專利名稱：用于空調(diào)換熱器鋁箔的涂層劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涂覆在鋁箔表面的涂層劑，尤其涉及一種用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑。
背景技術(shù)：
當(dāng)前辦公室作、家用、汽車用空調(diào)器向著體積微化、重量輕化、性能優(yōu)化、節(jié)能降耗、綠色健康環(huán)保等新理念的空調(diào)發(fā)展。要達(dá)到以上目的，對空調(diào)設(shè)備的重要工作部件—換熱器提出了更高的要求。一般，空調(diào)換熱器是采用小片距、復(fù)雜翅片的1mm左右厚的鋁箔冷卻片與內(nèi)螺紋圓銅管相接而構(gòu)成，以強(qiáng)化制冷液與銅管間的熱交換效率。
若不對換熱器的鋁翅片進(jìn)行親水、抗蝕涂膜處理，則當(dāng)空調(diào)機(jī)制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，翅片表面溫度比空氣的露點(diǎn)低，空氣中水分將凝結(jié)在其表面，呈半圓形的小水珠附在翅片表面，因翅片間距離很小，水珠將在翅片間形成“水橋”，造成冷卻片間距堵塞，使空氣流動阻力大大增加，從而減少了空氣流量，風(fēng)量下降，導(dǎo)致?lián)Q熱器的制冷量降低，能耗和噪音增大，最終導(dǎo)致空調(diào)的效率下降；當(dāng)空調(diào)機(jī)制暖運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，冷凝水則變成霜附在翅片表面，除霜時(shí)熔化的水殘留在翅片表面并結(jié)成冰，造成除霜時(shí)間增加，送暖風(fēng)時(shí)間減少，通風(fēng)阻力增大，噪音增大，能耗增大。
翅片若涂上一層結(jié)合力堅(jiān)固的親水、抗蝕層，就可附著在翅片上冷凝水和除霜時(shí)的溶解水沿著其表面迅速流走。這就可大大提高濕風(fēng)量和熱交換效率，并解決了“水橋”和噪音問題。此外，還可解決空調(diào)機(jī)的“白粉”和“異味”問題。
“白粉”是由于鋁翅片沒有強(qiáng)抗蝕層保護(hù)時(shí)，空調(diào)機(jī)工作時(shí)換熱器的冷卻片始終處于干濕循環(huán)狀態(tài)，冷凝水在冷卻片表面長時(shí)間停留，起著類似一種氧氣濃差電池的作用，空氣中的氧化物、氮化物、鹽類化合物及其它污染物被不斷溶解和濃縮到冷卻片表面冷凝水中，結(jié)果加速了水合反應(yīng)和腐蝕反應(yīng)，被腐蝕的物質(zhì)積聚在冷卻片上，不但破壞了換熱器的性能，影響機(jī)器壽命，而且還伴生出鋁、磷、鈣等的化合物為主要成分的“白粉”，這些“白粉”被氣流吹出，污染了室內(nèi)環(huán)境，影響人體健康?！爱愇丁笔怯捎趽Q熱器冷卻片處于大面積潮濕狀態(tài)，使其成為細(xì)菌和真菌的良好棲息地，造成運(yùn)行中的空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生真菌臭味，長此以往，也影響人們的生存健康環(huán)境。
為了解決以上問題，空調(diào)換熱器的生產(chǎn)廠商從70年代開始對換熱器中的鋁箔進(jìn)行預(yù)處理，以改善其表面性能的研究。至90年代空調(diào)換熱器表面涂層處理技術(shù)已大規(guī)模用于工業(yè)化生產(chǎn)。
但是，目前的技術(shù)均為兩涂兩烘，第一涂層為抗蝕性膜；第二涂層為親水膜。操作工藝復(fù)雜，不僅在1mm的厚的鋁箔上涂兩層的涂膜太厚，更為嚴(yán)重的是第二層親水層用的是大多是非離子和陰離子的表面活性劑，當(dāng)鋁箔表面上的表面活性劑被擦去后，涂層內(nèi)部的表面活性劑會向表面遷移，但時(shí)間一久，層內(nèi)表面活性都遷移完后就失去了親水的作用，所以兩涂兩烘法不僅工藝復(fù)雜、涂層過厚、而且親水耐久性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，滿足有關(guān)部門的需要。
本發(fā)明的用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑的組分和重量含量包括聚乙烯醇 0.011～0.012％明膠 0.025～0.028％甘油 0.009～0.01％
十二烷基磺酸鈉 0.015～0.016％N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜堿 0.02～0.03％重鉻酸銨 0.038～0.039％氯化鋅 0.0012～0.002％水余量。
聚乙烯醇、明膠和甘油在這里作為三價(jià)鉻離子的絡(luò)合劑和主要親水劑；N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜堿作殺菌用；重鉻酸銨作交聯(lián)劑用；氯化鋅為防腐蝕劑。
優(yōu)選的組分和重量含量包括聚乙烯醇 0.12％明膠 0.0014％甘油 0.0056％十二烷基苯磺酸鈉 0.0134％N-酰胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羥基磺化丙基銨甜菜堿0.001％重鉻酸銨 0.001％氯化鋅 0.0015％抗蝕劑五氯苯酚鈉 0.002％消泡劑磷酸三丁酯 0.0002％。
水余量。
