專利名稱：具有薄膜的銅散熱器熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在表面上形成親水性出色的有機(jī)薄膜的銅或銅合金的散熱器熱管材料，例如涉及對(duì)于作為熱交換器等的散熱器熱管材料而言為優(yōu)選的、可長(zhǎng)期維持結(jié)露水容易潤(rùn)濕的表面性狀的銅制散熱器熱管材料。
背景技術(shù)：
熱交換器廣泛使用熱傳導(dǎo)性、可加工性、耐腐蝕性等出色的銅材，為了有效地進(jìn)行熱交換，另外，還為了使空間緊湊(compact)，采用以狹窄的間隔并設(shè)銅制散熱器熱管件的結(jié)構(gòu)。因此，在空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果散熱器熱管材料表面的溫度達(dá)到空氣的露點(diǎn)以下，則附著于散熱器熱管材料表面上的結(jié)露水發(fā)生凝結(jié)，有時(shí)會(huì)使相鄰的散熱器熱管之間閉塞。 此時(shí)，如果銅制散熱器熱管材料表面的親水性低，則由于與水的接觸角變大，所以附著的結(jié)露水成為半球狀，從而使散熱器熱管的閉塞狀態(tài)進(jìn)一步變差。結(jié)果，熱交換功能受到妨礙或者由于風(fēng)壓造成的結(jié)露水在空調(diào)機(jī)外飛散等以往為人所知的問題。為了改善上述的結(jié)露水的問題，開發(fā)了通過對(duì)銅板自身的表面進(jìn)行親水化處理， 以使得在加工成散熱器熱管材料并使用時(shí)，結(jié)露水不會(huì)在散熱器熱管表面上停留而容易被除去、排出的技術(shù)。例如，現(xiàn)有技術(shù)中公開了并用合成二氧化硅和水性涂料的技術(shù)。但是， 如果使用合成二氧化硅，則得到的涂膜變硬，所以在散熱器熱管材料的成形加工時(shí)，存在工具或金屬型等的磨損嚴(yán)重的問題。另外，還存在二氧化硅特有的水泥味或灰塵味，這些臭味被認(rèn)為是由于被吸附于二氧化硅上的物質(zhì)或二氧化硅微粒的飛散引起的，會(huì)給人體帶來不快感。因此，例如，現(xiàn)有技術(shù)中公開了使用氧化銅溶膠替代二氧化硅的高親水性涂料。在該技術(shù)中，與應(yīng)用二氧化硅的情況相比，盡管有所減輕，但依然可觀測(cè)到臭味，而且如果長(zhǎng)期使用，則臭味增大，所以在抑制臭味的這一點(diǎn)上仍然不充分。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中公開了為了抑制附著于散熱器熱管材料表面上的結(jié)露水長(zhǎng)時(shí)間滯留而誘發(fā)水合反應(yīng)或腐蝕反應(yīng)，使用以羧甲基纖維素的鹽和N-羥甲基丙烯酰胺作為主要成分的表面處理劑的技術(shù)。另外，現(xiàn)有技術(shù)中公開了為了向散熱器熱管材料賦予耐腐蝕性和親水性，使用以聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮為主要成分的表面處理劑是有效的。 在這些以往技術(shù)中，由于沒有使用二氧化硅等，所以不會(huì)引起發(fā)生臭味或金屬型的磨損之類的問題。另外，本申請(qǐng)人持續(xù)對(duì)形成有有機(jī)系的親水性樹脂被膜的熱交換器用銅制散熱器熱管材料進(jìn)行了探討。形成以聚乙烯醇和水溶性尼龍、水溶性苯酚等、聚丙烯酸、聚乙二醇等為主要成分的有機(jī)系樹脂涂覆層的方法。這些樹脂涂覆層可以不發(fā)生難聞臭氣且維持親水性。這些有機(jī)系樹脂涂覆層的親水被膜的加工性出色且沒有工具磨損等問題，另外， 也沒有二氧化硅引起的臭氣發(fā)生，但即使不像無機(jī)系那樣嚴(yán)重，但不可否認(rèn)存在有機(jī)系樹脂來源的輕微的臭氣的發(fā)生。