文档序号:20012399发布日期:2020-02-22 04:28阅读:207来源:国知局
用于电子蒸汽烟装置的耐腐蚀贮存器及其制造方法与流程

实例实施方案总体涉及一种用于电子蒸汽烟装置的耐腐蚀贮存器,以及一种制造用于电子蒸汽烟装置的耐腐蚀贮存器的方法。

电子蒸汽烟装置用于使蒸汽前制剂蒸发成蒸汽,以使得电子蒸汽烟装置的操作者通过电子蒸汽烟装置的一个或多个出口抽吸蒸汽。这些电子蒸汽烟装置(electronicvapingdevice)可被称作电子蒸汽烟装置(e-vapingdevice)。电子蒸汽烟装置通常可以包含若干电子蒸汽烟元件,例如电源区段和筒。电源区段包含电源,例如电池,且筒包含加热器以及能够保持蒸汽前制剂的储存器,筒包含例如烟囱等管道,将蒸汽传送到电子蒸汽烟装置的操作者口腔。筒中的加热器经由芯部与蒸汽前制剂接触,且被配置成加热蒸汽前制剂以生成蒸汽。加热器可与芯部相互缠结。蒸汽前制剂通常包含一定量的尼古丁和任选的其它成分,例如酸、丙二醇、甘油或调味剂。例如,蒸汽前制剂可包含液体、固体或凝胶制剂中的至少一种,包含但不限于水、珠粒、溶剂、活性成分、醇、植物提取物、天然或人工香料、例如丙三醇和丙二醇中的至少一种的蒸汽形成剂,以及其组合。

在电子蒸汽烟装置中,贮存器中包含的汽化前制剂可与电子蒸汽烟装置的金属部分相互作用,从而可能地导致金属部分的腐蚀,这可能导致汽化前制剂稳定性的降低。

在一些情况下,蒸汽前制剂的成分可能与筒的固体金属件或金属离子反应。例如,或者在电子蒸汽烟装置的工作期间,当电子蒸汽烟装置的芯部在成人电子烟用户操作装置之前未充分供给蒸汽前制剂时,当筒是空的时,或者当在电子蒸汽烟装置的工作期间加热器的线圈过热时,蒸汽前制剂的成分可能与电子蒸汽烟装置的固体部分的一种或多种金属如铜、黄铜、钢如不锈钢或铁在氧的存在下反应并导致电子蒸汽烟装置的金属部分发生腐蚀。尤其是,金属离子例如铜离子cu2+或铁离子fe2+或fe3+可能因腐蚀反应而溶解在蒸汽前溶液中,并可能与蒸汽前制剂的成分反应,从而降低蒸汽前制剂的稳定性。另外,电子蒸汽烟装置的金属部分可能因其金属离子的溶解而发生结构损坏,并可能导致一段时间后蒸汽前制剂泄漏出电子蒸汽烟装置。

关于电子蒸汽烟装置的金属部分的实际腐蚀过程,当在电子蒸汽烟装置的金属部分的表面与汽化前制剂之间出现氧梯度时,形成电子蒸汽烟装置的部分如筒或贮存器的一种或多种金属将发生氧化,因此产生局部化阳极/阴极系统。局部化阳极/阴极系统产生氧化/反应循环,其中所述一种或多种金属被氧化产生溶解于汽化前制剂中的金属阳离子并可与汽化前制剂的成分反应而降低其稳定性。

至少一个实例实施方案涉及向电子蒸汽烟装置的金属部分施加涂层,所述涂层配置为经由与汽化前制剂的反应来减少或基本上防止金属部分的一种或多种金属的腐蚀或氧化。

一些实例实施方案涉及一种保护电子蒸汽烟装置的表面使之免受腐蚀的方法,该方法包括制备配置为保护表面使之免受腐蚀的涂料混合物和用基于该涂料混合物的保护性涂料涂覆表面。涂覆可通过电沉积、浸涂、喷涂和气相沉积中之一进行,并且涂料混合物可包含硅烷和树脂中的至少一种。

