本發(fā)明屬于涂覆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硅膠管涂覆方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

隨著人們健康意識(shí)的不斷提高，對(duì)飲用水及其處理設(shè)備的衛(wèi)生安全性能要求也越來越高。眾多飲水設(shè)備中普及率較高的飲水機(jī)，一直存在諸多問題，其中，出水有異味為一大問題，究其原因，主要是這些飲水機(jī)、凈飲機(jī)中的涉水零部件中的硅膠管一般為聚硅氧烷硅材料的膠材料，這些聚硅氧烷經(jīng)過高溫硫化成型，形成適于飲水機(jī)設(shè)備使用的彈性體硅膠管。用于飲水機(jī)設(shè)備的硅膠管，具有彈性形變能力，具有開放的多孔結(jié)構(gòu)，吸附性強(qiáng)，能吸附多種物質(zhì)。然而這類型的硅膠材料熱穩(wěn)定性與耐老化性能不優(yōu)良，在高溫環(huán)境下使用，硫化劑(如雙-25過氧化物)容易析出，再者，由于硅膠本身有類似活性炭的微孔結(jié)構(gòu)，及其容易吸附外界氣體，這些容易造成硅膠在使用過程中產(chǎn)生不良?xì)馕丁?/p>

鑒于上述問題，硅膠件涂覆技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，多年的研究主要是以常規(guī)的液-固涂覆法嘗試解決硅膠管微孔自動(dòng)吸收和釋放氣味問題。但按照此種方法對(duì)硅膠管表面進(jìn)行涂覆時(shí)，往往涂覆的薄膜厚度不均勻，涂覆的涂層與硅膠管材料的附著力不強(qiáng)，薄膜與基材存在應(yīng)力，容易發(fā)生脫落，因此，一直未能得到實(shí)際的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能均勻涂覆、能有效封閉硅膠管表面微孔、能有效抑制硅膠管本身?yè)]發(fā)的氣味進(jìn)入水體，同時(shí)能阻止外部氣味通過硅膠管而進(jìn)入水體的硅膠管涂覆方法。

本發(fā)明的另一個(gè)目的還在于提供了利用該涂覆方法制得的硅膠管生產(chǎn)的飲水機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案如下：

一種硅膠管涂覆方法，包括以下步驟：

步驟S01、對(duì)硅膠管進(jìn)行清洗和掩膜處理；

步驟S02、對(duì)所述硅膠管進(jìn)行可靠性檢測(cè)；

步驟S03、將所述硅膠管進(jìn)行裝架；

步驟S04、在真空條件下，氣相沉積原料經(jīng)過蒸發(fā)、熱裂解成反應(yīng)活性單體、反應(yīng)活性單體冷卻及反應(yīng)活性單體沉積于所述硅膠管表面。

以及，一種飲水機(jī)，該飲水機(jī)所使用的硅膠管為采用上述涂覆方法進(jìn)行涂覆制得。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明硅膠管涂覆方法具有以下技術(shù)效果：

1.本發(fā)明實(shí)施例以氣相沉積方式，實(shí)現(xiàn)了致密薄膜涂覆于硅膠管表面，封閉了硅膠管表面的微孔，使硅膠管表面光滑、無(wú)孔，阻隔了外界氣味進(jìn)入硅膠管微孔進(jìn)而滲入水體，同時(shí)也抑制了硅膠管材料本身未完全硫化的化學(xué)物質(zhì)析出進(jìn)入水體中，有效降低水體異味；

2.本發(fā)明實(shí)施例的涂覆方法能夠?qū)崿F(xiàn)2～3.5微米均勻的涂膜層，涂膜層性能柔軟，與硅膠管的附著力強(qiáng)，經(jīng)機(jī)械拉伸后不破裂或脫落，提升了硅膠管的使用可靠性能；

