CN112934630A - 复合双组分纳米防水膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了复合双组分纳米防水膜及其制备方法，包括聚氨酯前驱体容器、疏水组合物前驱体容器、锌粉前驱体容器、LCP材料前驱体容器、氧源前驱体容器以及药罐，聚氨酯前驱体容器、聚氨酯前驱体容器、疏水组合物前驱体容器、锌粉前驱体容器、LCP材料前驱体容器均通过弯型管连接插入药罐内部的竖管，竖管在药罐中的一段连通中空的混合室，混合室通过连接管连接氧源前驱体容器，药罐通过夹板组件夹住纳米膜基体。本发明使用双药罐多组分工艺，使形成的纳米防水薄膜自然交联叠加方式成膜，实现了在防水的同时提高它的疏水效果，减少材料被腐蚀速度；通过多种组份复合，达到所需的防水，疏水，抗盐雾，耐酸碱汗液等性能，使得工艺简单化合实用化。

Description

复合双组分纳米防水膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及纳米防水膜的制备技术领域，特别涉及复合双组分纳米防水膜及其制备方法。
背景技术
针对现在常用的等离子气相沉积法，等离子体化学气相沉积技术原理是利用低温等离子体(非平衡等离子体)作能量源,工件置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电(或另加发热体)使工件升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在工件表面形成纳米膜，它包括了化学气相沉积的一般技术。通常情况下形成的纳米膜为单一性的，并且不具备防水性能。
发明内容
本发明的目的在于提供复合双组分纳米防水膜及其制备方法，本发明使用双药罐多组分工艺，使形成的纳米防水薄膜自然交联叠加方式成膜，实现了在防水的同时提高它的疏水效果，减少材料被腐蚀速度；通过多种组份复合，达到所需的防水，疏水，抗盐雾，耐酸碱汗液等性能，使得工艺简单化合实用化，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
复合双组分纳米防水膜，包括聚氨酯前驱体容器、疏水组合物前驱体容器、锌粉前驱体容器、LCP材料前驱体容器、氧源前驱体容器以及药罐，所述聚氨酯前驱体容器、聚氨酯前驱体容器、疏水组合物前驱体容器、锌粉前驱体容器、LCP材料前驱体容器均通过弯型管连接插入药罐内部的竖管，所述竖管在药罐中的一段连通中空的混合室，所述混合室通过连接管连接氧源前驱体容器，所述药罐通过夹板组件夹住纳米膜基体。
进一步地，所述聚氨酯前驱体容器、疏水组合物前驱体容器、锌粉前驱体容器以及LCP材料前驱体容器均连接N2源。
进一步地，所述竖管与混合室的连接处设置阀门A，连接管上设置阀门B，混合室的出口处设置阀门C。
进一步地，所述夹板组件包括固定板、活动板和弹簧，固定板焊接于药罐的内壁，所述固定板通过活动销活动连接活动板，所述固定板和活动板还通过弹簧连接。
本发明提供另一种技术方案：复合双组分纳米防水膜的制备方法，包括如下步骤：
S101：采用药罐内壁的四个夹板组件稳定的夹住纳米膜基体的四个拐角，使纳米膜基体平整放置，将药罐温度升高至100-200摄氏度；
S102：打开阀门A关闭阀门B和阀门C，向聚氨酯前驱体容器、疏水组合物前驱体容器、锌粉前驱体容器以及LCP材料前驱体容器内同时通入N2，N2的流量8-120sccm；
S103：聚氨酯前驱体容器内的聚氨酯粉末、疏水组合物前驱体容器内的疏水组合物、锌粉前驱体容器的锌粉以及LCP材料前驱体容器LCP材料被N2向前吹动，通过弯型管和竖管被送入混合室混合；
S104：关闭阀门A打开阀门B和阀门C，氧源前驱体容器将氧气吹入混合室，并将混合室内的混合物吹入药罐的纳米膜基体上。
进一步地，包括如下质量份数的组分：
聚氨酯粉末40-45份、疏水组合物20-30份、锌粉10-20份、LCP材料10-20份。
进一步地，所述疏水组合物至少为PTFE、氟化聚乙烯或氟碳蜡中的一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用双药罐多组分工艺，使形成的纳米防水薄膜自然交联叠加方式成膜，实现了在防水的同时提高它的疏水效果，减少材料被腐蚀速度；通过多种组份复合，达到所需的防水，疏水，抗盐雾，耐酸碱汗液等性能，使得工艺简单化合实用化。
