CN112662312A - 一种可用于耳机的防尘密封材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防尘密封材料，包括偶联剂和成膜剂；以重量计，偶联剂包括以下重量份的组分：硅烷偶联剂35‑55份、水10‑15份、促进剂0.1‑0.3份和小分子醇25‑40份；以重量计，成膜剂包括以下重量份的组分：含氟树脂15‑25份、含氟助剂2‑5份、含氟溶剂60‑80份、成膜助剂3‑5份和流平剂0.5‑2.0份。本发明的上述防尘密封材料可用于耳机中。本发明的防尘密封材料具有良好的密封性与耐磨性，并且含氟材料可以有效防止粉尘颗粒等其他污染物进入耳机内部，造成耳机损坏和对音质的影响。

Description

一种可用于耳机的防尘密封材料

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种可用于耳机的防尘密封材料。

背景技术

随着社会的飞速发展，人们对防尘密封材料的需求日益增加，并引起各方面的重视。流体(气体、液体)的密封是各工业领域所必需的一门通用技术，不仅建筑、石油化工、船舶、机械制造、能源、交通、环境保护等工业离不开密封技术，电子产品等精细工业也与密封技术紧密相关。耳机的密封材料不仅需要有良好的密封性保证音质的完好，也要达到优异的防尘功能防止灰尘颗粒等进入或堵塞耳机孔。现有应用于耳机的密封材料大多采用橡胶、聚氨酯等材料，但都有着密封效果差，防尘不明显的特点。为了增强防尘效果，使用聚四氟乙烯作为填料也成为了改善这些问题的一种方法，但又会降低材料的机械性能，减少使用寿命。因此，提供一种应用于耳机的简易合成并有优异密封防尘的材料十分必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种可用于耳机的防尘密封材料，本发明的防尘密封材料可用于耳机，具有防尘功能、良好的密封性与耐磨性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种防尘密封材料，包括偶联剂和成膜剂，二者复配使用；

以重量计，所述偶联剂包括以下重量份的组分：

硅烷偶联剂35-55份、水10-15份、促进剂0.1-0.3份和小分子醇25-40份；

以重量计，所述成膜剂包括以下重量份的组分：

含氟树脂15-25份、含氟助剂2-5份、含氟溶剂60-80份、成膜助剂3-5份和流平剂0.5-2.0份。

本发明的上述防尘密封材料可用于耳机中。

进一步地，偶联剂和成膜剂的质量比为20-50：30-70。

进一步地，硅烷偶联剂的通式为YSiX₃，Y为非水解基团，包括氨基、胺丙基、环氧基、乙烯基、巯基和2-甲基丙烯酰基中至少一种；X为可水解基团，包括脂肪基、芳香基和烷氧基的一种或几种。硅烷偶联剂是含有两种反应性-无机和有机反应性的硅基化学分子，优选包括甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、硅酸四乙酯、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基-三甲氧基硅烷、γ-巯丙基-三甲氧基硅烷、γ-氨丙基-三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷中的至少两种；更优选折射率比较高的硅烷偶联剂，如含芳香基的偶联剂。

进一步地，促进剂为硫酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸和乳酸中的至少一种。

进一步地，水包括：去离子水、高纯水、纯净水等。

进一步地，小分子醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、2-丁醇、正丁醇、叔丁醇、乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的至少一种。这些亲水性的小分子醇可以单独使用，也可以选用两种及两种以上高低沸点不同的溶剂配合使用，可以起到增溶、催干、加快成膜速度以及抑制硅烷偶联剂过度水解等用途。

进一步地，含氟树脂为全氟醚橡胶、偏氟醚橡胶、偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物(氟橡胶23)、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物(氟橡胶26)、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物(氟橡胶246)、四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物(氟橡胶TP)、氟硅橡胶以及其他类型的氟硅聚合物、含氟丙烯酸树脂等中的至少一种。

进一步地，含氟助剂为全氟己基乙基醇聚氧乙烯醚、全氟壬烯氧基苯磺酸钠、全氟辛基磺酸钠、氟聚醚油和全氟聚醚烷烃三甲氧基硅烷中的至少一种。

含氟树脂和含氟助剂可以有效防止粉尘颗粒等其他污染物进入耳机内部，造成耳机损坏和对音质的影响。

进一步地，含氟溶剂为全氟己烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、全氟甲苯和全氟庚烷、七氟丁酸酐、庚氟丁酸乙酯、2,5-双(三氟甲基)-3,6-二氧杂十一氟代壬酰氟、四氟丙醇、全氟二烷基醚、全氟2-丁基四氢呋喃、乙基全氟丁基醚和乙基全氟异丁基醚中的至少一种。

进一步地，成膜助剂是苯甲醇、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、十二碳醇醚(醇酯十二)、十六碳醇醚(醇酯十六)、松油醇、丙二醇苯醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚和丙二醇单正丁醚中的至少一种。

进一步地，流平剂是改性有机硅流平剂、聚酰亚胺型流平剂、聚氨酯型流平剂和聚丙烯酸型流平剂中的至少一种。优选BYK-333、BYK306、TEGO GLIDE 450、BYK346、KP-301、KL245、BYK-381中的至少一种。

进一步地，防尘密封材料的制备方法包括以下步骤：

将偶联剂和成膜剂分别配好以后，按照一定的比例混合搅拌均匀即可得到防尘密封材料。该制备方法操作简便，仅需一道工序即可完成。

具体地，为了工艺的简化，防尘密封材料的制备方法包括以下步骤：

(1)按照重量百分比，将硅烷偶联剂35-55份，水10-15份，小分子醇25-40份混合在一起，搅拌下加入促进剂水解4小时，待硅烷偶联剂水解后，得到偶联剂；

(2)按照重量百分比，加入含氟树脂15-25份、含氟助剂2-5份，再加入含氟溶剂60-80份，成膜助剂3-5份混合均匀，最后加入流平剂0.5-2.0份得到成膜剂；