3.采用本發(fā)明實(shí)施例的涂覆方法，對(duì)硅膠管進(jìn)行涂覆后，硅膠管能夠符合衛(wèi)生安全性能指標(biāo)，安全無(wú)毒性，而且硅膠管本身的特性得到改善，使用壽命得到延長(zhǎng)。

4.上述實(shí)施例中的涂覆方法，用于硅膠管的表面涂覆，具有易于實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)、而且節(jié)省原材料、污染小等優(yōu)勢(shì)。

另外，采用上述實(shí)施例中的涂覆方法涂覆的硅膠管制備的飲水機(jī)，不僅可以避免硅膠管中多余的硫化劑析出進(jìn)入飲水機(jī)水體中，而且還能夠阻隔外部氣 味通過硅膠管滲入飲水機(jī)的水體，最大限度的杜絕飲水機(jī)硅膠件引起的飲用水異味現(xiàn)象。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例硅膠管涂覆方法示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)例提供了一種能有效抑和阻止氣體等物質(zhì)從硅膠管進(jìn)入水體的硅膠管涂覆方法。該硅膠管的涂覆方法，包括如下的步驟：

步驟S01、前處理，包括對(duì)硅膠管進(jìn)行清洗和掩膜處理；

步驟S02、對(duì)前述前處理后的硅膠管進(jìn)行可靠性檢測(cè)；

步驟S03、對(duì)所述硅膠管進(jìn)行裝架；

步驟S04、對(duì)所述硅膠管進(jìn)行沉積涂覆。

其中，

在一實(shí)施例的上述步驟S01中，硅膠管的清洗處理主要是使用純水或者表面活性劑溶液對(duì)將要涂覆的硅膠表面進(jìn)行清潔處理，所述的表面活性清潔劑溶液可以為0.1％～0.5％氫氧化鈉或0.1％～0.2％十二烷基苯磺酸鈉或0.1％～0.2％十二烷基硫酸鈉的水溶液。

在一實(shí)施例的上述步驟S01中，硅膠管的掩膜處理，是對(duì)不需要涂層的部分進(jìn)行掩蓋處理，可以采用ABS塑膠件進(jìn)行掩蓋避免不需要涂覆部分的硅膠管被涂覆；如對(duì)硅膠管外壁進(jìn)行涂覆時(shí)，需對(duì)硅膠管內(nèi)壁進(jìn)行掩膜處理。

在一實(shí)施例的上述步驟S01中還應(yīng)當(dāng)對(duì)反應(yīng)場(chǎng)所進(jìn)行清理，主要是清除反 應(yīng)場(chǎng)所的雜質(zhì)，主要是為了確保后續(xù)沉積反應(yīng)的純度，確保反應(yīng)沉積的涂層不含雜質(zhì)。

為達(dá)到良好的涂覆效果，上述步驟S01清洗結(jié)束時(shí)，應(yīng)在60℃～70℃環(huán)境中進(jìn)行烘干，在該溫度下進(jìn)行烘干，既保持硅膠管性質(zhì)的穩(wěn)定，又可以完全干燥，且干燥時(shí)間適宜。

在一實(shí)施例的上述步驟S02中對(duì)前處理的可靠性檢測(cè)，是為了對(duì)前處理的硅膠管、反應(yīng)場(chǎng)所所做的處理進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的項(xiàng)目包括硅膠管濕度、硅膠管衛(wèi)生狀況檢測(cè)、機(jī)械拉伸等。其中，在一具體實(shí)施例中，硅膠管濕度檢測(cè)方法為：硅膠管稱重m1，鼓風(fēng)干燥箱溫度60℃～70℃，干燥至恒重m2，m2-m1的值不大于m2的0.1％～0.2％時(shí)，即為硅膠管濕度檢測(cè)合。在一實(shí)施例中，前處理后的硅膠管進(jìn)行水質(zhì)衛(wèi)生狀況檢測(cè)，其檢測(cè)依據(jù)分別為：《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)規(guī)范》(2001)、GB/T5750-2006《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》。在一實(shí)施例中，硅膠管機(jī)械拉伸性能檢測(cè)方法為：將硅膠管兩端采用手動(dòng)拔拉的方法進(jìn)行拉伸，硅膠管的伸長(zhǎng)率為10％～15％視為合格。