一些实例实施方案涉及在电子蒸汽烟装置的金属部分的内表面如加热器的内表面或者贮存器或筒的内壁上沉积保护性涂料以保护金属部分使之免于因汽化前制剂的成分与金属部分的金属之间的反应所致的腐蚀而损坏的方法。保护性涂料沉积可通过例如电沉积或电喷涂进行。保护性涂料还可包含例如在铜或铜合金上的疏水性氧化石墨烯聚合物复合物。

在一些实例实施方案中,可对通常与蒸汽前制剂接触的电子蒸汽烟装置的金属部分的表面加以处理以便基本上保护其免受腐蚀。例如,在电子蒸汽烟装置的金属部分的制造工艺过程中,可通过电沉积、无电沉积或浸涂在金属部分的表面上沉积涂层。涂层可在钢上由硅烷和树脂的混合物形成或包含硅烷和树脂的混合物,所述硅烷和树脂的混合物例如环氧树脂酯改性的双-[三-乙氧基-甲硅烷基]乙烷。在实例实施方案中,疏水性氧化石墨烯聚合物复合物可沉积为金属部分、例如电子蒸汽烟装置的铜部分上的涂层,以减少或基本上防止铜部分的氧化、腐蚀或氧化和腐蚀。

在实例实施方案中,沉积在电子蒸汽烟装置的金属部分上的一个或多个涂层可以是基本无孔的,并可阻碍或基本上阻止金属部分的表面与蒸汽前制剂之间的接触。例如,与聚合型粘结剂组合的硅烷或氧化石墨烯涂层可经受电子蒸汽烟装置的典型工作温度而不降解。例如,所沉积的涂层可以是疏水的以进一步减少或基本上防止电子蒸汽烟装置的金属部分的润湿和因此氧化或腐蚀。

在一些实例实施方案中,通常与蒸汽前制剂接触的电子蒸汽烟装置的金属件或部分可被单独处理,例如,可在组装为电子蒸汽烟装置之前电镀以保护性涂层。例如,金属表面可被电镀以薄的无孔有机涂层,所述涂层是适形的并配置为经受电子蒸汽烟装置中的加热器的工作温度。或者,可在组装电子蒸汽烟装置的至少一部分后电镀各种金属部分或以其他方式在其上沉积涂层。

在一些实例实施方案中,也可使用电喷涂来在电子蒸汽烟装置的金属部分上沉积涂层。例如,可在通常将与蒸汽前制剂接触的电子蒸汽烟装置的金属部分的表面上沉积薄或超薄的聚对二甲苯涂层。例如,可使用喷涂方法或滚涂方法在真空下涂覆超薄的聚对二甲苯涂层以增大涂层的耐热性以及减少与至少一种化学品如蒸汽前制剂的成分和uv光的相互作用。

实例实施方案涉及一种电子蒸汽烟装置,其具有改善的其金属件的耐腐蚀性、改善的保存期限,并且减少或基本上防止了电子蒸汽烟装置的金属部分的一个或多个表面上的金属溶解或催化反应。

通过参考附图详细描述实例实施方案,实例实施方案的上述和其它特征以及优势将变得更加显而易见。附图旨在描绘实例实施方案,且不应解释为限制权利要求书的既定范围。除非明确提到,否则不应将附图视为按比例绘制。

图1是根据实例实施方案的电子蒸汽烟装置的侧视图;

图2是根据实例实施方案的电子蒸汽烟装置的纵向横截面视图;

图3是电子蒸汽烟装置的另一实例实施方案的纵向横截面视图;

图4是电子蒸汽烟装置的另一实例实施方案的纵向横截面视图;并且

图5a-5d为流程图,示意了根据至少一个实例实施方案在电子蒸汽烟装置的金属部分的内表面上沉积保护性涂层的方法。

本文公开了一些详细的实例实施方案。然而,出于描述实例实施方案的目的,本文中公开的具体结构和功能细节仅为代表性的。然而,实例实施方案可以许多替代形式体现并且不应被解释为仅限于本文中所阐述的实施例。

因此,虽然实例实施方案能够接受各种修改和替代形式,但其中的实施例已通过举例在图中示出,且将进行详细描述。然而,应理解,并不意图将实例实施方案限于所公开的特定形式,恰恰相反,实例实施方案将涵盖属于实例实施方案的范围内的所有修改、等效物和替代方案。贯穿图的描述,相似编号指相似元件。

