CN113304627A - 一种超疏水的防水膜组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超疏水的防水膜组件，包括具有透气和/或透声性能的防水膜和位于防水膜边沿的环状胶层；整个防水膜组件的透气速率为5*106‑5*108ml/(min·cm2)@7kPa，耐水压为1‑50mH2O@30min，整个防水膜组件具有不错的防水透气性能；且防水膜上孔洞的孔径为1‑30μm，以及防水膜靠近外界环境一侧表面的表面能不高于35mN/m时，使得防水膜对肥皂水等含有两亲性化合物的液体具有较强的抵抗能力，即使在肥皂水等含有两亲性化合物的液体中浸泡较长时间后，防水膜组件依然具有很强的防水性能和较大的透气速率，能够满足实际应用的需求，继而保证电子设备具有较长的使用寿命，也进一步提高了防水膜的应用范围。

Description

一种超疏水的防水膜组件
技术领域
本发明涉及膜材料技术领域，更具体的说是涉及一种超疏水的防水膜组件。
背景技术
随着经济的发展以及产业结构的调整，各行业对膜材料的市场需求不断上升；其中防水膜是一种具有抗油污和抗水性能的膜材料，同时还具有透气和/或透声作用，应用范围十分广泛，主要被应用于建筑、电子、化工医疗设备以及食品包装等领域；例如在含有各种控制电路板或各类传感器的电子设备的壳体上大多都设置有防水膜，其具有较强的耐水性，保证了壳体内部各种电子部件的安全，使得电子设备(如手机、手表、耳机等)能够在有水的环境下正常工作。
目前现有的防水膜一般都为疏水膜，因此具有不错的防水作用，但对肥皂水，香水，汗液，洗手液等液体的抵抗能力很弱；例如当防水膜浸泡到肥皂水中一段时间后，肥皂水会对防水膜的疏水性产生较大的影响，从而使得防水膜的防水性逐渐减弱，慢慢地防水膜不就再具有防水性，无法再对电子设备进行防水保护，继而对电子设备的正常使用也造成了较大的影响，即我们一般认为目前市面上的疏水膜的“耐肥皂水”性较弱；上述缺点的存在，也一定程度上限制了防水膜的发展。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种超疏水的防水膜组件，该防水膜组件对肥皂水，香水，汗液等液体也具有较强的抵抗作用，在肥皂水中浸泡一段时间后，防水膜组件的防水性能几乎不会变化，依然较强，从而保证了电子设备具有较长的使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种超疏水的防水膜组件，包括具有透气和/或透声性能的防水膜和位于防水膜边沿的环状胶层；
所述防水膜组件的透气速率为5*106-5*108ml/(min·cm2)@7kPa压力；
所述防水膜组件的耐水压为1-50mH2O@30min；
所述防水膜靠近外界环境一侧表面得表面能不高于35mN/m；
所述防水膜上设置有若干个孔洞，所述孔洞的孔径为1-30μm。
本发明的防水透组件，包括防水膜和位于防水膜边沿的环状胶层；其中环状胶层具有较强的粘性，能够使得防水膜与壳体之间紧密贴合，不容易发生分离，这样防水膜能够一直为壳体内部的电子部件提供防水作用；防水膜具有不错的防水性，防水膜可以由单层聚合物薄膜制得，也可以由多层膜复合制得，来源十分广泛；整个防水膜组件的透气速率为5*106-5*108ml/(min·cm2)@7kPa，透气性能好，当壳体内部的电子部件工作时，壳体内部的气体能够快速通过防水膜散发到外界环境中，从而保持壳体内外气压平衡，继而保证电子部件能够长时间正常工作，具有较长的使用寿命；本发明中防水膜组件的耐水压为1-50mH2O@30min，即防水膜组件在1-50m的水压作用下保持30min后依然不会漏水，具有不错的防水性能，使得电子设备(如手机、手表、耳机等)能够在有水的环境下正常工作，进一步增加了电子设备的应用范围；
经过研究发现，防水膜上孔洞的孔径大小会影响防水膜组件的透气性能和防水性能；一般情况下，防水膜上孔洞的孔径越大，防水膜组件的透气速率越大，即透气性能越好，但这样防水膜组件的耐水压就会越低，即防水性能越差；因此可以通过改变防水膜上孔洞的孔径大小从而来调节防水膜组件的耐水压大小和透气速率快慢；为了保证整个防水膜组件具有不错的防水性能和优异的透气性能，本发明中防水膜上孔洞的孔径设置为1-30μm；在这样的孔径作用下，整个防水膜组件的防水性能和透气性能均能满足实际应用需求，适合应用在各类消费级电子设备中，如手机、手表和耳机等等；