附图说明
图1为本发明复合双组分纳米防水膜制备装置的结构示意图；
图2为本发明图1的局部放大图；
图3为本发明图1的A-A向剖视图；
图4为本发明图2的A处放大图；
图5为本发明图3的B处放大图；
图6为本发明复合双组分纳米防水膜的制备流程示意图。
图中：1、聚氨酯前驱体容器；2、疏水组合物前驱体容器；3、锌粉前驱体容器；4、LCP材料前驱体容器；5、氧源前驱体容器；6、药罐；7、弯型管；8、竖管；9、混合室；10、连接管；11、夹板组件；111、固定板；112、活动板；113、弹簧；12、纳米膜基体；13、阀门A；14、阀门B；15、阀门C。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
参阅图1-3，复合双组分纳米防水膜，包括聚氨酯前驱体容器1、疏水组合物前驱体容器2、锌粉前驱体容器3、LCP材料前驱体容器4、氧源前驱体容器5以及药罐6，聚氨酯前驱体容器1、聚氨酯前驱体容器1、疏水组合物前驱体容器2、锌粉前驱体容器3、LCP材料前驱体容器4均通过弯型管7连接插入药罐6内部的竖管8，聚氨酯前驱体容器1内装有聚氨酯粉末，疏水组合物前驱体容器2内装有疏水组合物，锌粉前驱体容器3内装有锌粉，LCP材料前驱体容器4内装有LCP材料，竖管8在药罐6中的一段连通中空的混合室9，最终各个组分被N2吹入混合室9进行混合，混合室9通过连接管10连接氧源前驱体容器5，药罐6通过夹板组件11夹住纳米膜基体12，通过氧源前驱体容器5吹入氧气将混合室9内的混合物吹入药罐6，使混合物附着在纳米膜基体12上。
聚氨酯前驱体容器1、疏水组合物前驱体容器2、锌粉前驱体容器3以及LCP材料前驱体容器4均连接N2源，由高纯度的惰性气体N2将各个组分带入混合室9。
竖管8与混合室9的连接处设置阀门A13，连接管10上设置阀门B14，混合室9的出口处设置阀门C15，通过各个阀门的开与闭，来控制相应的路径。
参阅图4-5，夹板组件11包括固定板111、活动板112和弹簧113，固定板111焊接于药罐6的内壁，固定板111通过活动销活动连接活动板112，固定板111和活动板112还通过弹簧113连接，活动板112在弹簧113的作用下，向下将纳米膜基体12的边角压紧。
参阅图6，基于上述的复合双组分纳米防水膜，本实施例提出复合双组分纳米防水膜的制备方法，包括如下步骤：
S101：采用药罐6内壁的四个夹板组件11稳定的夹住纳米膜基体12的四个拐角，使纳米膜基体12平整放置，将药罐6温度升高至100摄氏度。
该步骤具体为：先将其中夹板组件11的活动板112向上扳动，将纳米膜基体12的边角放入，再放下活动板112，活动板112在弹簧113的作用下，向下将纳米膜基体12的边角压紧，然后按同样方法再依次操作纳米膜基体12其他三个边角。夹住纳米膜基体12的四个拐角使其近似悬空的目的是为了保证混合组物能够在上下两个面吸附在纳米膜基体12的两个面上。
S102：打开阀门A13关闭阀门B14和阀门C15，向聚氨酯前驱体容器1、疏水组合物前驱体容器2、锌粉前驱体容器3以及LCP材料前驱体容器4内同时通入N2，N2的流量120sccm；
S103：聚氨酯前驱体容器1内的聚氨酯粉末、疏水组合物前驱体容器2内的疏水组合物、锌粉前驱体容器3的锌粉以及LCP材料前驱体容器4LCP材料被N2向前吹动，通过弯型管7和竖管8被送入混合室9混合；
S104：关闭阀门A13打开阀门B14和阀门C15，氧源前驱体容器5将氧气吹入混合室9，并将混合室9内的混合物吹入药罐6的纳米膜基体12上。
包括如下质量份数的组分：
聚氨酯粉末40份、(PTFE+氟化聚乙烯)30份、锌粉20份、LCP材料10份。
PTFE为聚四氟乙烯。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例提出复合双组分纳米防水膜的制备方法，包括如下步骤：
S101：采用药罐6内壁的四个夹板组件11稳定的夹住纳米膜基体12的四个拐角，使纳米膜基体12平整放置，将药罐6温度升高至120摄氏度。
该步骤具体为：先将其中夹板组件11的活动板112向上扳动，将纳米膜基体12的边角放入，再放下活动板112，活动板112在弹簧113的作用下，向下将纳米膜基体12的边角压紧，然后按同样方法再依次操作纳米膜基体12其他三个边角。
