專利名稱：一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種涂料制備方法，特別是一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法。
背景技術：
空調機制冷時，空氣中的水蒸汽凝結并附著于空調鋁箔熱交換器的翅片表面，一方面附著的冷凝水易在翅片間形成水橋，使空調機運轉時通風阻力和噪音增加，熱交換器的工作效率下降。另一方面，當冷凝水長時間附著于翅片上時，會吸附空氣中的污物，會在翅片表面發生腐蝕反應，這也會降低熱交換器的工作效率，同時空調機制暖時，腐蝕反應會產生主要成分為Al2O3·3H2O的白粉，并隨暖風吹出，污染環境。
隨著空調鋁箔熱交換機的高性能化、輕量化、小型化，使得翅片形狀復雜化、翅片間距狹小化。由于翅片間距的縮小，冷凝水對通風阻力的影響非常顯著，特別是當翅片間距小于2mm時，冷凝水的潤濕面和干面的通風阻力比明顯增加。
解決上述問題的方法為先在空調熱交換器用鋁箔表面預涂超薄的既耐腐蝕又具有長期親水性能的納米涂層，形成具有親水涂膜的空調熱交換器用鋁箔，再用模具加工成翅片形狀復雜化、翅片間距狹小化的高性能化、輕量化、小型化的空調用熱交換器，由于翅片上預涂了超薄的親水涂膜，既不影響翅片材料鋁箔的熱交換性能，又能使冷凝水在其表面迅速鋪展并流走。
親水涂料如CN1405252A所公開的《空調換熱翅片的親水涂料》，其組成包括改性環氧樹脂、丙烯酸樹脂、氨基樹脂、磺酸鹽類表面活性劑和去離子水，雖然該親水涂料的持久親水性能好，接觸角θ≤15°，涂層厚度為幾十納米，但其耐酸耐堿腐蝕性能很差、耐熱性較差。
親水涂料如CN1800281A所公開的《親水涂料及其制備方法》，其組成為水溶性丙烯酸樹脂，含有機硅烷、硅溶膠、甲基丙烯酸、丙烯酸羥乙酯、N-羥甲基丙烯酰胺的水溶性有機-無機硅丙烯酸復合聚合物；雖然該親水涂料可以單層涂布，持久親水性好，接觸角θ≤15°，但其耐酸耐堿腐蝕性能很差，而且涂層較厚，影響鋁箔翅片本身的熱交換性能。
親水涂料如CN1100102C所公開的《親水性耐蝕性兼優膜的成膜劑及其預涂膜鋁箔和成膜方法》，其耐腐蝕底涂組成為水性環氧或水性丙烯酸、三聚氰胺樹脂或多異氰酸脂，其親水面涂為精制水玻璃或硅溶膠或氣相二氧化硅、纖維素或丙烯酰胺及乙酰胺或硅烷及丙烯酰胺或硅烷及乙酰胺，雖然該涂層耐熱性能、耐酸耐堿耐腐蝕性能較好，但持續親水性能一般，接觸角θ≤25°，且該涂層容易產生異味，并且涂層較厚，影響鋁箔翅片本身的熱交換性能。
綜上所述，目前空調鋁箔熱交換器預涂親水涂料的性能都存在著一些缺陷，要保證空調鋁箔熱交換器高性能化、輕量化、小型化，就顯得更加困難。
發明內容
本發明的目的是提供一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料，提高親水涂層的附著力，初期親水性，持續親水性，耐酸耐堿腐蝕性，耐熱性，耐臭氣性，而且空調熱交換器用鋁箔可預涂施工，對加工模具磨損小，并且由于涂層厚度為30～50納米，不影響空調熱交換器鋁箔翅片本身的熱交換性能。
本發明的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料具體制備方法如下一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料由底涂和面涂組成，(1)底涂的制備依次將羥基乳液，氨基樹脂，交聯助劑，著色色漿，混合溶劑加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，過濾包裝而成；其中羥基乳液15.0～20.0wt％，氨基樹脂1.5～3.0wt％，交聯助劑0.05～0.5wt％，著色色漿1.5～2.5wt％，余量為混合溶劑；(2)面涂的制備面涂分為甲、乙雙組份，其中甲組份是依次將親水聚合物，親水加強劑，表面活性劑，混合溶劑加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，過濾包裝而成，其中親水聚合物25.0～35.0wt％，親水加強劑5.0～10.0wt％，表面活性劑0.5～3.5wt％，余量為混合溶劑；乙組份是依次將固化劑，去離子水加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，過濾包裝而成；其中固化劑60.0～65.0wt％，去離子水35.0～40.0wt％；施工時按甲組份∶乙組份＝9.0～11.0∶1重量百分比混合使用。
本發明使用的羥基乳液其特征是羥基乳液由15.0～25.0wt％甲基丙烯酸甲酯，20.0～32.0wt％丙烯酸-β-羥乙酯，1.0～3.0wt％烯丙氧基羥丙基磺酸鈉，余量為去離子水的混合物組成；固含量為47.5～50.0wt％，粘度為150～350mPa.s，pH值為4.0～5.0，乳液粒徑為10～30納米。
本發明使用的氨基樹脂為聚合度為1.3～1.75的高度甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，固含量為98.0～100.0wt％。