目前市面上常见的防水膜虽然具有不错的防水性能，但对肥皂水，香水，汗液，洗手液等液体的抵抗能力很弱；在日常生活中，当防水膜长时间接触这些液体后，其防水性能和透气性能均会大大降低从而无法满足实际应用需求；经过研究发现，防水膜的防水透气性能之所以会大幅度降低，是因为在肥皂水，洗手液等液体中存在各种两亲性化合物，两亲性化合物是指在同一分子链中同时含有亲水链段和亲油链段的大分子化合物，当防水膜长时间接触这些两亲性化合物后，两亲性化合物中的亲油一端会与防水膜内部的纤维相结合，亲水的一端朝外，一段时间后就会导致防水膜的疏水性大大降低，防水膜逐渐变得亲水化，从而无法再起到防水作用；目前市面上的防水膜的表面能大多为35-40mN/m，其与两亲性化合物的结合能力较强，因此对肥皂水等含有两亲性化合物的液体的抵抗能力很弱；经过研究后发现，当防水膜靠近外界环境一侧表面得表面能不高于35mN/m时，其与两亲性化合物的结合能力相对较弱，即对肥皂水等液体(含有两亲性化合物的液体)具有较强的抵抗能力，即使在肥皂水等液体(含有两亲性化合物的液体)中浸泡较长时间后，防水膜组件依然具有很强的防水性能和较大的透气性能，能够满足实际应用的需求，继而保证电子设备具有较长的使用寿命，也进一步提高了防水膜的应用范围。
防水膜组件的透气速率测试方法为：将有效透气面积为Scm2的防水透气膜组件粘贴在具有开孔(开孔直径1.0mm)的不锈钢工装表面，不锈钢工装的另外一端连接气压传感器、气体流量传感器、气体调压阀与压缩气源。调节气体调压阀使气压传感器示数达到7kPa，读取气体流量传感器上的度数Q mL/min，则防水透气膜组件的透气速率为
Figure BDA0003091083160000031
@7kPa；
耐水压测试：参照JISL1092所规定的防水性试验方法的B法(高水压法)进行适当调整，将组件装贴在开有直径1mm出水孔的工装表面，组件的环形胶部分用夹具进行压合；在相应的水压作用下保持30min,然后观测组件正面与侧面是否漏水。若无漏水，则判定组件可以通过相应水压30min下的耐水压测试；
表面能的测试方法：将待测膜片平铺在水平台面上，往膜片表面滴加4uL的水，然后用影像仪测量水滴轮廓与膜片平面之间的夹角，重复3次，计算水接触角的平均值，为θ1。再用二碘甲烷进行滴加，测量接触角，重复3次，计算二碘甲烷接触角的平均值，记为θ2。通过解以下Owens-Went方程，可以得到待测膜的色散力γ1和极性力γ2。依据Fowkes理论，待测膜的表面能等于其色散力和极性力的和。
Figure BDA0003091083160000041
Figure BDA0003091083160000042
作为本发明的进一步改进，在温度为20℃时，所述防水膜组件在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液下浸泡30min时间后，其透气速率不低于浸泡前透气速率的80％，其耐水压不低于浸泡前耐水压的80％；其中两亲性化合物的数均分子量为50-600。
在温度为20℃的条件下，将本发明的防水膜组件浸泡在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液(模拟肥皂水，汗液，洗手液等含有两亲性化合物的液体)中30min后取出，自然风干，接着对浸泡后的防水膜组件进行防水性能和透气速率的测试，经过测试发现，浸泡后防水膜组件的透气速率不低于浸泡前防水膜组件透气速率的80％，即经过浸泡后，防水膜组件依然具有较高的透气速率，透气性能依然较好，说明该防水膜组件对肥皂水，汗液，洗手液等液体有较强的抵抗作用；此外也发现浸泡后防水膜组件的耐水压不低于浸泡前防水膜组件耐水压的80％，即经过浸泡后，防水膜组件依然具有较高的耐水压，耐水性能较好，进一步说明防水膜组件对肥皂水，汗液，洗手液等液体(含有两亲性化合物的液体)有较强的抵抗作用；目前肥皂水，洗手液，汗液等生活中常见液体的表面能大多在25-35mN/m之间且肥皂水，洗手液，汗液等生活中常见液体中两亲性化合物的数均分子量均在50-600之间，两亲性化合物水溶液的表面能一方面与两亲性化合物自身有关，另一方面也与两亲性化合物水溶液的浓度有关(通过调节两亲性化合物在水中的含量，可以改变两亲性化合物水溶液的表面能)，也说明了本发明的防水膜组件能够对生活中许多含有两亲性化合物的液体具有较强的抵抗作用，既防水膜组件具有较强的“耐肥皂水”性，使得防水膜组件具有较长的使用寿命，能够一直为电子设备提供防水透气作用。