应理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”、“联接到”或“覆盖”所述另一元件或层时,其可直接在另一元件或层上、连接到、联接到或覆盖所述另一元件或层,或可存在中间元件或层。相比之下,当元件被称作“直接”在另一个元件或层“上”、“直接连接到”或“直接联接到”另一元件或层时,不存在中间元件或层。贯穿本说明书,相似编号是指相似元件。

应理解,虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用以描述各种元件、区域、层或区段,但这些元件、区域、层或区段不应受这些术语限制。这些用语仅用于区分一个元件、区域、层或区段与另一元件、区域、层或区段。因此,在不脱离实例实施方案的教示的情况下,下文论述的第一元件、区、层或区段可称为第二元件、区、层或区段。

为易于描述,本文可使用空间相对术语(例如“底下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等)来描述如图所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应理解,除了图中描绘的定向之外,预期所述空间相对术语涵盖装置在使用或操作时的不同定向。举例来说,如果图中的装置翻转,那么描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将定向在其它元件或特征“上方”。因此,术语“下方”可涵盖上方和下方两个定向。装置可能以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向),且本文中所用的空间相对描述词可进行相应解释。

本文中使用的术语仅用于描述各种实施例的目的,并非意图限制实例实施方案。如本文中所使用,除非上下文另外明确指示,否则单数形式“一”和“所述”既定还包含复数形式。将进一步理解,术语“包含”和“包括”在用于本说明书中时指定所陈述特征、整体、步骤、操作或元件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件或其群组的存在或添加。

本文中参考截面图示描述了实例实施方案,所述截面图示是实例实施方案的理想化实施例(和中间结构)的示意性图示。由此,预期图示的形状将因例如制造技术或公差而有变化。因此,实例实施方案不应解释为限于本文中所示的区的形状,而是应包含例如由制造引起的形状偏差。因此,图中所示的区本质上是示意性的,且其形状并非旨在示出装置的区的实际形状,且非旨在限制实例实施方案的范围。

除非另有定义,否则本文中所用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与实例实施方案所属领域的一般技术人员通常所理解的相同的含义。应进一步理解,例如包含常用词典中所定义的那些术语的术语应解释为具有与所述术语在相关技术的上下文中的意义一致的意义,且除非在文中明确如此定义,否则将不按理想化或过度形式意义来解释。

当用语“约”或“大体上”在本说明书中结合数值使用时,既定相关数值包含所陈述的数值约±10%的容差。此外,当本说明书中提及百分比时,既定那些百分比是基于重量,即重量百分比。表述“高达”包含零到所表述上限的量和其间的所有值。当指定范围时,所述范围包含其间的所有值,例如0.1%的增量。

如本文中所使用,术语“蒸汽形成剂”描述任何适合的已知化合物或化合物的混合物,所述化合物或化合物的混合物在使用时促进蒸汽形成且在电子蒸汽烟装置的操作温度下大体上耐受热降解。合适的蒸汽形成剂由多元醇的各种组合物构成,例如丙二醇和甘油或丙三醇中的至少一种。在至少一个实施例中,蒸汽形成剂是丙二醇。

图1为根据一个实例实施方案的电子蒸汽烟装置60的侧视图。在图1中,电子蒸汽烟装置60包含第一区段或筒70和第二区段72或电源区段72,其在带螺纹接头74处或通过其他连接结构如滑动配合、搭扣配合、止动件、夹具、卡扣等中的至少之一联接在一起。在至少一个实例实施方案中,第一区段或筒70可以是可更换的筒,且第二区段72可以是可再用的区段。或者,第一区段或筒70和第二区段72可一体成型为一个整体件。在至少一个实施例中,第二区段72包含在其远端28处的led。在实例实施方案中,第一区段可以是或包含被配置成容纳蒸汽前制剂并且可手动再填充的罐70。

