一种洗衣机用防水膜及制备工艺的制作方法

本技术涉及防水膜的，更具体地说，它涉及一种洗衣机用防水膜及制备工艺。

背景技术：

1、洗衣机的防水膜是一种用于洗衣机内部电路板和电子元件免受水、潮气、盐雾等环境因素影响的特殊薄膜。这种防水膜能够紧密贴合在电路板和电器元件的表面，形成一层固体隔离层，有效防止水分渗透，从而保护电路板免受腐蚀、霉变和细菌侵害，提高洗衣机的可靠性和延长使用寿命。

2、在洗衣机的面板按键上使用防水膜进行保护按键，提高按键的防水防潮问题，避免因水汽侵入而导致的电路故障，但是按键在长时间使用过程中，按键处的防水膜容易破裂，进而导致按键处防水性能减弱。

技术实现思路

1、为了改善洗衣机按键处的防水膜容易破裂的问题，本技术提供一种洗衣机用防水膜及制备工艺。

2、第一方面，本技术提供一种洗衣机用防水膜，采用如下的技术方案：

3、一种洗衣机用防水膜，包括以下重量份的组份：低密度聚乙烯30-35份、苯乙烯-马来酸酐共聚物9-14份、纯丙乳液6-10份、改性玻璃纤维10-13份、改性硅藻土8-12份、纳米碳酸钙4-6份、交联剂1-3份、稳定剂1-3份。

4、通过采用上述技术方案，低密度聚乙烯具有良好的化学稳定性，不易脆化，良好的柔软性和延伸性，能够适应基材的形状和表面不平整，形成紧密的防水层，同时在受到外力作用时不易破裂；还具有良好的加工性，易于加工成膜状，适用于挤出、吹塑成膜，便于大规模生产防水膜。苯乙烯-马来酸酐共聚物具有良好的化学稳定性、热稳定性和机械性能，与低密度聚乙烯配合，提高低密度聚乙烯的耐腐蚀性和可以平衡材料的机械性能，延长材料的使用寿命。

5、纯丙乳液配合低密度聚乙烯和苯乙烯-马来酸酐共聚物形成的膜具有良好的防水性能，能够有效阻止水分渗透，保护基材免受水分侵蚀；具有良好的柔韧性，能够适应基材的微小变形，不易开裂，保持防水层的完整性和持久性。改性玻璃纤维具有高强、轻质，加入防水膜中显著提高膜的机械强度，增强其抗拉、抗压和抗冲击性能，使防水膜更加坚固耐用，提高防水膜的耐久性，使其在长期使用中不易老化、磨损或破裂，延长防水膜的使用寿命；还可以有效防止因基材变形或温度变化引起的开裂，提高防水膜的抗裂性能，保持防水效果。

6、改性硅藻土能够负载在改性玻璃纤维的表面，增强改性玻璃纤维的化学稳定性和耐久性，负载改性硅藻土的改性玻璃纤维能够配合低密度聚乙烯，提高了防水膜的机械强度、防水性，使得防水膜长久使用不会破裂，提高了防水膜的耐用性。纳米碳酸钙增强防水膜的致密性，减少水分渗透，提高其防水性能，提高防水膜的机械强度，增强其抗拉、抗压和抗冲击性能，提高防水膜的耐磨性，减少磨损和刮擦，延长防水膜的使用寿命。本技术中各种组分相互配合，共同提高防水膜的机械强度、防水性和耐热稳定性，后续提高防水膜的耐用性，使得防水膜经过长久摩擦，依然保持较好的耐用性。

7、可选的，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：

8、(1)将玻璃纤维分散于双氧水溶液中，搅拌20-25min，水洗，然后分散于去离子水中，加入钛酸酯偶联剂，搅拌30-35min，过滤，干燥，得到预处理玻璃纤维；

9、(2)将二氧化锰分散于无水乙醇中，超声，得到混合液，将步骤(1)预处理玻璃纤维浸渍于混合液中，浸渍2-5次，干燥，得到混合物纤维；

10、(3)在步骤(2)得到的混合物纤维表面喷洒改性壳聚糖溶液，干燥，得到改性玻璃纤维。

11、通过采用上述技术方案，双氧水对玻璃纤维表面进行剥蚀，去除油脂、灰尘等杂质，提高玻璃纤维的粗糙度，后续使得玻璃纤维与其他组分的粘接性能，钛酸酯偶联剂能够同时与玻璃纤维表面的羟基和树脂基体中的羟基或羧基等官能团发生化学反应，形成牢固的化学键，后续显著提高玻璃纤维与树脂基体之间的粘接强度，减少界面处的应力集中，提高复合材料的力学性能。