作为本发明的进一步改进，在温度为20℃时，所述防水膜组件在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液下浸泡30min时间后，其两亲性化合物在浸泡干燥后防水膜上的残留量小于10mg/cm2；其中两亲性化合物的数均分子量为50-600。
防水膜组件的“耐肥皂水”性除了表现在防水膜组件浸泡在两亲性化合物水溶液下一段时间后防水透气性能的变化这一重要指标外，另外一个指标就是在温度为20℃的条件下，所述防水膜组件在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液下浸泡30min时间后，然后自然风干，接着测试浸泡后的防水膜组件上两亲性化合物的残留量，也可称之为防水膜组件对两亲性化合物的吸附量，若残留量大于10mg/cm2，此时残留的两亲性化合物就会对防水膜组件的各项性能均造成不良的影响，如防水透气性能，透声性能，力学性能，那么说明该防水膜组件对两亲性化合物的液体的抵抗能力较弱，即“耐肥皂水”性较差；而本发明中两亲性化合物在浸泡干燥后防水膜上的残留量小于10mg/cm2，此时残留的两亲性化合物就会对防水膜组件的各项性能影响较小，进一步说明该防水膜组件对两亲性化合物的液体的抵抗能力较强，即“耐肥皂水”性较强；进一步保证了防水膜组件具有较长的使用寿命，继而能够一直为电子设备提供防水透气和/或透声作用；防水膜组件的应用范围更加广泛。
作为本发明的进一步改进，所述防水膜的特征浸润时间大于5min/达因；
所述特征浸润时间为膜片完全浸润所需时间与膜片表面能与浸润液表面能之差之间的比值。
防水膜对两亲性化合物抵抗能力(耐肥皂水性)的强弱，与防水膜与浸润液这两者的表面能之差这一因素有关，为了更好定量的确定防水膜“耐肥皂水”性的强弱，本发明引入了防水膜的特征浸润时间这一特征，特征浸润时间为膜片完全浸润所需时间与膜片表面能与浸润液表面能之差之间的比值；
其中膜片完全浸润所需时间是指在温度为20℃的条件下，将防水膜浸泡在与其膜片表面能相同的两亲性化合物水溶液(两亲性化合物的数均分子量为50-600)中，膜片透气量或耐水压降低至原来10％时所需要的浸润时间；
而随时两亲性化合物水溶液浓度的变化，两亲性化合物水溶液的表面能也会发生改变；如果膜片表面能a，浸润液表面能b，b＜a，当用浸润液对膜片进行浸润测试时，测得膜片完全浸润所需的时间为c min；那么此时c/(a-b)为即为该膜片的特征浸润时间，该特征浸润时间的大小反映了该膜片对该两亲性化合物抵抗能力的强弱，即所谓膜片“耐肥皂水性”的强弱；
经过研究发现，当防水膜的特征浸润时间大于5min/达因时，即可以说明该防水膜对两亲性化合物(两亲性化合物的数均分子量为50-600)具有不错的抵抗能力，具有较强的耐肥皂水性；当两亲性化合物为硬脂酸钠、硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中的至少一种时，膜片的特征浸润时间均大于5min/达因时，防水膜对肥皂水，洗手洗，汗液等常见含有两亲性化合物的液体均具有较好的抵抗能力，长时间浸泡后，其透气防水性能变化很小，依然能够满足实际的应用需求，应用范围大。
作为本发明的进一步改进，所述防水膜外表面上的孔洞面积率为20％-95％，所述防水膜的厚度为5-50μm。
除了防水膜上孔洞的孔径大小会影响防水膜组件的透气性能和防水性能外，防水膜外表面上孔洞的面积率也会影响防水膜组件的透气性能和防水性能；本发明中防水膜外表面上的孔洞面积率为20％-95％，优选为30-80％，进一步保证防水膜组件具有优异的透气速率和不错的防水性能，同时也有不错的透声性能；防水透声膜的厚度过大时，一方面不利于组装，另一方面会影响防水膜组件的透气透声性能，透气速率会降低，声音损失也会增大；防水膜的厚度过小，又会影响其力学性能，也会影响防水膜组件的耐水压；本发明防水膜的厚度为5-50μm，既保证了防水膜组件具有不错的透气透声性能，又使得防水膜具有不错的力学性能，能够满足实际生产组装的需求。