图2为电子蒸汽烟装置的一个实例实施方案的横截面视图。如图2所示,第一区段或筒70可容纳口端插入件20、毛细管18和储存器14。

在实例实施方案中,储存器14可以包含围绕内管(未图示)的网纱的包装。例如,储存器14可以由环绕网纱内包装的网纱外包装形成,或包含环绕网纱内包装的网纱外包装。在至少一个实例实施方案中,储存器14可以由呈松散颗粒、松散纤维或者编织或非编织纤维形式的氧化铝陶瓷形成或者包含所述氧化铝陶瓷。或者,储存器14可以由例如棉或网纱材料等纤维素材料或者呈一束松散纤维形式的例如聚对苯二甲酸乙二酯等聚合物材料形成,或者包含所述纤维素材料或聚合物材料。下文提供储存器14的更详细描述。

第二区段72可以容纳电源12、被配置成控制电源12的控制电路11以及抽吸传感器16。抽吸传感器16被配置成感测电子蒸汽烟装置的操作者何时正对电子蒸汽烟装置60进行抽吸,这经由控制电路11触发电源12的操作以加热储存器14中容纳的蒸汽前制剂,且由此形成蒸汽。第二区段72的带螺纹部分74可在不连接到第一区段或筒70时连接到电池充电器以对电池或电源区段12充电。

在实例实施方案中,毛细管18由导电材料形成或包含导电材料,并因此可通过使电流穿过管18而被配置为其自身的加热器。毛细管18可以是能够加热,例如电阻加热同时在毛细管18所经历的操作温度下保留必要的结构完整性且不与蒸汽前制剂反应的任何导电材料。用于形成毛细管18的合适材料是以下中的一种或多种:不锈钢、铜、铜合金、涂覆有膜电阻性材料的多孔陶瓷材料、镍-铬合金和其组合。例如,毛细管18是不锈钢毛细管18,且经由与其附接以沿着毛细管18的长度传送直流电或交流电的电引线26来充当加热器。因此,不锈钢毛细管18通过例如电阻加热进行加热。或者,毛细管18可以是非金属管,例如玻璃管。在此实施例中,毛细管18还包含沿着玻璃管布置且能够加热(例如电阻加热)的导电材料,例如不锈钢、镍铬合金或铂丝。当沿着玻璃管布置的导电材料被加热时,毛细管18中存在的蒸汽前制剂被加热到足以使毛细管18中的蒸汽前制剂至少部分挥发的温度。

在至少一个实施例中,电引线26结合到毛细管18的金属部分。在至少一个实施例中,一个电引线26联接到毛细管18的第一上游部分101,且第二电引线26联接到毛细管18的下游端部部分102。

在操作中,当电子蒸汽烟装置的操作者对电子蒸汽烟装置进行抽吸时,抽吸传感器16检测由电子蒸汽烟装置的操作者的抽吸产生的压力梯度,且控制电路11通过将电力提供到毛细管18而控制位于储存器14中的蒸汽前制剂的加热。一旦毛细管18被加热,含于毛细管18的加热部分内的蒸汽前制剂就挥发且从出口63排出,其中蒸汽前制剂膨胀且与空气混合,并在混合腔室240中形成蒸汽。

如图2所示,储存器14包含阀40,所述阀被配置成维持储存器14内的蒸汽前制剂,且当储存器14被挤压且被施加压力时打开,所述压力是当电子蒸汽烟装置的操作者在口端插入件20处对电子蒸汽烟装置进行抽吸时产生,这导致储存器14迫使蒸汽前制剂通过储存器14的出口62到达毛细管18。在至少一个实施例中,当达到临界最小压力时,阀40打开以免无意中从储存器14施配蒸汽前制剂。在至少一个实施例中,按下压力开关44所需的压力足够高,使得由于因例如物理移动或与外部对象的碰撞等外部因素而使压力开关44无意中压下所致的意外加热被避免。

实例实施方案的电源12可以包含布置在电子蒸汽烟装置60的第二区段72中的电池。电源12被配置成施加电压以使容纳于储存器14中的蒸汽前制剂挥发。

在至少一个实施例中,毛细管18与电引线26之间的电连接大体上是导电和耐温的,而毛细管18大体上是电阻性的,使得热的生成主要沿着毛细管18而非触点处发生。

电源区段或电池12可以是可再充电式且包含允许电池可通过外部充电装置充电的电路。在实例实施方案中,所述电路当被充电时为通过电子蒸汽烟装置的出口的给定次数的抽吸提供电力,在此之后电路可能需要重新连接到外部充电装置。

