一种可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜及其制备方法与流程

本发明涉及透声防水膜，尤其涉及一种可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，可穿戴设备在人们日常生活中的应用越来越广泛，并且随着科技的发展，可穿戴设备在满足性能要求的基础上，对透声防水性能的要求也越来越高。正是在这种形势下，透声防水膜应运而生，它的出现引起了人们的广泛关注，因其良好的透声防水性能，已经广泛应用于智能手表和智能手环等可穿戴智能设备。

2、目前可穿戴设备用透声防水膜主要包括两类，一类为厚度较薄的膜，其虽然具有一定的防水性，也能够保证声音的穿透性，但是耐用性不好且防水效果也不太好，长久使用后各方面效果下降很严重；另外一种是具有一定厚度的膜，提升厚度能够增强防水性以及耐用性，但是厚度的提升也使得透音效果变差，从而影响到可穿戴设备的发声效果。除此之外，市面上的可穿戴设备用透声防水膜还或多或少存在机械力学性能有限、耐老化性能差、耐腐蚀性有待进一步改善等技术缺陷。

3、为了解决上述问题，授权公告号为cn105917664b的发明专利提供了一种具备在宽的音域稳定的透声性和防水性的透声防水膜。该透声防水膜由合成树脂的多孔膜形成，根据jis l 1092b法（高水压法）测得的耐水压为10～400kpa，并且，在透声性试验中，频率1khz的声损失小于10db，频率2khz的声损失小于5db，且频率5khz的声损失小于5db。然而，该透声防水膜的耐腐蚀性、机械力学性能和耐老化性能仍然有待进一步提高。

4、因此，开发一种防水透声效果显著，耐腐蚀性、机械力学性能和耐老化性能优异，使用寿命长的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜及其制备方法符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进可穿戴智能设备领域的发展具有非常重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种防水透声效果显著，耐腐蚀性、机械力学性能和耐老化性能优异，使用寿命长的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜及其制备方法。

2、为达到以上目的，本发明提供一种可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，包括如下按重量份计的各原料制成：功能聚合物40-50份、纳米级无机填料10-20份、偶联剂2-4份、环保增塑剂5-8份、润滑剂3-5份；所述功能聚合物是由4,8-三环[5.2.1.o2,7]癸烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、萘二异氰酸酯通过缩聚反应制成。

3、优选的，所述功能聚合物的制备方法，包括如下步骤：将4,8-三环[5.2.1.o2,7]癸烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、萘二异氰酸酯、催化剂加入到高沸点溶剂中，在75-90℃下搅拌反应8-12小时后，旋蒸除去溶剂，用乙醚洗涤粗产品3-6次，再旋蒸除去残留乙醚，得到功能聚合物。

4、优选的，所述4,8-三环[5.2.1.o2,7]癸烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、萘二异氰酸酯、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为0.8:0.2:1:(0.8-1.2):(6-10)。

5、优选的，所述催化剂为辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。

6、优选的，所述纳米级无机填料为纳米碳酸钙；所述纳米级无机填料的粒径为10-80nm。

7、优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种；所述环保增塑剂为环氧大豆油；所述润滑剂为矿物油、聚乙烯蜡中的至少一种。

8、本发明还提供了一种所述可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份数混合均匀后，通过挤出机挤出塑化，再用压延机压制成片状卷材，然后用乙醇于50-60℃下超声清洗15-25min，接着用双轴拉伸机进行双轴拉伸，得到可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜。

9、优选的，所述双轴拉伸的拉伸倍率为3-5倍；所述挤出塑化的温度为150-190℃。

10、优选的，所述可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜的厚度为0.1-0.3mm。

11、由于上述技术方案的运用，本发明具有以下有益效果：

12、（1）本发明提供的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜的制备方法，依次经过挤出塑化、压延、双向拉伸即可制成，对设备依赖性低，耗能少，制备效率和成品合格率高，适于连续规模化生产，具有较高的推广应用价值。

13、（2）本发明提供的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，包括如下按重量份计的各原料制成：功能聚合物40-50份、纳米级无机填料10-20份、偶联剂2-4份、环保增塑剂5-8份、润滑剂3-5份。通过各原料之间的相互配合，共同作用，使得制成的透声防水膜防水透声效果显著，耐腐蚀性、机械力学性能和耐老化性能优异，使用寿命长。

14、（3）本发明提供的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，添加了功能聚合物；所述功能聚合物是由4,8-三环[5.2.1.o2,7]癸烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、萘二异氰酸酯通过缩聚反应制成；通过缩聚反应，在聚合物分子结构中同时引入四氟苯、聚氨酯、萘基、三环[5.2.1.o2,7]癸烷结构，这些结构在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得制成的膜防水性能更佳，透声性能更好，机械力学性能和耐老化性能更佳，耐腐蚀性能更优异。

技术特征：

1.一种可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，其特征在于，包括如下按重量份计的各原料制成：功能聚合物40-50份、纳米级无机填料10-20份、偶联剂2-4份、环保增塑剂5-8份、润滑剂3-5份；所述功能聚合物是由4,8-三环[5.2.1.o2,7]癸烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、萘二异氰酸酯通过缩聚反应制成。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，其特征在于，所述功能聚合物的制备方法，包括如下步骤：将4,8-三环[5.2.1.o2,7]癸烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、萘二异氰酸酯、催化剂加入到高沸点溶剂中，在75-90℃下搅拌反应8-12小时后，旋蒸除去溶剂，用乙醚洗涤粗产品3-6次，再旋蒸除去残留乙醚，得到功能聚合物。

3.根据权利要求2所述的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，其特征在于，所述4,8-三环[5.2.1.o2,7]癸烷二甲醇、2,3,5,6-四氟对苯二甲醇、萘二异氰酸酯、催化剂、高沸点溶剂的摩尔比为0.8:0.2:1:(0.8-1.2):(6-10)。

4.根据权利要求2所述的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，其特征在于，所述催化剂为辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯中的至少一种；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，其特征在于，所述纳米级无机填料为纳米碳酸钙；所述纳米级无机填料的粒径为10-80nm。

6.根据权利要求1所述的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜，其特征在于，所述环保增塑剂为环氧大豆油；所述润滑剂为矿物油、聚乙烯蜡中的至少一种。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份数混合均匀后，通过挤出机挤出塑化，再用压延机压制成片状卷材，然后用乙醇于50-60℃下超声清洗15-25min，接着用双轴拉伸机进行双轴拉伸，得到可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜。

9.根据权利要求8所述可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜的制备方法，其特征在于，所述双轴拉伸的拉伸倍率为3-5倍；所述挤出塑化的温度为150-190℃。

10.根据权利要求8所述可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜的制备方法，其特征在于，所述可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜的厚度为0.1-0.3mm。

技术总结本发明提供一种可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜及其制备方法，涉及透声防水膜技术领域，包括如下按重量份计的各原料制成：功能聚合物40‑50份、纳米级无机填料10‑20份、偶联剂2‑4份、环保增塑剂5‑8份、润滑剂3‑5份；所述功能聚合物是由4,8‑三环[5.2.1.O2,7]癸烷二甲醇、2,3,5,6‑四氟对苯二甲醇、萘二异氰酸酯通过缩聚反应制成。本发明公开的可穿戴设备用耐腐蚀透声防水膜防水透声效果显著，耐腐蚀性、机械力学性能和耐老化性能优异，使用寿命长。技术研发人员：潘炜,王旭辉,陈嘉辉受保护的技术使用者：宁波芯六麦新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18