作为本发明的进一步改进，所述防水膜的弹性模量为5-200MPa；所述防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量小于5dB/cm2。
本发明中防水膜的弹性模量为5-200MPa，其具有合适的弹性模量，一方面保证了防水膜具有不错的力学性能，便于组装加工；另一方面保证防水膜具有较低的声音损失，保证声音传递的质量，因为在声音传递过程中，声音除了通过防水膜上的孔洞进行传递，也会通过防水膜自身的振动进行传递，此时弹性模量的大小就会对防水膜自身振动产生较大的影响，继而影响声音的传播；
声音在透过一个物体时，就会发生一定的损失；这个损失量其实也是指物体的声音阻隔量，物体的声音阻隔量越大，声音损失就越大，物体的声音阻隔量越小，声音损失也越小；本发明中防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量均小于5dB/cm2，声音阻隔量很小，即声音损失很小，说明了本发明的防水膜组件具有很强的透声性能，声音传递不会受到影响，保证了声音质量，进一步提高了该防水膜组件的应用范围。
作为本发明的进一步改进，在温度为20℃时，所述防水膜在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液下浸泡30min时间前后，所述防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量之差不大于5dB/cm2；其中两亲性化合物的数均分子量为50-600；
在温度为20℃的条件下，防水膜在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液(模拟肥皂水，汗液，洗手液等液体)下浸泡30min时间后，然后自然风干，接着对浸泡干燥后的防水膜进行声损测试，经过测试发现防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量之差不大于5dB/cm2，即经过浸泡后，防水膜的声音损失依然较小，透声性能依然较好，进一步说明了该防水膜对含有两亲性化合物的液体的抵抗能力较强，即“耐肥皂水”性较强；进一步保证了防水膜组件具有较长的使用寿命，继而能够一直为电子设备提供防水透气和/或透声作用；防水膜组件的应用范围更加广泛。
作为本发明的进一步改进，所述两亲性化合物为硬脂酸钠、硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中的至少一种。
目前生活中所接触到的肥皂水，洗手液，香水等液体中的两亲性化合物基本为硬脂酸钠、硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中的至少一种；经过研究测试发现，本发明中的防水膜组件对上述两亲性化合物水溶液的抵抗能力较强，即上述两亲性化合物不易与防水膜内的纤维相结合，从而无法破坏防水膜的疏水性；本发明的防水膜组件即使长时间浸泡在这些两亲性化合物水溶液中，依然具有较强的防水透气性能，耐“肥皂水”能力很强，依然能够满足实际应用的需求，进一步增加了防水膜组件的应用范围，继而保证电子设备具有较长的使用寿命。
作为本发明的进一步改进，所述环状胶层包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为5-50N/cm；所述第一粘合剂与防水膜之间的粘结强度为5-50N/cm。
作为优选，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为10-45N/cm；所述第一粘合剂与防水膜之间的粘结强度为10-45N/cm；
第一粘合剂是一种双面胶，可以为压敏胶，热敏胶，光敏胶或其他双面胶；如果第一粘合剂与壳体之间，第一粘合剂与防水膜之间的粘结强度不够大，那么当防水膜组件长时间浸泡在两亲性化合物溶液中或者受到其他外力作用时，第一粘合剂与壳体之间，第一粘合剂与防水膜之间就会分离，即防水膜组件会与壳体分离，这样防水膜组件就无法再起到防水透气和/或透声作用，那么外界液体就会直接与壳体内部的电子部件相接触，从而对电子部件造成一定的损坏，使得电子设备无法正常工作；本发明第一粘合剂与壳体之间，第一粘合剂与防水膜之间的粘结强度均较大，从而保证了防水膜组件能够紧紧与壳体相贴合，长时间起到很好的防水作用，继而保证电子设备的正常工作。