在至少一个实施方案中,电子蒸汽烟装置60可包含可例如在印刷电路板上的控制电路11。控制电路11还可包含加热器激活灯27,其被配置成在装置被激活时发光。在至少一个实施例中,加热器激活灯27包括至少一个led且在电子蒸汽烟装置60的远端28处,使得加热器激活灯27照亮盖帽,当电子蒸汽烟装置的操作者在电子蒸汽烟装置上抽吸时呈现燃煤的外观。此外,加热器激活灯27可被配置成对电子蒸汽烟装置的操作者可见。灯27还可配置为使得电子蒸汽烟装置的操作者可在需要时激活、解除激活或者激活和解除激活灯27,使得视需要在抽吸蒸汽烟期间不激活灯27。

在至少一个实施例中,电子蒸汽烟装置60进一步包含具有至少两个离轴分散出口21的口端插入件20,所述出口均匀地分布在口端插入件20周围,以便使蒸汽在电子蒸汽烟装置的操作期间在电子蒸汽烟装置的操作者的口腔内基本均匀地分布。在至少一个实施例中,口端插入件20包含至少两个分散出口21(例如3至8个出口或更多)。在至少一个实施例中,口端插入件20的出口21位于离轴通道23的末端处,且相对于电子蒸汽烟装置60的纵向方向向外成角度(例如,散开)。如本文所使用,术语“离轴”指示与电子蒸汽烟装置的纵向方向成角度。

在至少一个实施例中,电子蒸汽烟装置60与基于烟草的产品具有大约相同的大小。在一些实施例中,电子蒸汽烟装置60可以是约80毫米至约110毫米长,例如约80毫米至约100毫米长,并且具有约7毫米至约10毫米的直径。

电子蒸汽烟装置60的外部圆柱形壳体22可以由任何适合材料或材料组合形成,或包含任何适合材料或材料组合。在至少一个实施例中,外部圆柱形壳体22至少部分地由金属形成,且是连接控制电路11、电源12和喷烟传感器16的电路的部分。

如图2所示,电子蒸汽烟装置60还可以包含中间区段(第三区段)73,其可容纳蒸汽前制剂储存器14和毛细管18。中间区段73可被配置成在第一区段或筒70的上游端装配有带螺纹接头74'且在第二区段72的下游端装配有带螺纹接头74。在此实例实施方案中,第一区段或筒70容纳口端插入件20,而第二区段72容纳电源12和被配置成控制电源12的控制电路11。

图3为根据一个实例实施方案的电子蒸汽烟装置的横截面视图。在至少一个实施例中,第一区段或筒70是可更换的,从而避免需要清洁毛细管18。在至少一个实施例中,第一区段或筒70和第二区段72可以一体地形成而没有螺纹连接,由此形成一次性电子蒸汽烟装置。

如图3所示,在其它实例实施方案中,阀40可以是二通阀,且储存器14可以被加压。例如,储存器14可以使用加压布置405进行加压,所述加压布置被配置成将恒定压力施加到储存器14。因而,有助于散发经由加热储存器14中容纳的蒸汽前制剂所形成的蒸汽。一旦储存器14上的压力减轻,阀40就关闭,且受热毛细管18放出阀40下游剩余的任何蒸汽前制剂。

图4是电子蒸汽烟装置的另一实例实施方案的纵向横截面视图。在图4中,电子蒸汽烟装置60可包含位于上游密封件15中的中心空气通道24。中心空气通道24通向内管65。此外,电子蒸汽烟装置60包含被配置成储存蒸汽前制剂的储存器14。储存器14包含蒸汽前制剂,以及任选地被配置成在其中储存蒸汽前制剂的储存介质25,例如网纱。在实施例中,储存器14含于外管6与内管65之间的外部环道中。所述环道在上游端由密封件15密封且在下游端由止挡件10密封,以防止蒸汽前制剂从储存器14泄漏。加热器19至少部分地环绕芯220的中心部分,使得当加热器被激活时,使芯220的中心部分中存在的蒸汽前制剂蒸发以形成蒸汽。加热器19通过两个间隔开的电引线26连接到电池12。电子蒸汽烟装置60进一步包含具有至少两个出口21的口端插入件20。口端插入件20经由内管65的内部和延伸穿过止挡件10的中心通道64与中心空气通道24流体连通。