有機(jī)系樹脂涂覆層在銅板上的形成通常利用涂膠輥等在銅板上涂裝含有樹脂涂覆層的構(gòu)成成分的涂料，然后進(jìn)行加熱干燥來實(shí)施。接著，制造出的親水性銅銅散熱器熱管經(jīng)過加壓加工或銅管插入、擴(kuò)管、釬焊等工序而成為換熱器。認(rèn)為在該一系列制造工序中， 在樹脂涂覆層形成時(shí)或換熱器制造時(shí)所加的熱會(huì)引起樹脂涂覆層的一部分發(fā)生熱分解劣化從而產(chǎn)生臭氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可靠地阻止無機(jī)系涂覆的銅散熱器熱管材料，而且該散熱器熱管材料能夠保證充分的親水性，耐腐蝕性。為此，本發(fā)明提供了一種可以長(zhǎng)期使用也可以持續(xù)親水性或耐腐蝕性的具有樹脂薄膜的銅散熱器熱管材料。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種具有薄膜的銅散熱器熱管，其特征在于銅散熱器熱管由在銅或銅基底表面上涂覆有具有涂覆組合物形成薄膜，該涂覆組合物具有Ag、卡巴胼化合物、磺酸基共聚樹脂、醇和水。其中，Ag的含量為0. 01-0. 02 wt%,Ag的加入有利于抑制細(xì)菌并殺滅細(xì)菌；從而有利的抑制了細(xì)菌對(duì)本發(fā)明的薄膜的老化作用，防止薄膜功能的下降，并消除了不愉悅氣體的發(fā)生。其中，卡巴胼化合物的含量為1. 2-12. 5 wt% ；優(yōu)選地，卡巴胼化合物的含量為 2.5-10.5 wt%;更優(yōu)選地，卡巴胼化合物的含量為3.2-7.5 wt%。其中，所述的磺酸基共聚樹脂的含量為2. 5-9. 2 wt% ；優(yōu)選地，磺酸基共聚樹脂的含量為3. 2-7. 8 wt%。其中，所述的醇可選自異丙醇、二甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、甘油的一種或幾種。并且優(yōu)選地，所述的醇的含量為5. 0-18. 5襯％;優(yōu)選地，所述的醇的含量為7. 5-15. 5 wt% ；更優(yōu)選地，所述的醇的含量為9. 0-13. 5wt%。其中，所述的薄膜的膜厚優(yōu)選為0.2-2.0 μ m;優(yōu)選地，其含量為0.5-1. 5 μ m ；在膜厚為下限值以下的情況下，親水性下降，在為上限值以上的情況下，換熱效率下降。銅材料本來為耐腐蝕性高的材料，但銅散熱器熱管由于結(jié)露水的存在而處于濕潤(rùn)氣氛下，所以被暴露于容易發(fā)生腐蝕的環(huán)境中?？芍诓辉O(shè)置任何耐腐蝕性層而只涂覆親水性樹脂層的情況下，腐蝕容易在該親水性樹脂層下的銅材中進(jìn)行，因此導(dǎo)致薄膜的性能降低。因而，本發(fā)明中添加有作為耐腐蝕組分的磺酸基共聚樹脂。本發(fā)明的涂覆組合物中的卡巴胼化合物具有水溶性或一定的親水性，所以如果在銅基材料上附著配合含有卡巴胼化合物的薄膜，則該薄膜的親水性不會(huì)變差。因此，換熱器的運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生的凝結(jié)水會(huì)很好地適應(yīng)銅散熱器熱管表面的親水性而容易流動(dòng)，從而加速凝結(jié)水的排出，散熱器熱管不會(huì)因?yàn)楸荒Y(jié)而封鎖，因而可以有效地阻止換熱效率的變差。在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，對(duì)薄膜的形成方法沒有限定，例如只要形成上述涂覆組合物，然后將其涂布于銅板上之后進(jìn)行加熱等公知的方法涂覆形成薄膜。另外，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，對(duì)涂裝方法也沒有限定。此外，也可以在不妨礙本發(fā)明的性能的范圍內(nèi)，在用于形成薄膜的組合物中添加用于改善涂裝性或操作性等的各種涂料添加劑，例如任意地適用表面活性劑、表面加工劑、 交聯(lián)劑、脫泡劑、流平劑、抗菌劑、其他抗霉劑等即可。