粘合剂与软质被粘物之间粘结强度的测试方法：参照ASTM D-3330的方法C进行适当调整。将粘合剂冲切成宽度为24mm长度为300mm的长条，将粘合剂的一侧粘贴到不锈钢板上。再将软质被粘物冲切成宽度为24mm长度为325mm的长条，然后将软质被粘物长条与粘合剂长条的一端对齐后层叠粘贴，软质被粘物长条会有25mm的长度处于非粘合状态，用压辊对粘合的部分进行滚动，把不锈钢板得一端放入拉力机的活动夹口，无粘合部分的被粘物端置入另一夹口，操纵夹具以5.0±0.2mm/s的速度朝180°的两个方向进行拉伸，对位移距离为25mm-75mm区间的拉力值进行统计平均，算为粘结强度值。
粘合剂与硬质被粘物之间粘结强度的测试方法：参照ASTM D-3330的方法C进行适当调整。将粘合剂冲切成宽度为24mm长度为325mm的长条。在硬质被粘物上切割出宽度为24mm长度为300mm的平面。将粘结剂与硬质被粘物的一端对齐后粘贴，粘结剂长条会有25mm的长度处于非粘合状态，用压辊对粘合的部分进行滚动，把硬质被粘物得一端放入拉力机的活动夹口，粘合剂的无粘合部分放入另一夹口，操纵夹具以5.0±0.2mm/s的速度朝180°的两个方向进行拉伸，对位移距离为25mm-75mm区间的拉力值进行统计平均，算为粘结强度值。
作为本发明的进一步改进，所述第一粘合剂的厚度为8-350μm，所述第一粘合剂靠近防水膜一侧表面的表面能不大于防水膜靠近第一粘合剂一侧表面的表面能。
为了使第一粘合剂具有较强的粘结强度，同时便于组装和加工，因此需要第一粘合剂具有合适的厚度，本发明中第一粘合剂的厚度为8-350μm，作为优选，厚度为10-200μm，从而保证了第一粘合剂具有较大的粘结强度，粘性好；此外经过研究发现，防水膜与第一粘合剂这两者表面能之差的大小也会影响防水膜与第一粘合剂之间的粘结强度；当第一粘合剂的表面能大于防水膜的表面能时，第一粘合剂与防水膜之间的接触面积就会较小继而导致第一粘合剂与防水膜之间的粘结强度不够大，容易出现分离；本发明中第一粘合剂靠近防水膜一侧表面的表面能不大于防水膜靠近第一粘合剂一侧表面的表面能，从而保证第一粘合剂与防水膜之间具有较高的接触面积，继而保证第一粘合剂与防水膜之间的粘结强度足够大，不容易出现分离，防水膜能够一直为电子设备起到防水透气和/或透声作用。
作为本发明的进一步改进，所述防水膜为金属网膜、尼龙膜、PE膜、PP膜、PTFE膜和PI膜中的任意一种。
本发明所使用的防水膜可以为金属网膜，PA尼龙膜，PE(聚乙烯)膜，PP(聚丙烯)膜，PTFE(聚四氟乙烯)膜，PI(聚酰亚胺)膜中的任意一种，即防水膜的来源十分广泛，便于获取；上述不同种类的膜均具有不错的弹性模量，力学性能较好，均能够作为防水膜使用，从而满足实际生产应用的需求。
本发明的有益效果：超疏水的防水膜组件包括具有防水膜和环状胶层，整个防水膜组件的透气速率为5*106-5*108ml/(min·cm2)@7kPa，耐水压为1-50mH2O@30min，整个防水膜组件具有不错的防水透气性能；且防水膜上孔洞的孔径为1-30μm，且防水膜靠近外界环境一侧表面的表面能不高于35mN/m时，使得防水膜对肥皂水等含有两亲性化合物的液体具有较强的抵抗能力，即使在肥皂水等含有两亲性化合物的液体中浸泡较长时间后，防水膜组件依然具有很强的防水性能和较大的透气性能，能够满足实际应用的需求，继而保证电子设备具有较长的使用寿命，也进一步提高了防水膜的应用范围。
附图说明
图1为本发明防水膜组件的剖视图；
图2为本发明防水膜组件的结构示意图；
附图标记：1、防水膜；11、孔洞；2、环状胶层；21、第一粘合剂；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
一种超疏水的防水膜组件，包括防水膜1和位于防水膜1边沿的环状胶层2；防水膜1两侧的表面能均为30mN/m；防水膜1上有若干个孔洞11，孔洞11的孔径为15μm；防水膜1外表面上的孔洞11面积率为55％，防水膜1的厚度为25μm；防水膜1的弹性模量为100MPa；防水膜1为PTFE膜；
环状胶层2包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂21，第一粘合剂21与壳体之间的粘结强度为25N/cm；第一粘合剂21与防水膜1之间的粘结强度为25N/cm；第一粘合剂21的厚度为80μm，所述第一粘合剂21两侧的表面能均为25mN/m；