12、二氧化锰能够填充玻璃纤维表面的空隙，提高玻璃纤维的致密性和机械强度，提高玻璃纤维的耐腐蚀性能，玻璃纤维采用浸渍处理，使得二氧化锰均匀的吸附在玻璃纤维表面，提高玻璃纤维的综合性能。在玻璃纤维表面喷洒改性壳聚糖溶液，使得二氧化锰和玻璃纤维粘合更紧密，改性壳聚糖溶液包覆玻璃纤维，使得二氧化锰稳定的负载在玻璃纤维表面，增加了玻璃纤维的力学性能，后续应用于防水膜中，提高了防水膜的抗撕裂性，有助于防水膜的耐久性。

13、可选的，所述玻璃纤维、钛酸酯偶联剂、二氧化锰和改性壳聚糖溶液的质量比为1:0.1-0.3:0.5-0.8:0.07-0.09。

14、通过采用上述技术方案，进一步限定玻璃纤维、钛酸酯偶联剂、二氧化锰和改性壳聚糖溶液的质量比在一定范围内，改性的玻璃纤维具有较好的力学性能和耐磨性，钛酸酯偶联剂能够与玻璃纤维表面反应，改善玻璃纤维表面的性能，使得玻璃纤维与其他组分更容易复合，二氧化锰颗粒能够负载在玻璃纤维的表面及孔隙内，提高玻璃纤维的机械强度，改性壳聚糖溶液包覆玻璃纤维，使得二氧化锰颗粒稳定的负载在玻璃纤维表面，提高改性玻璃纤维的稳定性，后续改性的玻璃纤维应用于防水膜中，提高防水膜的力学性能和耐磨性，有助于提高防水膜的耐用性。

15、可选的，所述改性壳聚糖溶液的制备方法，包括如下步骤：将壳聚糖分散于醋酸溶液中，加入丝瓜络纤维素，在温度70-75℃下搅拌15-20min，再加入纳米二氧化硅，继续搅拌，得到改性壳聚糖溶液。

16、通过采用上述技术方案，丝瓜络纤维素具有良好的吸水性、增稠性和吸附性，能够与壳聚糖交联形成三维网络结构，增加壳聚糖的抗拉强度和韧性等力学性能，纳米二氧化硅具有较好的力学强度、耐磨性和防水性，能够负载在壳聚糖与丝瓜络纤维素形成的网络结构中，提高壳聚糖的机械强度，如抗拉强度、抗撕裂强度和耐磨性，而且纳米二氧化硅的微小颗粒可以填充防水膜中的微孔和微裂纹，提高防水膜的抗渗性，防止水分渗透。纳米二氧化硅可以提高防水膜与基材之间的附着力，使其在基材表面形成牢固的粘结，不易脱落，使得改性的壳聚糖溶液后续应用于防水膜中，提高防水膜的耐磨性和力学性能，有助于防水膜的耐久使用性。

17、可选的，所述壳聚糖、丝瓜络纤维素和纳米二氧化硅的质量比为1:0.3-0.6:0.2-0.5。

18、通过采用上述技术方案，进一步限定壳聚糖、丝瓜络纤维素和纳米二氧化硅的质量比在一定的范围内，提高壳聚糖的力学性能和耐磨性，壳聚糖和丝瓜络纤维素交联形成三维网络结构，纳米二氧化硅能够负载在壳聚糖与丝瓜络纤维素形成的网络结构中，壳聚糖、丝瓜络纤维素和纳米二氧化硅配合具有协同作用，使得改性的壳聚糖具有较好的机械性能、耐磨性，后续应用于防水膜中，提高防水膜的相应性能。