电子蒸汽烟装置60可以包含空气流分流器,所述空气流分流器包括在密封件15中的中心空气通道24的下游端82处的不可渗透塞30。在至少一个实例实施方案中,中心空气通路24是密封件15中的轴向延伸中心通道,所述密封件密封外管6与内管65之间的环道的上游端。径向空气通道32将空气从中心通道20向外引向内管65。在操作中,当电子蒸汽烟装置的操作者在电子蒸汽烟装置上进行抽吸时,抽吸传感器16检测电子蒸汽烟装置的操作者的抽吸造成的压力梯度,并因此控制电路11通过为加热器19提供电力而控制位于贮存器14中的蒸汽前制剂的加热。

图5a-5d为流程图,示意了根据至少一个实例实施方案在电子蒸汽烟装置的金属部分的内表面上沉积保护性涂层的方法。在图5a中,方法从s10开始并制备配置为保护表面使之免受腐蚀的涂料混合物。在一些实例实施方案中,制备涂料混合物包括通过溶解第一聚合物来制备第一混合物,通过溶解第二聚合物来制备第二混合物,和通过溶解硅烷来制备第三混合物。

在一些实例实施方案中,制备第一混合物包括以约1重量%至约5重量%的浓度溶解聚合物于水中,添加乙酸以调节第一混合物的ph至小于或等于6,将第一混合物加热至约50摄氏度和约70摄氏度之间,然后在室温下冷却。在一些实例实施方案中,方法还包括以约10份聚合物比1份填料的重量比添加填料。在一些实例实施方案中,填料可包括呈胶体分散体的二氧化硅,例如在低ph下稳定的市售分散体。以干重计,二氧化硅分散体可为处理溶液的约0.1重量%至约30重量%,例如可能低于20%。胶体二氧化硅分散体可以是在1纳米至100纳米的范围内的离散二氧化硅颗粒的分散体。另外,填料可能含有浓度为0.1%至30%、例如低于20%的氧化石墨烯、tio2、粘土、zro2等的固体颗粒。

在一些实例实施方案中,聚合物为壳聚糖或包含壳聚糖。在一些实例实施方案中,ph在约4至约5的范围内。

在一些实例实施方案中,填料以约100份聚合物比1份填料的重量比添加。

在一些实例实施方案中,制备第二混合物包括溶解阳离子聚合物于水分散体中,所述水分散体包括约30%至约40%的颗粒分散体。颗粒分散体可包含固体聚合物颗粒、氧化石墨烯颗粒和胶体二氧化硅颗粒中的至少一种。填料可以约10份聚合物比1份填料的重量比、或以约100份聚合物比1份填料的重量比添加。

在一些实例实施方案中,制备第三混合物包括:以约5重量%至约20重量%硅烷的比例混合溶剂与硅烷,添加乙酸以调节ph来稳定经水解的硅烷,和通过在室温下搅拌约10分钟至约1小时来混合第三混合物。溶剂可包括水或者甲醇。硅烷可包括原硅酸四乙酯(teos)和1,2-双(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(btse)中的至少一种。

在一些实例实施方案中,制备涂料混合物包括以约6比1的比率合并第一混合物和第三混合物,以约6比1的比率合并第一混合物和第三混合物而无添加填料的步骤,以约6比1的比率合并第二混合物和第三混合物,或以约6比1的比率合并第二混合物和第三混合物而无添加填料的步骤。