具體實(shí)施例方式利用現(xiàn)有技術(shù)中已有的制造方法，制造銅材基體。使用堿性洗液首先對(duì)該銅材進(jìn)行除油。將經(jīng)過上述處理后的銅材作為試驗(yàn)用材料，利用現(xiàn)有技術(shù)將其加工成銅散熱器熱管。然后，通過涂覆本發(fā)明的涂覆組合物，即按照表1記載的比例，涂布在銅散熱器熱管的內(nèi)表面，涂布厚度為0.5 mm，加熱處理溫度為180 °C，形成所述的具有薄膜的銅散熱器熱管。對(duì)制備得到的各銅散熱器熱管材料，進(jìn)行下面的各種性能的測(cè)試。親水性測(cè)試
在流量為1 L/min的自來水中浸漬8小時(shí)銅散熱器熱管材料，然后在80°C下干燥16 小時(shí)，將這些工序作為1個(gè)循環(huán)(cycle)，進(jìn)行5個(gè)循環(huán)。然后，在銅散熱器熱管材料的內(nèi)表面上滴落約0.5微升(microliter)的水滴，使用接觸角測(cè)定器測(cè)定接觸角。接著，按照以下標(biāo)·行基于這些接觸角的測(cè)定值的銅散熱器熱管材料的親水性i啊介。優(yōu)秀接觸角小于20°
良好接觸角為20°至40° (包括20°，但不包括40° ) 合格接觸角為40°至60° (包括40°，但不包括60° ) 不良接觸角為60°以上。耐腐蝕性評(píng)價(jià)
對(duì)試制的各銅散熱器熱管材料實(shí)施中性鹽霧試驗(yàn)(GB 6458-86)，實(shí)驗(yàn)周期為720 h。在進(jìn)行這些試驗(yàn)之后，目視觀察各試片的外觀，計(jì)數(shù)腐蝕部分的面積相對(duì)銅散熱器熱管材料的全部表面積的比例，按照下述標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)銅散熱器熱管材料的腐蝕程度。良好腐蝕面積的比例小于5 % ；
合格腐蝕面積的比例為5^-10% (不包括10%)； 不良腐蝕面積的比例為10%以上。表1涂覆組合物的組分含量(wt%)，其中余量為水。
權(quán)利要求
1.一種具有薄膜的銅散熱器熱管，其特征在于銅散熱器熱管由在銅或銅基底表面上涂覆有具有涂覆組合物形成薄膜，該涂覆組合物具有Ag、卡巴胼化合物、磺酸基共聚樹脂、醇和水。
2.權(quán)利要求1所述的銅散熱器熱管，其特征在于所述的Ag的含量為0.01-0. 02 wt%0
3.權(quán)利要求1所述的銅散熱器熱管，其特征在于所述的卡巴胼化合物的含量為·1.2-12. 5 wt%。
4.權(quán)利要求1所述的銅散熱器熱管，其特征在于所述的磺酸基共聚樹脂的含量為·2.5-9. 2 wt%。
5.權(quán)利要求1所述的銅散熱器熱管，其特征在于所述的醇選自異丙醇、二甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、甘油的一種或幾種。
6.權(quán)利要求5所述的銅散熱器熱管，其特征在于所述的醇的含量為5.0-18.5wt%0
7.權(quán)利要求1所述的銅散熱器熱管，其特征在于所述的薄膜的膜厚為0.2-2.0μπι。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有薄膜的銅散熱器熱管，其特征在于銅散熱器熱管由在銅或銅基底表面上涂覆有具有涂覆組合物形成薄膜，該涂覆組合物具有Ag、卡巴肼化合物、磺酸基共聚樹脂、醇和水。本發(fā)明的具有薄膜的銅散熱器熱管能夠保證充分的親水性，耐腐蝕性。
文檔編號(hào)B32B1/08GK102367012SQ20111017599
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者方得志 申請(qǐng)人:蘇州方暨圓節(jié)能科技有限公司