本發明使用的交聯助劑為對甲苯磺酸。
本發明使用的著色色漿由10.0～15.0wt％酞菁藍，85.0～90.0wt％去離子水組成，其粒徑為15～25納米。。
本發明使用的混合溶劑由60.0～70.0wt％去離子水，30.0～40.0wt％異丙醇組成。
本發明使用的親水聚合物由丙烯酸均聚物和丙烯酰胺均聚物組成，其中丙烯酸均聚物為60.0～70.0wt％，丙烯酰胺均聚物為30.0～40.0wt％；其中丙烯酸均聚物的分子量10000～15000，pH值為6.0～6.5，中和劑為氫氧化鈉，溶劑為去離子水，固含量為27.0～30.0wt％；丙烯酰胺均聚物的分子量10000～15000，pH值為6.0～6.5，中和劑為氫氧化鈉，溶劑為去離子水，固含量為27.0～30.0wt％。
本發明使用的親水加強劑由40.0～50.0wt％硅溶膠，5.0～10.0wt％氨丙基三乙氧基硅烷，余量為去離子水的混合物組成；其中硅溶膠的固含量為25.0～30.0wt％，pH值為9.0～11.0，平均粒徑10～15納米。
本發明使用的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或烷基二苯醚二磺酸鈉。
本發明使用的固化劑為部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，聚合度為1.8～2.5，固含量為76.0～80.0wt％，溶劑為去離子水。
本發明制備的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料，由于底涂中的羥基乳液的粒徑為15～25納米，能滲透到鋁箔的氧化膜中，而且羥基含量高，和氨基交聯時，交聯點緊密，交聯密度大，雖然施工時用量只有0.8～1.0g/m2，但交聯膜的耐酸耐堿腐蝕性非常好；雖然面涂施工時用量只有0.3～0.5g/m2，但其中丙烯酸均聚物的羧基提供親水性，而親水加強劑中的硅溶膠、氨丙基三乙氧基硅烷、親水聚合物和固化劑交聯后耐水性、耐酸耐堿腐蝕性又非常好，固化后涂膜中的羧基就不會被水溶解帶走，既保證了涂膜的物化性能，又保證了涂膜的持續親水性能，接觸角θ≤15°；親水加強劑中的氨丙基三乙氧基硅烷中的氨基醇能防止臭味的產生，使涂膜能長期防臭；又由于成膜超薄，只有30～50納米，不影響鋁箔本身的熱交換性能；而面涂中的硅溶膠含量較少，對加工模具磨損小。
具體實施例方式實施例1-4(1)超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料底涂的制備按照表1所述配方依次將羥基乳液、氨基樹脂、交聯助劑、著色色漿、混合溶劑加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，經檢驗合格，過濾、計量、包裝。
表1親水涂料底涂的制備(表中各種原材料以重量百分比計)
(2)超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料面涂的制備a、甲組份按照表2所述配方依次將親水聚合物，親水加強劑，表面活性劑，混合溶劑加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，經檢驗合格，過濾、計量、包裝。
表2親水涂料面涂甲組份的制備(表中各種原材料以重量百分比計)
b、乙組份
按照表3所述配方依次將固化劑，去離子水加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，經檢驗合格，過濾、計量、包裝。
表3親水涂料面涂乙組份的制備(表中各種原材料以重量百分比計)
(3)超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料性能測試將上述表1中各實施例的底涂加入到空調鋁箔生產線底涂滾涂槽中，調節滾筒間距和調節空調鋁箔線速達到60米/秒，使空調鋁箔上底涂量為0.8～1.0g/m2，先對空調鋁箔滾涂底涂，經板溫240℃烘烤12秒；再將上述表2各實施例的面漆和表3中各實施例的固化劑按9.0∶1或10.0∶1混合均勻，然后加入到空調鋁箔生產線面涂滾涂槽中，調節滾筒間距和調節空調鋁箔線速達到60米/秒，使空調鋁箔上面涂量為0.3～0.5g/m2，對滾涂了底涂的空調鋁箔滾涂面涂，經板溫240℃烘烤12秒，空調鋁箔下生產流水線包裝。經檢測，漆膜達到表4性能表4超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料性能檢測指標
權利要求