在实例实施方案中,涂料混合物包含若干部分。例如,涂料混合物包含至多五(5)个不同的部分。涂料混合物包含第一部分,所述第一部分包含水和甲醇中的至少一种。第二部分包含有机酸以控制ph,例如乙酸。存在于蒸汽前制剂中的一种或多种酸可以具有至少约100℃的沸点。例如,一种或多种酸的沸点可以在约100℃至约300℃或约150℃至约250℃(例如约160℃至约240℃、约170℃至约230℃、约180℃至约220℃或约190℃至约210℃)范围内。根据至少一个实例实施方案,存在于涂料中的一种或多种酸可包括以下中的一种或多种:丙酮酸、甲酸、草酸、乙醇酸、乙酸、异戊酸、戊酸、丙酸、辛酸、乳酸、乙酰丙酸、山梨酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸、油酸、乌头酸、丁酸、肉桂酸、癸酸、3,7-二甲基-6-辛烯酸、1-谷氨酸、庚酸、己酸、3-己烯酸、反-2-己烯酸、异丁酸、月桂酸、2-甲基丁酸、2-甲基戊酸、肉豆蔻酸、壬酸、棕榈酸、4-戊烯酸、苯乙酸、3-苯基丙酸、盐酸、磷酸、硫酸以及它们的组合。

在实例实施方案中,涂料混合物包含第三部分,所述第三部分包含有机聚合物。例如,第三部分包含线性多糖,如壳聚糖或其他有机聚合物,所述其他有机聚合物包含多个反应性位点如羟基和胺基团以与涂料混合物的其他成分交联或氢键结合。有机聚合物可在溶液中,或可呈水性阳离子分散体的形式。其他有机聚合物,如环氧树脂、聚氨酯、聚酯、聚丙烯酸酯等,也可用作涂料中的阳离子水分散体。在实例实施方案中,天然聚合物如壳聚糖、改性淀粉或天然胶或其他生物聚合物是有利的,因为它们是生物相容且无毒的。以涂料中的总固体表达的聚合物浓度可在涂料溶液的约0.5重量%至约40重量%的范围内。

在实例实施方案中,涂料混合物包含第四部分,所述第四部分包含填料,例如呈胶体分散体的二氧化硅。例如,二氧化硅可以是或可包含市售的二氧化硅分散体,其在以干重计为涂料溶液的约0.1重量%至约30重量%的浓度下在低ph下稳定。例如,二氧化硅的浓度可小于或等于约20%。第四部分可包含胶体二氧化硅分散体,胶体二氧化硅分散体是在约1纳米至约100纳米的范围内的离散二氧化硅颗粒的分散体。在实例实施方案中,第四部分可以约0.1%至约30%的浓度包含固体氧化石墨烯、tio2、粘土、zro2、zro2-y2o3、ceo2、al2o3等,例如以小于或等于约20%的浓度。

在实例实施方案中,涂料混合物包含第五部分,所述第五部分包含水溶性硅烷。例如,涂料中可使用多种硅烷,如原硅酸四乙酯(teos)、原硅酸四甲酯(tmos)、3-(2-氨基乙基氨基)丙基二甲氧基甲基硅烷(aeaps)、(3-环氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基硅烷(gptms)、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(aptes)、双1,2-(三乙氧基甲硅烷基)乙烷(btse)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma),其通常提供所需的反应性和与涂料的其他组分的预期相容性。例如,硅烷浓度可在涂层的约0.1重量%至约1重量%之间。

在实例实施方案中,在电子蒸汽烟装置的一部分的表面上形成保护性涂层的方法可包括制备若干混合物。例如,方法的实例实施方案包括制备三(3)种混合物a、b和c。

混合物a可通过在溶剂(如水或甲醇)中以约1重量%至约5重量%的浓度溶解有机聚合物(例如,壳聚糖)来制备。可使用有机酸如乙酸将ph调节至低于约6,例如在约4至5的范围内。该方法可还包括将混合物加热至约50摄氏度和约70摄氏度之间以促进溶解,然后将混合物冷却至室温。任选地,可以约10(10份聚合物比1份填料)的有机聚合物(干基)与填料重量比添加填料。对于一些填料,比率可降至约100/1以产生可行粘度。

混合物b可通过制备阳离子聚合物水分散体来制备,所述阳离子聚合物水分散体具有约30%至约40%的固体。任选地,可以约10(10份聚合物比1份填料)的有机聚合物(干基)与填料重量比添加填料。对于一些填料,比率可降至约100/1以产生可行粘度。

混合物c可通过制备包含功能性或非功能性硅烷如teos或btse的溶剂溶液(水或甲醇)来制备。可添加乙酸以调节ph至将促进经水解的硅烷的稳定性的范围。混合物可还包含至多在约5重量%至约20重量%之间的硅烷并通过在室温下搅拌约10分钟至约1小时之间来混合。