19、可选的，所述改性硅藻土的制备方法，包括如下步骤：

20、(1)将硅藻土分散于无水乙醇中，搅拌20-25min，水洗，在200-220℃下煅烧1-2h，球磨，备用；

21、(2)将步骤(1)处理的硅藻土分散于柠檬酸中，加入木质素磺酸钠和预处理碳纳米管，搅拌1-2h，然后加入羟乙基纤维素，搅拌均匀，过滤，干燥，得到改性硅藻土。

22、通过采用上述技术方案，无水乙醇对硅藻土进行除杂，去除硅藻土中的有机杂质，进一步煅烧硅藻土，增大硅藻土的比表面积，使得硅藻土具有较好的吸附性，后续有助于硅藻土与其他组分复合。

23、将硅藻土分散于柠檬酸中，加入木质素磺酸钠，木质素磺酸钠对硅藻土表面进行改性，增加硅藻土的吸附性能，改善硅藻土在水中的分散性和稳定性，提高硅藻土的耐候性，使其在紫外线、温度变化和湿度变化等恶劣环境条件下仍能保持良好的性能。柠檬酸创造酸性环境，提高木质素磺酸钠的溶解度、吸附性和分散性，进而提高木质素磺酸钠改性硅藻土的效率，使得改性的硅藻土具有较优的吸附性，预处理碳纳米管能够负载在硅藻土的孔隙内，增加硅藻土的机械强度，提高硅藻土的抗压强度和抗拉强度，有助于后续改善防水膜的相应性能，碳纳米管具有优异的疏水性和表面活性，可以显著提高防水膜的防水性能，使其在高湿度或水环境中仍能保持良好的防水效果。

24、羟乙基纤维素溶于水具有一定的粘性，使得预处理碳纳米管紧密的负载在硅藻土的表面，使得改性硅藻土具有较好的机械强度，羟乙基纤维素具有一定的成膜性，后续改善防水膜的防水性和机械强度，进而制备的改性硅藻土具有较优的综合性能，进而改善防水膜的相应性能。

25、可选的，所述硅藻土、木质素磺酸钠、预处理碳纳米管和羟乙基纤维素的质量比为1:0.03-0.05:0.4-0.6:0.1-0.3。

26、通过采用上述技术方案，进一步限定硅藻土、木质素磺酸钠、碳纳米管和羟乙基纤维素的质量比在一定范围内，提高改性硅藻土的综合性能，木质素磺酸钠改性硅藻土表面，增加硅藻土的吸附性能，改善硅藻土在水中的分散性和稳定性，预处理碳纳米管载在硅藻土的孔隙内，增加硅藻土的机械强度，提高硅藻土的抗压强度和抗拉强度，羟乙基纤维素具有成膜性，能够包覆硅藻土，使得预处理碳纳米管稳定的负载在硅藻土表面及孔隙内，进而提高了改性硅藻土性能稳定性，使得改性的硅藻土具有较好的机械强度和耐磨性，后续应用于防水膜中，提高防水膜的相应性能。

27、可选的，所述预处理碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管分散于浓硝酸中，搅拌5-6h，水洗，然后分散于去离子水中，加入氯化镧和银纳米线，搅拌20-25min，过滤，干燥，得到预处理碳纳米管。

28、通过采用上述技术方案，浓硝酸对碳纳米管表面进行改性提高碳纳米管的分散性，增加碳纳米管的表面粗糙度，使得碳纳米管在分散过程中更容易与分散介质相互作用，提高其在介质中的稳定分散性。

29、氯化镧负载在碳纳米管表面及孔隙内，提高碳纳米管的力学性能、热稳定性，银纳米线具有较好的柔韧性、抗菌性和机械性能，如拉伸强度和韧性，负载在碳纳米管的表面，使得氯化镧更稳定的负载在碳纳米管表面，使得碳纳米管、氯化镧和银纳米线三者稳定混合，进一步增加碳纳米管的综合性能，后续应用于防水膜中，增加防水膜的相应性能，使得防水膜不易撕裂。

30、可选的，所述交联剂为甲基三乙氧基硅烷，所述稳定剂为12-羟基硬脂酸镁和/或二氢吡啶。

31、第二方面，本技术提供一种洗衣机用防水膜的制备工艺，包括以下步骤：将低密度聚乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、纯丙乳液、改性玻璃纤维、改性硅藻土、纳米碳酸钙、交联剂、稳定剂混合均匀，密炼压延，得到洗衣机用防水膜。