对于硬脂酸钠，硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中任意一种两亲性化合物的水溶液，该防水膜1的特征浸润时间均大于5min/达因。
实施例2
一种超疏水的防水膜组件，包括防水膜1和位于防水膜1边沿的环状胶层2；防水膜1两侧的表面能均为28mN/m；防水膜1上有若干个孔洞11，孔洞11的孔径为10μm；防水膜1外表面上的孔洞11面积率为48％，防水膜1的厚度为20μm；防水膜1的弹性模量为90MPa；防水膜1为PI膜；
环状胶层2包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂21，第一粘合剂21与壳体之间的粘结强度为30N/cm；第一粘合剂21与防水膜1之间的粘结强度为30N/cm；第一粘合剂21的厚度为100μm，所述第一粘合剂21两侧的表面能均为23mN/m；
对于硬脂酸钠，硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中任意一种两亲性化合物的水溶液，该防水膜1的特征浸润时间均大于5min/达因。
实施例3
一种超疏水的防水膜组件，包括防水膜1和位于防水膜1边沿的环状胶层2；防水膜1两侧的表面能均为20mN/m；防水膜1上有若干个孔洞11，孔洞11的孔径为25μm；防水膜1外表面上的孔洞11面积率为70％，防水膜1的厚度为35μm；防水膜1的弹性模量为140MPa；防水膜1为金属网膜；
环状胶层2包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂21，第一粘合剂21与壳体之间的粘结强度为15N/cm；第一粘合剂21与防水膜1之间的粘结强度为15N/cm；第一粘合剂21的厚度为40μm，所述第一粘合剂21两侧的表面能均为19mN/m；
对于硬脂酸钠，硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中任意一种两亲性化合物的水溶液，该防水膜1的特征浸润时间均大于5min/达因。
实施例4
一种超疏水的防水膜组件，包括防水膜1和位于防水膜1边沿的环状胶层2；防水膜1靠近外界环境一侧表面的表面能为28mN/m，另一侧为30mN/m；防水膜1上有若干个孔洞11，孔洞11的孔径为5μm；防水膜1外表面上的孔洞11面积率为40％，防水膜1的厚度为15μm；防水膜1的弹性模量为80MPa；防水膜1为PP膜；
环状胶层2包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂21，第一粘合剂21与壳体之间的粘结强度为35N/cm；第一粘合剂21与防水膜1之间的粘结强度为35N/cm；第一粘合剂21的厚度为120μm，所述第一粘合剂21两侧的表面能均为25mN/m；
对于硬脂酸钠，硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中任意一种两亲性化合物的水溶液，该防水膜1的特征浸润时间均大于5min/达因。
实施例5
一种超疏水的防水膜组件，包括防水膜1和位于防水膜1边沿的环状胶层2；防水膜1靠近外界环境一侧表面的表面能为25mN/m，另一侧为29mN/m；防水膜1上有若干个孔洞11，孔洞11的孔径为20μm；防水膜1外表面上的孔洞11面积率为62％，防水膜1的厚度为30μm；防水膜1的弹性模量为120MPa；防水膜1为PE膜；
环状胶层2包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂21，第一粘合剂21与壳体之间的粘结强度为20N/cm；第一粘合剂21与防水膜1之间的粘结强度为20N/cm；第一粘合剂21的厚度为60μm，所述第一粘合剂21两侧的表面能均为23mN/m；
对于硬脂酸钠，硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中任意一种两亲性化合物的水溶液，该防水膜1的特征浸润时间均大于5min/达因。