在一實(shí)施例的上述步驟S03中，對(duì)硅膠管進(jìn)行裝架，是指對(duì)需要涂覆的基材如硅膠管進(jìn)行裝架處理，裝架對(duì)涂覆方法的加工效果有比較重要的影響，基材裝架方式體現(xiàn)在基材的放置方式、排列方式以及數(shù)量的合理安排上。具體地，對(duì)于橫向式裝架，可采用裝架托盤承載硅膠管，托盤為不銹鋼材質(zhì)，托盤大小與數(shù)量由沉積腔室的空間和需要放置的硅膠管大小而靈活選擇。

上述步驟S04涉及的流程如圖1所示，其中，在真空條件下，氣相沉積原料從蒸發(fā)室1中蒸發(fā)進(jìn)入裂解室2，氣相沉積原料在裂解室2中進(jìn)行熱裂解成為反應(yīng)活性單體，反應(yīng)活性單體經(jīng)過冷卻后進(jìn)入沉積腔室3中在硅膠管表面進(jìn)行聚合與結(jié)晶。

上述步驟S04中，固態(tài)的氣相沉積原料真空蒸發(fā)的溫度由該原料的性質(zhì)決定，比較優(yōu)選的是100℃～300℃。

上述步驟S04中，蒸發(fā)的氣態(tài)狀原料裂解時(shí)，同樣需要在高溫真空條件下， 裂解成為具有反應(yīng)活性的單體，裂解的溫度控制在500℃～850℃，能夠有效保證單體的均一性，避免其他副產(chǎn)物的生成。

上述步驟S04中，裂解成具有反應(yīng)活性的單體在經(jīng)過冷卻達(dá)到30℃～35℃時(shí)，進(jìn)入沉積反應(yīng)室，保持沉積反應(yīng)室30℃～35℃，開始聚合和結(jié)晶于硅膠管的表面，直接形成固體，避免了反應(yīng)活性單體變成液相的狀態(tài)，消除了涂層厚度不均勻的缺陷。

在一具體實(shí)施例中，上述步驟S04的氣相沉積原料為Parylene，其中文名稱為派瑞林，為一種二甲苯的二聚體，是一種完全線性的高度結(jié)晶結(jié)構(gòu)的材料，具體可選ParyleneN(N型派瑞林)、ParyleneC(C型派瑞林)、ParyleneD(D型派瑞林)和ParyleneHT型(HT型派瑞林)；更優(yōu)地選擇ParyleneN(N型派瑞林)，ParyleneN是純度最高的Parylene，且是高度線性的高分子聚合物，主鏈上無(wú)鹵素基團(tuán)取代，從固態(tài)原料轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)原料時(shí)，裂解成反應(yīng)活性單體吸熱值相對(duì)低，具有很好的穿透能力、逐級(jí)反映過程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物。

更優(yōu)地，氣相沉積原料裂解成反應(yīng)活性單體后，溫度比較高，為使反應(yīng)活性單體沉積率高，縮短沉積反應(yīng)的時(shí)間，達(dá)到更好的沉積效果，反應(yīng)活性單體需進(jìn)行冷卻，然后再進(jìn)行沉積反應(yīng)，冷卻過程最終將反應(yīng)活性單體的溫度降低至至30℃～35℃。

為有效的檢測(cè)沉積涂覆的效果，在進(jìn)一步實(shí)施例中，上述步驟S04中還應(yīng)當(dāng)制作陪片，所述陪片與硅膠管的基材屬于同一種材料，用于做涂覆的涂層樣品，與待涂覆的硅膠管共同進(jìn)行涂覆，待涂覆結(jié)束，對(duì)陪片的涂層進(jìn)行厚度檢測(cè)，以衡量硅膠管涂層的厚度。