在电子蒸汽烟装置的一部分的表面上形成保护性涂层的方法的实例实施方案包括使用上述混合物来形成涂层的一种或多种处理。例如,第一处理可包括以约6:1的c:a重量比合并上述混合物a与混合物c。实例第二处理可包括以约6:1的a:c重量比合并无填料的混合物a与混合物c。实例第三处理可包括以约6:1的b:c重量比合并混合物b与c。实例第四处理可包括以约6:1的b:c重量比合并无填料的混合物b与混合物c。

在一些实例实施方案中,该方法继续到s100,在这里,如果通过电沉积进行涂覆,则方法在s110处包括用涂料混合物填充电沉积容器或浴,该电沉积容器包括阳极和阴极。在s120处,阴极为金属电子蒸汽烟装置部分或包括金属电子蒸汽烟装置部分。在s130处,方法包括向阳极和阴极施加沉积电压以在电子蒸汽烟装置部分的表面上沉积涂层膜。在一些实例实施方案中,沉积涂层膜包括在阳极和阴极之间施加电沉积电压,所述电压在约1伏至约50伏之间,持续时间在数秒至10分钟的范围内,例如2至5分钟之间。在一些实例实施方案中,沉积涂层膜包括在阳极和阴极之间施加小于约3安培、或例如在约5毫安和约200毫安之间的电沉积电流。涂层的所得厚度可在小于一微米和数十微米之间。

在一些实例实施方案中,方法还在s140处包括从电沉积浴取出电子蒸汽烟装置部分,用溶剂或水清洗电子蒸汽烟装置部分,和干燥电子蒸汽烟装置部分。例如,干燥可在约50摄氏度至约200摄氏度之间的温度下进行约1分钟至约30分钟之间的一段时间。

在一些实例实施方案中,当在s200处通过浸涂进行涂覆时,方法包括在s210处用涂料混合物填充浸涂浴、在s220处将电子蒸汽烟装置部分浸涂于浸涂浴中、在s230处从浸涂浴取出电子蒸汽烟装置部分、和在s240处清洗电子蒸汽烟装置部分的任何残留物并干燥电子蒸汽烟装置部分。

在一些实例实施方案中,当在s300处通过喷涂进行涂覆时,涂覆包括在s310处用涂料混合物填充喷涂装置、在s320处用涂料混合物喷涂电子蒸汽烟装置部分、和在s330处清洗电子蒸汽烟装置部分的任何残留物并干燥电子蒸汽烟装置部分。

在一些实例实施方案中,当在s400处通过气相沉积进行涂覆时,涂覆包括在s410处清洁电子蒸汽烟装置部分的表面、在s420处在电子蒸汽烟装置部分的表面上沉积中间粘合剂层。沉积中间粘合剂层包括在包含约0.05体积%至约5体积%的硅烷溶液的溶液中浸涂电子蒸汽烟装置部分。硅烷溶液包含约50%的水和约50%的异丙醇混合物,或约2%至约10%的甲醇基btse。中间粘合剂层可包含硅烷、羧酸或含有酸酐基团的一种或多种聚合物。方法也可包括在s430处进行气相沉积以在电子蒸汽烟装置部分的表面上沉积涂层。涂层可包含聚对二甲苯,进行气相沉积(其可以是化学气相沉积和物理气相沉积中之一)包括在等于或大于约600摄氏度的温度下加热聚对二甲苯以将聚对二甲苯二聚体热解成单体,和在室温下向电子蒸汽烟装置部分的金属部分上沉积聚对二甲苯单体。例如,中间粘合剂层的厚度可在约0.1微米和约5微米之间,聚对二甲苯的厚度可在约0.05微米和约2微米之间。方法也可包括通过蒸汽脱脂、超声清洁和机器清洗电子蒸汽烟装置部分中的至少一种进行清洁,以及在s440处干燥电子蒸汽烟装置部分。

因此,已描述实例实施方案,显然可以多种方式对所述实例实施方案进行变化。此类变化不应被看作是脱离实例实施方案的既定的范围,且如将对所属领域的技术人员明显的是,所有修改既定包含在所附权利要求书的范围内。

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