S102：打开阀门A13关闭阀门B14和阀门C15，向聚氨酯前驱体容器1、疏水组合物前驱体容器2、锌粉前驱体容器3以及LCP材料前驱体容器4内同时通入N2，N2的流量100sccm；
S103：聚氨酯前驱体容器1内的聚氨酯粉末、疏水组合物前驱体容器2内的疏水组合物、锌粉前驱体容器3的锌粉以及LCP材料前驱体容器4LCP材料被N2向前吹动，通过弯型管7和竖管8被送入混合室9混合；
S104：关闭阀门A13打开阀门B14和阀门C15，氧源前驱体容器5将氧气吹入混合室9，并将混合室9内的混合物吹入药罐6的纳米膜基体12上。
包括如下质量份数的组分：
聚氨酯粉末42份、(氟化聚乙烯+氟碳蜡)28份、锌粉16份、LCP材料14份。
实施例3
本实施例与实施例1-2的不同之处在于：本实施例提出复合双组分纳米防水膜的制备方法，包括如下步骤：
S101：采用药罐6内壁的四个夹板组件11稳定的夹住纳米膜基体12的四个拐角，使纳米膜基体12平整放置，将药罐6温度升高至150摄氏度。
该步骤具体为：先将其中夹板组件11的活动板112向上扳动，将纳米膜基体12的边角放入，再放下活动板112，活动板112在弹簧113的作用下，向下将纳米膜基体12的边角压紧，然后按同样方法再依次操作纳米膜基体12其他三个边角。
S102：打开阀门A13关闭阀门B14和阀门C15，向聚氨酯前驱体容器1、疏水组合物前驱体容器2、锌粉前驱体容器3以及LCP材料前驱体容器4内同时通入N2，N2的流量60sccm；
S103：聚氨酯前驱体容器1内的聚氨酯粉末、疏水组合物前驱体容器2内的疏水组合物、锌粉前驱体容器3的锌粉以及LCP材料前驱体容器4LCP材料被N2向前吹动，通过弯型管7和竖管8被送入混合室9混合；
S104：关闭阀门A13打开阀门B14和阀门C15，氧源前驱体容器5将氧气吹入混合室9，并将混合室9内的混合物吹入药罐6的纳米膜基体12上。
包括如下质量份数的组分：
聚氨酯粉末45份、(PTFE、+氟碳蜡)25份、锌粉15份、LCP材料15份。
实施例4
本实施例与实施例1-3的不同之处在于：本实施例提出复合双组分纳米防水膜的制备方法，包括如下步骤：
S101：采用药罐6内壁的四个夹板组件11稳定的夹住纳米膜基体12的四个拐角，使纳米膜基体12平整放置，将药罐6温度升高至180摄氏度。
该步骤具体为：先将其中夹板组件11的活动板112向上扳动，将纳米膜基体12的边角放入，再放下活动板112，活动板112在弹簧113的作用下，向下将纳米膜基体12的边角压紧，然后按同样方法再依次操作纳米膜基体12其他三个边角。
S102：打开阀门A13关闭阀门B14和阀门C15，向聚氨酯前驱体容器1、疏水组合物前驱体容器2、锌粉前驱体容器3以及LCP材料前驱体容器4内同时通入N2，N2的流量25sccm；
S103：聚氨酯前驱体容器1内的聚氨酯粉末、疏水组合物前驱体容器2内的疏水组合物、锌粉前驱体容器3的锌粉以及LCP材料前驱体容器4LCP材料被N2向前吹动，通过弯型管7和竖管8被送入混合室9混合；
S104：关闭阀门A13打开阀门B14和阀门C15，氧源前驱体容器5将氧气吹入混合室9，并将混合室9内的混合物吹入药罐6的纳米膜基体12上。
包括如下质量份数的组分：
聚氨酯粉末48份、氟化聚乙烯22份、锌粉15份、LCP材料15份。
实施例5
本实施例与实施例1-4的不同之处在于：本实施例提出复合双组分纳米防水膜的制备方法，包括如下步骤：
S101：采用药罐6内壁的四个夹板组件11稳定的夹住纳米膜基体12的四个拐角，使纳米膜基体12平整放置，将药罐6温度升高至200摄氏度。
该步骤具体为：先将其中夹板组件11的活动板112向上扳动，将纳米膜基体12的边角放入，再放下活动板112，活动板112在弹簧113的作用下，向下将纳米膜基体12的边角压紧，然后按同样方法再依次操作纳米膜基体12其他三个边角。
S102：打开阀门A13关闭阀门B14和阀门C15，向聚氨酯前驱体容器1、疏水组合物前驱体容器2、锌粉前驱体容器3以及LCP材料前驱体容器4内同时通入N2，N2的流量8sccm；
S103：聚氨酯前驱体容器1内的聚氨酯粉末、疏水组合物前驱体容器2内的疏水组合物、锌粉前驱体容器3的锌粉以及LCP材料前驱体容器4LCP材料被N2向前吹动，通过弯型管7和竖管8被送入混合室9混合；
S104：关闭阀门A13打开阀门B14和阀门C15，氧源前驱体容器5将氧气吹入混合室9，并将混合室9内的混合物吹入药罐6的纳米膜基体12上。