為了提高上述實(shí)施例硅膠管涂覆方法的環(huán)保型，在一實(shí)施例中，將上述步驟S04產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行收集處理。在一具體實(shí)施例中，該廢氣收集處理方法為：將上述步驟S04中產(chǎn)生的廢氣于-90℃～-135℃下進(jìn)行冷卻處理。這樣，能夠使得廢氣中含有的未完全反應(yīng)的可凝性蒸汽、部分的裂解物以及部分副產(chǎn)物在該低溫條件下進(jìn)行凝固，以避免這些可凝性蒸汽、部分的裂解物以及部分副產(chǎn)物 排放到大氣中，對(duì)環(huán)境造成污染。

其中，該-90℃～-135℃可以由圖1中的冷阱4提供，也即是，將上述步驟S04中產(chǎn)生的廢氣直接通入冷阱4中進(jìn)行低溫凝固處理，有效捕集尚未反應(yīng)的可凝性蒸氣、部分的裂解物以及部分副產(chǎn)物，避免直接排放造成污染。

以下通過多個(gè)實(shí)施例來舉例說明上述硅膠管涂覆方法。

實(shí)施例1

選擇尺寸為ID10×OD14×L310mm.的硅膠管30根，留5根做涂覆前后的對(duì)比測(cè)試，

(1)清洗，用蒸餾水對(duì)該硅膠管進(jìn)行反復(fù)清洗3次；

(2)烘干，在70℃環(huán)境下烘干；

(3)掩膜，使用ABS塑料件對(duì)硅膠管的內(nèi)壁進(jìn)行掩蓋；

(4)陪片制作，截取一段ID10×OD14×L310mm本實(shí)施例中的硅膠管，置于沉積反應(yīng)腔室內(nèi)；

(5)反應(yīng)場(chǎng)所清理，對(duì)蒸發(fā)室、裂解室、沉積腔室進(jìn)行除雜，排除一切可能引起的雜質(zhì)；

(6)前處理可靠性的檢測(cè)，對(duì)掩膜的硅膠管進(jìn)行檢測(cè)，主要檢測(cè)硅膠管的濕度、硅膠管的衛(wèi)生浸泡以及硅膠管的機(jī)械拉伸強(qiáng)度；

(7)裝架，將檢測(cè)合格的30根硅膠管置于沉積腔室中，排列整齊，并將足夠量的ParyleneN置于蒸發(fā)室中，關(guān)閉整個(gè)反應(yīng)儀器；

(8)使用真空泵對(duì)整個(gè)反應(yīng)儀器進(jìn)行抽真空，蒸發(fā)室真空度≤140pa,裂解室真空度≤80pa,沉積腔室真空度≤20pa。

(9)對(duì)蒸發(fā)室進(jìn)行升溫加熱，升溫至140℃，并保持在該溫度狀態(tài)下進(jìn)行蒸發(fā)；同時(shí)，開始加熱裂解室，將裂解室加熱至600℃，并保持該溫度；待氣體進(jìn)入裂解室時(shí)，開始啟動(dòng)冷卻循環(huán)裝置，將從裂解室出來的氣體降溫至30℃～40℃，并對(duì)沉積腔室進(jìn)行加熱至30℃～40℃，開始沉積反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間20小時(shí)；

(10)反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉所有加熱設(shè)備，通過冷阱收集尾氣，冷阱的溫度可設(shè)置在-90℃～-135℃區(qū)間，待反應(yīng)儀器等卻至室溫，從蒸發(fā)室緩緩充入空氣，取出涂覆的硅膠管以及陪片，送樣檢測(cè)，及時(shí)清理反應(yīng)儀器。