(3)根据所要制备的防尘密封材料的形状和大小，以重量计，将偶联剂20-50份、成膜剂30-70份，混合均匀、干燥后即可得到防尘密封材料。

另外，在制备防尘密封材料时，也可先取部分偶联剂水解液、部分成膜剂，再加入部分含氟溶剂，配成不同浓度的防尘密封材料用原料，使用时再按照本发明的配方配比将偶联剂和成膜剂混合。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

本发明的防尘密封材料具有良好的耐磨性与延展性，能与工件贴合完全并达到良好的密封效果，并且由于含氟物质，如含氟树脂、含氟助剂、含氟溶剂的加入会在材料中形成孔隙率高、无直通孔的结构，强有力的阻隔空气中的细小颗粒，使得材料具有良好的防尘功能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。

附图说明

图1是实施例1制备的防尘密封材料的水滴接触角测试图；

图2是实施例2制备的防尘密封材料的水滴接触角测试图；

图3是实施例3制备的防尘密封材料的水滴接触角测试图；

图4是实施例4制备的防尘密封材料的水滴接触角测试图；

图5是比较例1中材料的水滴接触角测试图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

按照以下重量配比分别配制A料和B料，A料即为偶联剂，B料即为成膜剂。

1)A料由以下重量份的组分组成：

二甲基二甲氧基硅烷10份，

二甲基二乙氧基硅烷10份，

二苯基二甲氧基硅烷15份，

去离子水15份，

异丙醇49.9份，

冰醋酸0.1份。

2)B料由以下重量份的组分组成：

氟硅橡胶20份，

全氟己基乙基醇聚氧乙烯醚5份，

庚氟丁酸乙酯10份，

乙二醇丁醚69.5份，

BYK306 0.5份。

以重量计，取A料40份，B料60份，混合均匀后得到防尘密封材料。

实施例2

按照以下重量配比分别配制A料和B料，A料即为偶联剂，B料即为成膜剂。

1)A料由以下重量份的组分组成：

2)B料由以下重量份的组分组成：

以重量计，取A料40份，B料60份，混合均匀后得到防尘密封材料。

实施例3

按照以下重量配比分别配制A料和B料，A料即为偶联剂，B料即为成膜剂。

1)A料由以下重量份的组分组成：

2)B料由以下重量份的组分组成：

以重量计，取A料45份，B料55份，混合均匀后得到防尘密封材料。

实施例4

按照以下重量配比分别配制A料和B料，A料即为偶联剂，B料即为成膜剂。

1)A料由以下重量份的组分组成：

2)B料由以下重量份的组分组成：

以重量计，取A料35份，B料65份，混合均匀后得到防尘密封材料。

比较例1

来自市面上一种日本进口的耳机密封材料，代号VCNL2，主要成分是大量硅烷偶联剂和含氟溶剂。

对以上实施例制备的防尘密封材料与水的接触角以及达因值的测试来对其防尘性能进行表征，结果如表1所示。

其中，接触角是指在固、液、气三相交界处，自固-液界面经过液体内部到气-液界面之间的夹角。接触角越大，说明固体表面能越小，越不容易附着灰尘。通常认为，当水与防尘材料表面的接触角大于90°时，即可起到防尘作用。

达因值，即表面张力系数越小，说明固体表面表面能越小，越不容易附着灰尘，通常认为当达因值小于36dyn/cm时即可起到防尘作用。

表1防尘性能测试结果

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防尘密封材料，其特征在于：包括偶联剂和成膜剂；

以重量计，所述偶联剂包括以下重量份的组分：

硅烷偶联剂35-55份、水10-15份、促进剂0.1-0.3份和小分子醇25-40份；

以重量计，所述成膜剂包括以下重量份的组分：

含氟树脂15-25份、含氟助剂2-5份、含氟溶剂60-80份、成膜助剂3-5份和流平剂0.5-2.0份。

2.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述偶联剂和成膜剂的质量比为20-50：30-70。

3.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂的通式为YSiX₃，Y为非水解基团，包括氨基、胺丙基、环氧基、乙烯基、巯基和2-甲基丙烯酰基中至少一种；X为可水解基团，包括脂肪基、芳香基和烷氧基的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述促进剂为硫酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸和乳酸中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述小分子醇包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、2-丁醇、正丁醇、叔丁醇、乙二醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述含氟树脂为全氟醚橡胶、偏氟醚橡胶、偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯三元共聚物、四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物、氟硅橡胶和含氟丙烯酸树脂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述含氟助剂为全氟己基乙基醇聚氧乙烯醚、全氟壬烯氧基苯磺酸钠、全氟辛基磺酸钠、氟聚醚油和全氟聚醚烷烃三甲氧基硅烷中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述含氟溶剂为全氟己烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、全氟甲苯和全氟庚烷、七氟丁酸酐、庚氟丁酸乙酯、2,5-双(三氟甲基)-3,6-二氧杂十一氟代壬酰氟、四氟丙醇、全氟二烷基醚、全氟2-丁基四氢呋喃、乙基全氟丁基醚和乙基全氟异丁基醚中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述成膜助剂是苯甲醇、乙二醇丁醚、乙二醇苯醚、十二碳醇醚、十六碳醇醚、松油醇、丙二醇苯醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚和丙二醇单正丁醚中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的防尘密封材料，其特征在于：所述流平剂是改性有机硅流平剂、聚酰亚胺型流平剂、聚氨酯型流平剂和聚丙烯酸型流平剂中的至少一种。

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