包括如下质量份数的组分：
聚氨酯粉末50份、氟碳蜡20份、锌粉10份、LCP材料20份。
对以上5个实施例制备的复合双组分纳米防水膜进行性能测试后发现，5个实施例的复合双组分纳米防水膜由于表面均吸附一层防水组合物，其中，聚氨酯粉末是空气中的湿气接触后固化，在基层表面形成一层坚固的坚韧的无接缝整体防水膜，从而达到防水的效果，PTFE、氟化聚乙烯或氟碳蜡均为超疏水材料，可以在纳米膜基体12表面形成超疏水涂膜，从而达到疏水的效果，锌粉通过惰性气体的吹入在纳米膜基体12表面形成镀锌膜，从而达到抗盐雾的效果，LCP材料是一种新型的高分子材料，在熔融态时一般呈现液晶性。具有优异的耐热性能和成型加工性能。达到耐酸碱汗液的效果。因此，5个实施例制备的复合双组分纳米防水膜均能够达到防水，疏水，抗盐雾，耐酸碱汗液的效果。
本发明使用双药罐多组分工艺，使形成的纳米防水薄膜自然交联叠加方式成膜，实现了在防水的同时提高它的疏水效果，减少材料被腐蚀速度；通过多种组份复合，达到所需的防水，疏水，抗盐雾，耐酸碱汗液等性能，使得工艺简单化合实用化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.复合双组分纳米防水膜，其特征在于，包括聚氨酯前驱体容器(1)、疏水组合物前驱体容器(2)、锌粉前驱体容器(3)、LCP材料前驱体容器(4)、氧源前驱体容器(5)以及药罐(6)，所述聚氨酯前驱体容器(1)、聚氨酯前驱体容器(1)、疏水组合物前驱体容器(2)、锌粉前驱体容器(3)、LCP材料前驱体容器(4)均通过弯型管(7)连接插入药罐(6)内部的竖管(8)，所述竖管(8)在药罐(6)中的一段连通中空的混合室(9)，所述混合室(9)通过连接管(10)连接氧源前驱体容器(5)，所述药罐(6)通过夹板组件(11)夹住纳米膜基体(12)。
2.根据权利要求1所述的复合双组分纳米防水膜，其特征在于，所述聚氨酯前驱体容器(1)、疏水组合物前驱体容器(2)、锌粉前驱体容器(3)以及LCP材料前驱体容器(4)均连接N2源。
3.根据权利要求1所述的复合双组分纳米防水膜，其特征在于，所述竖管(8)与混合室(9)的连接处设置阀门A(13)，连接管(10)上设置阀门B(14)，混合室(9)的出口处设置阀门C(15)。
4.根据权利要求1所述的复合双组分纳米防水膜，其特征在于，所述夹板组件(11)包括固定板(111)、活动板(112)和弹簧(113)，固定板(111)焊接于药罐(6)的内壁，所述固定板(111)通过活动销活动连接活动板(112)，所述固定板(111)和活动板(112)还通过弹簧(113)连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的复合双组分纳米防水膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S101：采用药罐(6)内壁的四个夹板组件(11)稳定的夹住纳米膜基体(12)的四个拐角，使纳米膜基体(12)平整放置，将药罐(6)温度升高至100-200摄氏度；
S102：打开阀门A(13)关闭阀门B(14)和阀门C(15)，向聚氨酯前驱体容器(1)、疏水组合物前驱体容器(2)、锌粉前驱体容器(3)以及LCP材料前驱体容器(4)内同时通入N2，N2的流量8-120sccm；
S103：聚氨酯前驱体容器(1)内的聚氨酯粉末、疏水组合物前驱体容器(2)内的疏水组合物、锌粉前驱体容器(3)的锌粉以及LCP材料前驱体容器(4)LCP材料被N2向前吹动，通过弯型管(7)和竖管(8)被送入混合室(9)混合；
S104：关闭阀门A(13)打开阀门B(14)和阀门C(15)，氧源前驱体容器(5)将氧气吹入混合室(9)，并将混合室(9)内的混合物吹入药罐(6)的纳米膜基体(12)上。
6.根据权利要求5所述的复合双组分纳米防水膜的制备方法，其特征在于，包括如下质量份数的组分：
聚氨酯粉末40-45份、疏水组合物20-30份、锌粉10-20份、LCP材料10-20份。
7.根据权利要求5所述的复合双组分纳米防水膜的制备方法，其特征在于，所述疏水组合物至少为PTFE、氟化聚乙烯或氟碳蜡中的一种。
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