實(shí)施例2

選擇尺寸為ID10×OD14×L310mm.的硅膠管200根，留10根做涂覆前后的對(duì)比測(cè)試，

(1)清洗，用蒸餾水對(duì)該硅膠管進(jìn)行反復(fù)清洗3次；

(2)烘干，在60℃環(huán)境下烘干；

(3)掩膜，使用ABS塑膠件對(duì)硅膠管的內(nèi)壁進(jìn)行掩蓋；

(4)陪片制作，截取一段ID10×OD14×L310mm本實(shí)施例中的硅膠管，置于沉積反應(yīng)腔室內(nèi)；

(5)反應(yīng)場(chǎng)所清理，對(duì)蒸發(fā)室、裂解室、沉積腔室進(jìn)行除雜，排除一切可能引起的雜質(zhì)；

(6)前處理可靠性的檢測(cè)，對(duì)掩膜的硅膠管進(jìn)行檢測(cè)，主要檢測(cè)硅膠管的濕度、硅膠管的衛(wèi)生浸泡以及硅膠管的機(jī)械拉伸強(qiáng)度；

(7)裝架，將檢測(cè)合格的190根硅膠管置于沉積腔室中，排列整齊，并將過量的ParyleneN置于蒸發(fā)室中，關(guān)閉整個(gè)反應(yīng)儀器；

(8)使用真空泵對(duì)整個(gè)反應(yīng)儀器進(jìn)行抽真空，蒸發(fā)室真空度≤140pa,裂解室真空度≤80pa,沉積腔室真空≤為20pa。

(9)對(duì)蒸發(fā)室進(jìn)行升溫加熱，升溫至140℃，并保持在該溫度狀態(tài)下進(jìn)行蒸發(fā)；同時(shí)，開始加熱裂解室，將裂解室加熱至650℃，并保持該溫度；待氣體進(jìn)入裂解室時(shí)，開始啟動(dòng)冷卻循環(huán)裝置，將從裂解室出來的氣體降溫至30℃～40℃，并對(duì)沉積腔室進(jìn)行加熱至30℃～40℃，開始沉積反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間22小時(shí)；

(10)反應(yīng)結(jié)束，關(guān)閉所有加熱設(shè)備，通過冷阱收集尾氣，冷阱的溫度可設(shè)置在-90℃～-135℃區(qū)間，待反應(yīng)儀器等卻至室溫，從蒸發(fā)室緩緩充入空氣，取出 涂覆的硅膠管以及陪片，送樣檢測(cè)，及時(shí)清理反應(yīng)儀器。

為驗(yàn)證本發(fā)明實(shí)施例提供的硅膠管涂覆方法涂覆的硅膠管是否有效，本發(fā)明實(shí)施例還提供了在不同環(huán)境下將本發(fā)明實(shí)施例涂覆前后的硅膠管純水浸泡5天的TOC變化測(cè)試結(jié)果。

TOC指總有機(jī)碳是用來描述水中有機(jī)(含碳有機(jī)物)污染物含量。采用本發(fā)明實(shí)施例的涂覆方法對(duì)硅膠管進(jìn)行氣相沉積涂覆致密薄膜，檢測(cè)涂覆前后硅膠管中純水的TOC含量。

表1是針對(duì)上述實(shí)施例1～2涂覆的硅膠管進(jìn)行的測(cè)試結(jié)果：

表1涂覆后較涂覆前硅膠管純水浸泡5天的TOC下降率

由該表1可知，實(shí)施例1和2中用不同測(cè)試環(huán)境下涂覆前后硅膠管中純水的TOC下降率代表硅膠管涂覆前后氣味阻隔能力的強(qiáng)弱。實(shí)施例1中在普通環(huán)境下硅膠管純水浸泡5天TOC下降率分別為70％、80％；而實(shí)施例2中在有機(jī)物氣體熏蒸加標(biāo)環(huán)境下硅膠管純水浸泡5天TOC下降率分別為80％、90％，說明了該涂覆方法能有效阻隔硅膠管水體異味問題。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。