32、通过采用上述技术方案，采用上述方法制备的洗衣机用防水膜步骤简单，得到的洗衣机用防水膜具有较好的力学强度、附着力和耐磨性，进而延长洗衣机用防水膜的使用寿命。

33、综上所述，本技术具有以下有益效果：

34、1、本技术中改性玻璃纤维具有高强、轻质，加入防水膜中显著提高膜的机械强度，增强其抗拉、抗压和抗冲击性能，使防水膜更加坚固耐用，提高防水膜的耐久性，使其在长期使用中不易老化、磨损或破裂，延长防水膜的使用寿命；还可以有效防止因基材变形或温度变化引起的开裂，提高防水膜的抗裂性能，保持防水效果。

35、2、本技术中改性硅藻土能够负载在改性玻璃纤维的表面，增强改性玻璃纤维的化学稳定性和耐久性，负载改性硅藻土的改性玻璃纤维能够配合低密度聚乙烯，提高了防水膜的机械强度、防水性，使得防水膜长久使用不会破裂，提高了防水膜的耐用性。

36、3、本技术中各种组分相互配合，共同提高防水膜的机械强度、防水性和耐热稳定性，后续提高防水膜的耐用性，使得防水膜经过长久摩擦，依然保持较好的耐用性。

技术特征：

1.一种洗衣机用防水膜，其特征在于，包括以下重量份的组份：低密度聚乙烯30-35份、苯乙烯-马来酸酐共聚物9-14份、纯丙乳液6-10份、改性玻璃纤维10-13份、改性硅藻土8-12份、纳米碳酸钙4-6份、交联剂1-3份、稳定剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种洗衣机用防水膜，其特征在于，所述改性玻璃纤维的制备方法，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种洗衣机用防水膜，其特征在于，所述玻璃纤维、钛酸酯偶联剂、二氧化锰和改性壳聚糖溶液的质量比为1:0.1-0.3:0.5-0.8:0.07-0.09。

4.根据权利要求2所述的一种洗衣机用防水膜，其特征在于，所述改性壳聚糖溶液的制备方法，包括如下步骤：将壳聚糖分散于醋酸溶液中，加入丝瓜络纤维素，在温度70-75℃下搅拌15-20min，再加入纳米二氧化硅，继续搅拌，得到改性壳聚糖溶液。

5.根据权利要求4所述的一种洗衣机用防水膜，其特征在于，所述壳聚糖、丝瓜络纤维素和纳米二氧化硅的质量比为1:0.3-0.6:0.2-0.5。

6.根据权利要求1所述的一种洗衣机用防水膜，其特征在于，所述改性硅藻土的制备方法，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种洗衣机用防水膜，其特征在于，所述硅藻土、木质素磺酸钠、预处理碳纳米管和羟乙基纤维素的质量比为1:0.03-0.05:0.4-0.6:0.1-0.3。

8.根据权利要求6所述的一种洗衣机用防水膜，其特征在于，所述预处理碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：将碳纳米管分散于浓硝酸中，搅拌5-6h，水洗，然后分散于去离子水中，加入氯化镧和银纳米线，搅拌20-25min，过滤，干燥，得到预处理碳纳米管。

9.根据权利要求1所述的一种洗衣机用防水膜，其特征在于，所述交联剂为甲基三乙氧基硅烷，所述稳定剂为12-羟基硬脂酸镁和/或二氢吡啶。

10.根据权利要求1所述的一种洗衣机用防水膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将低密度聚乙烯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、纯丙乳液、改性玻璃纤维、改性硅藻土、纳米碳酸钙、交联剂、稳定剂混合均匀，密炼压延，得到洗衣机用防水膜。

技术总结
本申请涉及防水膜的技术领域，具体公开了一种洗衣机用防水膜及制备工艺。洗衣机用防水膜，包括以下重量份的组份：低密度聚乙烯30‑35份、苯乙烯‑马来酸酐共聚物9‑14份、纯丙乳液6‑10份、改性玻璃纤维10‑13份、改性硅藻土8‑12份、纳米碳酸钙4‑6份、交联剂1‑3份、稳定剂1‑3份。本申请中各种组分相互配合，共同提高防水膜的机械强度、防水性和耐热稳定性，后续提高防水膜的耐用性，使得防水膜经过长久摩擦，依然保持较好的耐用性。

技术研发人员：白银忠,李帅,李浩然,邵志甲,解朝炜,赵穆贵,何鸿,辛乐,侯爵
受保护的技术使用者：青岛河钢复合新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23