对实施例1-5制得的防水膜组件进行耐水压测试，透气速率测试以及透声性能测试防水膜组件的透气速率测试方法为：将有效透气面积为Scm2的防水透气膜组件粘贴在具有开孔(开孔直径1.0mm)的不锈钢工装表面，不锈钢工装的另外一端连接气压传感器、气体流量传感器、气体调压阀与压缩气源。调节气体调压阀使气压传感器示数达到7kPa，读取气体流量传感器上的度数Q mL/min，则防水透气膜组件的透气速率为
Figure BDA0003091083160000141
@7kPa；
耐水压测试：参照JISL1092所规定的防水性试验方法的B法(高水压法)进行适当调整，将组件装贴在开有直径1mm出水孔的工装表面，组件的环形胶部分用夹具进行压合；在相应的水压作用下保持30min,然后观测组件正面与侧面是否漏水。若无漏水，则判定组件可以通过相应水压30min下的耐水压测试；
物体声音阻隔量的测试方法为：将待测物体冲切成直径为5.0mm直径的圆片，再将冲切好的待测材料与具有外径5.0mm内径1.7mm的环形双面胶进行同圆心堆叠，双面胶的厚度为0.15mm，最后将双面胶装贴在带有1mm直径0.8mm深度的出音孔的麦克风测试板上，模拟麦克风选用楼氏SPA1687LR5H。距离麦克风工装2cm处设置人工嘴。模拟麦克风与人工嘴均连入Audio Precision x525型号的音频分析仪。利用Audio Preciseion自带的音频测试软使人工嘴发出频率为100Hz-10000Hz声压级为94dBSPL的声音。对麦克风工装表面装贴了测试组件和无装贴测试组件条件下麦克风端的响应信号进行收集并作差做差，最终得到对应物体的声音阻隔量。
Figure BDA0003091083160000151
在温度为20℃时，将实施例1-5制得的防水膜组件在表面能为32mN/m的甜菜碱水溶液下浸泡30min时间后，然后自然干燥，接着再对浸泡后的防水膜组件进行透气速率，耐水压以及残存量测试；
Figure BDA0003091083160000152
经过对浸泡后的防水膜组件进行透气速率，耐水压以及残存量测试后发现，浸泡前后，防水膜组件的防水透声性能几乎没有变化，两亲性化合物的残留量也很小，即本发明的防水膜组件对甜菜碱这种两亲性化合物具有较强的抵抗能力。
此外也对浸泡后的防水膜进行了声音阻隔量测试，发现浸泡前后，防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量之差不大于5dB/cm2；
在温度为20℃时，将实施例1-5制得的防水膜组件在表面能为30mN/m的硬脂酸钠水溶液下浸泡30min时间后，然后自然干燥，接着再对浸泡后的防水膜组件进行透气速率，耐水压以及残存量测试；
Figure BDA0003091083160000161
经过对浸泡后的防水膜组件进行透气速率，耐水压以及残存量测试后发现，浸泡前后，防水膜组件的防水透声性能几乎没有变化，两亲性化合物的残留量也很小，即本发明的防水膜组件对硬脂酸钠这种两亲性化合物具有较强的抵抗能力。
此外也对浸泡后的防水膜进行了声音阻隔量测试，发现浸泡前后，防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量之差不大于5dB/cm2；
在温度为20℃时，将实施例1-5制得的防水膜组件在表面能为28mN/m的十二烷基硫酸钠水溶液下浸泡30min时间后，然后自然干燥，接着再对浸泡后的防水膜组件进行透气速率，耐水压以及残存量测试；
Figure BDA0003091083160000171
经过对浸泡后的防水膜组件进行透气速率，耐水压以及残存量测试后发现，浸泡前后，防水膜组件的防水透声性能几乎没有变化，两亲性化合物的残留量也很小，即本发明的防水膜组件对十二烷基硫酸钠这种两亲性化合物具有较强的抵抗能力。
此外也对浸泡后的防水膜进行了声音阻隔量测试，发现浸泡前后，防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量之差不大于5dB/cm2；
在温度为20℃时，将实施例1-5制得的防水膜组件在表面能为25mN/m的椰油酸二乙醇酰胺水溶液下浸泡30min时间后，然后自然干燥，接着再对浸泡后的防水膜组件进行透气速率，耐水压以及残存量测试；
Figure BDA0003091083160000172
经过对浸泡后的防水膜组件进行透气速率，耐水压以及残存量测试后发现，浸泡前后，防水膜组件的防水透声性能几乎没有变化，两亲性化合物的残留量也很小，即本发明的防水膜组件对椰油酸二乙醇酰胺这种两亲性化合物具有较强的抵抗能力。
