[發明專利]一種聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810309966.1
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN110359182B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 蔡梁
• 申請（專利權）人: 杭州科百特過濾器材有限公司
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H1/4318;D06C7/00;H04R7/12
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本發明提供一種聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜及其制備方法。該聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜包括聚四氟乙烯紡絲纖維膜和貼于其兩側邊緣的雙面膠。聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜的制備過程包括聚四氟乙烯紡絲纖維膜的制備和聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜的制備。聚四氟乙烯紡絲纖維膜的制備采用靜電紡絲法，該方法制得的聚四氟乙烯紡絲纖維膜，其微觀結構為聚四氟乙烯紡絲纖維間相互堆疊及纖維間節點上的分子鏈纏繞，遇水沖擊不易發生形變。該聚四氟乙烯紡絲纖維膜制得的聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜具有拉伸強度高、結構穩定、適用性好的特點，且能提供優良的防水透聲性能，最佳防水等級為IPX6/IPX8（多用），頻率為5 kHz的聲音的最大損失為6 dB。

技術領域

本發明涉及膜技術領域，尤其涉及一種聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜及其制備方法。

背景技術

手機、智能手表、智能耳機等電子產品，一般通過麥克風、揚聲器、受話器等電聲轉換裝置的來傳遞聲音。為了減小水對電子產品的損壞，通常在電聲轉換裝置外部安裝防水透聲膜，實現防水和透聲的目的。

聚四氟乙烯膜PTFE與水的接觸角為118°，為各類材料中最大，具有良好的防水性能，并且有優異的耐化學腐蝕、耐高低溫和抗老化等性能，是制備防水透聲膜的優選材料。

傳統的聚四氟乙烯膜大多采用拉伸法制備。拉伸法制得的聚四氟乙烯膜稱為聚四氟乙烯拉伸纖維膜，即ePTFE（expanded polytetrafluoroethylene）膜，其在微觀上形成纖維與節點相連接的網絡結構。ePTFE膜的節點尺寸在3-10 μm，纖維直徑在50-200 nm。拉伸法制備的ePTFE膜，由于其纖維直徑較小，遇水沖擊時，膜易發生形變，從而導致ePTFE膜內纖維的斷裂，膜的整體強度下降，進而影響其使用壽命和透聲性能。

為解決PTFE膜產品在遇水沖擊時，出現上述形變問題，專利號為的JP4637965日本發明專利公開了一種能夠提高膜產品拉伸強度和穿刺強度的聚四氟乙烯多孔膜的制備方法。該方法包括拉伸形變使膜成型制備ePTFE膜，將多層ePTFE膜層疊，再煅燒得到膜產品，該方法提高了膜產品的整體拉伸強度和穿刺強度。但是，由于該膜產品包含層疊的多層拉伸纖維膜，有出現上下層分層的風險，透聲性能也有所下降。另外，拉伸制備ePTFE膜的過程無法單獨調整ePTFE膜的纖維直徑、纖維間隙以及膜的厚度，膜參數是整體發生改變的，適用性受限。

因此，需要提供一種能提供有效的防水透聲性能，同時具備良好的拉伸強度、結構穩定和適用性廣的聚四氟乙烯防水透聲膜。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜及其制備方法，該方法制得的防水透聲膜在滿足良好防水透聲性能的前提下，具有遇水沖擊不發生形變、整體拉伸強度高、結構穩定、適用性好等的優點。

本發明提供的一種聚四氟乙烯紡絲纖維防水透聲膜及其制備方法，其過程包括：

（1）聚四氟乙烯紡絲纖維膜的制備

a. 聚四氟乙烯PTFE的納米顆粒懸浮液與聚氧乙烯PEO的水溶液混合，加熱攪拌成混合均勻的漿料；

b. 超聲水浴除去漿料中的氣泡；

c. 將經攪拌和超聲處理的漿料加入注射器針筒內，由噴絲頭噴出，噴出的漿料在靜電引力作用下紡絲成聚四氟乙烯纖維細絲，并在底部鋁箔基材上堆疊收卷；

d. 干燥除去經堆疊收卷的聚四氟乙烯紡絲纖維細絲中的水分；

e. 燒結聚四氟乙烯紡絲纖維細絲，使PEO分解，聚四氟乙烯納米顆粒間形成粘結，得到聚四氟乙烯紡絲纖維膜。

（2）防水透聲膜的制備

a. 用第一刀模沖切聚四氟乙烯紡絲纖維膜，切出封閉形狀，棄掉封閉形狀外的部分；