防水製程的應用

結構防水設計以及防水製程的應用(下)

防水製程對於許多產品和領域都是非常重要的,從消費性電子產品到建築業,都有不同的防水需求和技術。以消費性電子產品為例,當我們考慮到智慧手機、平板電腦等相關手持式產品,這些裝置常常面臨到沾水或是被雨淋的風險。防水技術可確保這些產品在遇到意外情況時,仍能維持其完整性和功能性,減少損壞的可能性。

6. 奈米塗層

奈米塗層(Nano coating)是指在納米尺度下,低凸的表面可以吸附周圍的氣體分子,形成一層穩定的氣體薄膜,避免材料與水分子的直接接觸。水滴的接觸角趨於最大值,塗層表面具備超強的疏水性能,由於其表面張力的作用,落到塗層表面上的水會變成水珠(圖1),不會破壞電子設備的內部材料。

● 奈米塗層的應用

7. 三防漆

三防漆(Conformal coating)是「防潮、防鹽霧、防霉」的統稱。它是一種特殊配方的絕緣塗料,通過施工塗覆形成一層很薄的對電子線路和元器件保護膜(圖2),該保護膜具有絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈、耐候性等特點。可極大增強電子線路和元器件的防潮防污能力和防止焊點、導體免受侵蝕,也可以起到屏蔽和消除電磁干擾和防止線路短路的作用,提高線路板的絕緣性能。此外,塗層保護膜也有利於線路和元器件的耐磨擦和耐溶劑性能,並能釋放溫度周期性變化所造成的壓力。從而提高產品的可靠性,增加其安全係數,提高並延長產品的使用壽命。

● 三防漆的應用

8. 防水透氣膜

防水透氣膜(呼吸紙:外國稱ePTFE)是一種新型的高分子防水材料(圖3)。從製作工藝上講,防水透氣膜的技術要求要比一般的防水材料高的多;同時從品質上來看,防水透氣膜也具有其他防水材料所不具備的功能性特點。

(1) 防水透氣膜具備三大功能

  • (a) 防水:0.1-1.0微米的微孔,孔徑小於水珠10000倍,使水分無法通過,有效保護敏感類部件,避免液體侵蝕,提高產品使用壽命。
  • (b) 透氣:微孔孔徑大於水蒸氣700倍,防水的同時,允許空氣順利通過,可以有效散熱,防止產品內壁結霧,平衡內外空間氣壓。
  • (c) 防塵:微孔通道在膜內結成網狀立體結構,均勻密集的微孔分佈,使灰塵遇到阻隔,達到有效的防塵效果,最小可以捕捉到0.1微米的顆粒。

(2) 其相關功能說明如下

  • (a) 有效的阻攔水分,鹽分和其它腐蝕性液體,使設備敏感部件安全暴漏於室外。
  • (b) 接觸水,油等液體後可迅速恢復透氣。
  • (c) 密集均勻的微孔分佈在防水透氣的同時,可以有效的阻攔灰塵,防護等級達IP67
  • (d) 平衡壓力,防止密封部件周圍的空氣和水份進入機體,保護密封完整性。
  • (e) 保護部件不受天氣影響,能承受水和其它液體的浸泡。
  • (f) 使被保護部件易於清洗,不受腐蝕性污染物的影響,保證部件性能和使用壽命。
  • (g) 抗紫外線,具有極強的化學惰性,耐極端溫度。
  • (f) 薄而輕巧,具良好的隱蔽性,為設計和生產帶來便利,是防水透氣最理想的產品。

● 防水透氣膜與防水透聲膜的應用

9. 防水雙面膠

可通過防水雙面膠(Water proof double-sided tape)進行防水。
防水泡棉膠帶(圖4)是採用低氣味、低VOC的獨特的LSV技術和微小單獨氣泡結構的新型膠帶。採用特殊聚乙烯泡棉技術組合,兼備薄度、柔軟性和防水性等優良性能。它的壓縮變形非常小,封密性高,能量吸收性好,反沖性強,尺寸穩定性高,加工效率高,還有優秀的耐溫,難燃和耐氣候性能,另外還具有防滑,防震,耐老化、防水等性能。

(1) 優越性能

  • (a) 超薄性——世界最薄0.1 mm,支援產品的超薄化合小型化
  • (c) 防水性——防水領域之最優材料,達到防水七級標準
  • (d) 防塵性——優秀的防塵性能
  • (e) 低反彈性——防止面板與框體變形
  • (f) 衝擊吸收性——可達55%以上的衝擊吸收率,防震、緩衝的極佳選擇
  • (g) 高溫高濕特性——惡劣環境下的穩定性及耐候性
  • (h) 柔軟性——雖然很薄,但很柔軟,具有良好的壓縮性能

(2) 用途

  • (a) 手機、電腦、PDA、PSP等LCD或機殼緩衝、防塵用墊圈
  • (b) 鍵盤板緩衝、防塵用墊圈
  • (c) 相機、攝像機的攝像頭墊圈
  • (d) 揚聲器防震、緩衝、防塵用墊圈
  • (e) LED遮光、防塵用墊圈
  • (f) 各種防水墊片
  • (g) 視窗固定

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10. 密封膠黏劑

密封膠黏劑(Seal cement)通過膠黏劑(圖5)進行密封防水。

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11. 總結-防水製程的多元應用

現在的技術和工業環境中,防水製程不再僅僅是一個附屬的技術,而是多個領域的核心需求。從建築業、電子產品到衣物,防水技術的使用已經滲透到我們日常生活的許多方面。而這些製程的背後,都是基於特定產品或場景的需求,進行精心的研發和設計,以實現最佳的防水效果。

例如建築業的防水需求。考慮到建築物經常暴露在外部環境,如風、雨、雪等,有效的防水不僅確保了結構的持久性,更為居住或工作的人們提供了舒適和安全的室內環境。尤其在濕潤氣候的地方,防水層的存在更是不可或缺。

而在電子產品的領域,防水的重要性也不容小覷。想像一下,如果我們的智慧型手機或是智能手表不具備防水功能,那麼一次意外的灑水或汗水浸濕可能就會使它們報廢。因此,透過科學與工程技術,製造商研發出能夠抵抗水分侵入的電子產品,大大增加了產品的使用壽命和使用者的便利性。

當然,衣物的防水技術也不應被忽視。對於那些經常面對多變天氣或喜歡進行戶外活動的人來說,一件具有防水功能的外套或鞋子可以為他們提供必要的保護。此外,現代的高科技衣物不僅能夠防水,還能夠保持透氣,讓使用者即使在雨中也能保持舒適。

總的來說,防水製程已經成為多個產業的一項基本需求,且不斷進化以滿足不同產品和場合的需求。從上述的應用來看,我們可以確定一點:只要存在著水分和潮濕的威脅,產品就會有一定的防水需求。

☆ 其他參考資料及文章

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