此外也对浸泡后的防水膜进行了声音阻隔量测试，发现浸泡前后，防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量之差不大于5dB/cm2；
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：包括具有透气和/或透声性能的防水膜和位于防水膜边沿的环状胶层；
所述防水膜组件的透气速率为5*106-5*108ml/（min·cm2）@7kPa；
所述防水膜组件的耐水压为1-50mH2O@30min；
所述防水膜靠近外界环境一侧表面的表面能不高于35mN/m；
所述防水膜上设置有若干个孔洞，所述孔洞的孔径为1-30μm。
2.根据权利要求1所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：在温度为20℃时，所述防水膜组件在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液下浸泡30min时间后，其透气速率不低于浸泡前透气速率的80%，其耐水压不低于浸泡前耐水压的80%；其中两亲性化合物的数均分子量为50-600。
3.根据权利要求1所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：在温度为20℃时，所述防水膜组件在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液下浸泡30min时间后，其两亲性化合物在浸泡干燥后防水膜上的残留量小于10mg/cm2；其中两亲性化合物的数均分子量为50-600。
4.根据权利要求1所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：所述防水膜的特征浸润时间大于5min/达因；
所述特征浸润时间为膜片完全浸润所需时间与膜片表面能与浸润液表面能之差之间的比值。
5.根据权利要求1所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：所述防水膜外表面上的孔洞面积率为20%-95%，所述防水膜的厚度为5-50μm。
6.根据权利要求1所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：所述防水膜的弹性模量为5-200MPa；所述防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量小于5dB/cm2。
7.根据权利要求6所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：在温度为20℃时，所述防水膜在表面能为25-35mN/m的两亲性化合物水溶液下浸泡30min时间前后，所述防水膜在100-10000Hz的声频范围下的声音阻隔量之差不大于5dB/cm2；其中两亲性化合物的数均分子量为50-600。
8.根据权利要求2或3或7所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：所述两亲性化合物为硬脂酸钠、硬脂酸钾、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂酰肌氨酸盐、椰油酸二乙醇酰胺、甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：所述环状胶层包括有用于与壳体相粘合的第一粘合剂，所述第一粘合剂与壳体之间的粘结强度为5-50N/cm；所述第一粘合剂与防水膜之间的粘结强度为5-50N/cm。
10.根据权利要求9所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：所述第一粘合剂的厚度为8-350μm；所述第一粘合剂靠近防水膜一侧表面的表面能不大于防水膜靠近第一粘合剂一侧表面的表面能。
11.根据权利要求1所述的一种超疏水的防水膜组件，其特征在于：所述防水膜为金属网膜、尼龙膜、PE膜、PP膜、PTFE膜和PI膜中的任意一种。
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