1.一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征在于制備方法如下一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料由底涂和面涂組成(1)底涂的制備依次將羥基乳液、氨基樹脂、交聯助劑、著色色漿、混合溶劑加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，過濾包裝而成；其中羥基乳液15.0～20.0wt％，氨基樹脂1.5～3.0wt％，交聯助劑0.05～0.5wt％，著色色漿1.5～2.5wt％，余量為混合溶劑。(2)面涂的制備面涂分為甲、乙雙組份，其中甲組份是依次將親水聚合物、親水加強劑、表面活性劑、混合溶劑加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，過濾包裝而成，其中親水聚合物25.0～35.0wt％，親水加強劑5.0～10.0wt％，表面活性劑0.5～3.5wt％，余量為混合溶劑；乙組份是依次將固化劑、去離子水加入到不銹鋼攪拌器內攪拌均勻，過濾包裝而成，其中固化劑60.0～65.0wt％，去離子水35.0～40.0wt％，施工時按甲組份∶乙組份＝9.0～11.0∶1混合使用。
2.根據權利要求1所述的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是羥基乳液由15.0～25.0wt％甲基丙烯酸甲酯，20.0～32.0wt％丙烯酸-β-羥乙酯，1.0～3.0wt％烯丙氧基羥丙基磺酸鈉，余量為去離子水的混合物組成；固含量為47.5～50.0wt％，粘度為150～350mPa.s，pH值為4.0～5.0，乳液粒徑為10～30納米。
3.根據權利要求1所述的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是氨基樹脂為聚合度為1.3～1.75的高度甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，固含量為98.0～100.0wt％。
4.根據權利要求1所述的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是交聯助劑為對甲苯磺酸。
5.根據權利要求1所述的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是著色色漿由10.0～15.0wt％酞菁藍，85.0～90.0wt％去離子水組成，其粒徑為15～25納米。
6.根據權利要求1所述的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是混合溶劑由60.0～70.0wt％去離子水，30.0～40.0wt％異丙醇組成。
7.根據權利要求1所述的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是親水聚合物由丙烯酸均聚物和丙烯酰胺均聚物組成，其中丙烯酸均聚物為60.0～70.0wt％，丙烯酰胺均聚物為30.0～40.0wt％；其中丙烯酸均聚物的分子量10000～15000，pH值為6.0～6.5，中和劑為氫氧化鈉，溶劑為去離子水，固含量為27.0～30.0wt％；丙烯酰胺均聚物的分子量10000～15000，pH值為6.0～6.5，中和劑為氫氧化鈉，溶劑為去離子水，固含量為27.0～30.0wt％。
8.根據權利要求1所述的-種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是親水加強劑由40.0～50.0wt％硅溶膠，5.0～10.0wt％氨丙基三乙氧基硅烷，余量為去離子水的混合物組成；其中硅溶膠的固含量為25.0～30.0wt％，pH值為9.0～11.0，平均粒徑10～15納米。
9.根據權利要求1所述的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或烷基二苯醚二磺酸鈉。
10.根據權利要求1所述的一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，其特征是固化劑為部分甲醚化三聚氰胺甲醛樹脂，聚合度為1.8～2.5，固含量為76.0～80.0wt％，溶劑為去離子水。
全文摘要
本發明公開了一種超薄型空調鋁箔熱交換器用親水涂料的制備方法，由底涂和面涂組成，其中底涂的組成為羥基乳液15.0～20.0wt％，氨基樹脂1.5～3.0wt％，交聯助劑0.05～0.5wt％，著色色漿1.5～2.5wt％，余量為混合溶劑；其中面涂分為甲、乙雙組分，其中甲組分的組成為親水聚合物25.0～35.0wt％，親水加強劑5.0～10.0wt％，表面活性劑0.5～3.5wt％，余量為混合溶劑；乙組分為固化劑60.0～65.0wt％，去離子水35.0～40.0wt％；施工時按甲組分∶乙組分＝9.0～11.0∶1重量百分比混合使用；本發明的底涂用量0.8～1.0g/m
文檔編號B05D5/04GK101020798SQ200710038070
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月15日 優先權日2007年3月15日
發明者羅漫 申請人:上海交通大學