本發(fā)明的用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑的制備方法包括如下步驟將聚乙烯醇顆粒和明膠顆粒分別放入水中浸潤15～30hr，而后再用85～95℃的熱水溶解；將聚乙烯醇配成重量濃度為7％～12％的水溶液，將明膠配成重量濃度為2.5～5％的水溶液，將甘油配成重量濃度為2.5～5％水溶液)，十二烷基磺酸鈉配成濃度為1.1～1.8g/L的水溶液，N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜堿配成濃度為0.65g～0.80g/L的水溶液，重鉻酸銨配成重量濃度為17～25％的水溶液；然后按照上述的比例，將各個(gè)組分混合，即獲得本發(fā)明的用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑。
重鉻酸銨最好在暗室中或加蓋的容器中邊攪拌邊加入。
本發(fā)明的關(guān)鍵在重鉻酸銨遇光后發(fā)生光化還原反應(yīng)，使，最后生成氫氨化鉻，它很快與聚乙烯、甘油、兩性型表面活性劑N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜堿和陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉中的羥基或羧基或含氧基絡(luò)合形成交鏈鍵，而生成不溶于水的強(qiáng)度高的大分子膜。
本發(fā)明工藝過程簡單，投資特別低。本發(fā)明所需的設(shè)備只要一臺可自動調(diào)節(jié)速度的傳輸轉(zhuǎn)動機(jī)、一條輸帶和兩只盛涂層溶液的有蓋塑料桶及十多支家用日光管?？偼顿Y不會超過5萬元人民幣。具體過程為對鋁卷薄板加工來說，只要使鋁卷浸入第一個(gè)涂膜容器約3秒鐘，出來后通過每隔0.5米有一支日光燈管，約6支日光燈，而后浸入第二個(gè)涂膜容器，約3分鐘后，從下面反轉(zhuǎn)行走，再經(jīng)過下面同樣每隔0.5米的6支日光燈，使鋁卷兩面均受到光化交聯(lián)反應(yīng)，最后風(fēng)干。若有暖風(fēng)房或烘房，剛風(fēng)干幾分鐘后進(jìn)入160℃熱風(fēng)房或烘干房，干燥后即為成品。
視設(shè)備和廠房均地大小而定，產(chǎn)量可達(dá)2000T/a～5000T/a。對已制成空調(diào)換熱器說只要一只盛涂層溶液的帶蓋塑料桶，將換熱器浸入涂層液中約3秒鐘后，出來將換熱器兩端銅管上事先裝好的兩只鉤子掛在傳動帶上，距離為多隔0.3米左右掛一臺換熱器，通過每隔0.5米一支日光燈的通道，由于換熱器中鋁翅片多而密，傳動線上最好裝有10～12支日光燈。而后風(fēng)干及160℃熱風(fēng)吹干或160℃烘干即為成品。本發(fā)明第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)所有試劑無毒、無氣味、無廢水、廢所，屬綠色環(huán)保型產(chǎn)品。本發(fā)明的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑涂覆于空調(diào)換熱器上鋁箔表面上，具有親水、防腐蝕、防霉功能，無異味，加工時(shí)不會磨損模具的一次性涂層劑。
本發(fā)明屬一涂一烘型親水、抗蝕、防霉、抗菌、耐油、耐熱性涂層劑。涂層劑中既有無機(jī)材料也有有機(jī)材料，經(jīng)光化反應(yīng)后形成一層交聯(lián)的、并與鋁片結(jié)合堅(jiān)固的親水涂層膜，膜厚為0.8～1μm。膜內(nèi)所含高分子親水萬分、低分子親水成分及表面活性劑均與成膜劑在光照下鍵合在一起，表面活性劑均勻分布在整層膜內(nèi)，表面摩掉一層，其內(nèi)層與外層的組分是一樣的，所以具有耐久親水、抗蝕、防霉、抗菌等作用。本發(fā)明與水的接觸角降至≥13°。本發(fā)明配方先進(jìn)、投資低，既可用于整卷鋁箔涂層，也可用于已制成空調(diào)換熱器的單件涂層。用本發(fā)明技術(shù)安裝一條生產(chǎn)線的設(shè)備投資約2萬元人民，其生產(chǎn)量可達(dá)2000～5000T/a。無三廢，涂層液可反復(fù)使用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1(1)將重量濃度為12.5％的聚乙烯醇切片放在25℃的蒸餾水浸泡15小時(shí)，使切片軟化，再將含有聚乙烯醇的蒸餾水加熱95℃，在不斷攪拌下，使之完全溶解，配成重量含量為10％的水溶液；(2)將1.4kg明膠、3kg甘油分別用75℃的熱蒸餾水溶解，分別配成重量濃度為4.2％的水溶液；(3)將0.45kg十二烷基苯磺酸鈉配成重量濃度為20％水溶液；(4)將0.21kg十七碳脂肪酸基對甲氧基苯磺酸鈉配成重量濃度為40％的水溶液；(5)將重鉻酸銨2.3kg配合重量濃度為20％的水溶液；氯化鋅15克；
將蒸餾水與上述各個(gè)組分混合，配制成為1000公斤的溶液，即為本發(fā)明的用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑。
采用徐紅鴦等《制冷》2003.22(2)4～7規(guī)定的接觸角測量法測得接觸角≤13°，耐腐蝕性是根據(jù)JIS Z 2371鹽水噴霧試驗(yàn)300hr后，平面部分發(fā)生白銹面的面積百分率(為0～0.1％)。
實(shí)施例2(1)將聚乙烯醇12kg切片放在25℃的蒸餾水浸泡15小時(shí)，使切片軟化，再將含有聚乙烯醇的蒸餾水加熱95℃，在不斷攪拌下，使之完全溶解，配成重量含量為15％的水溶液；(2)將2.7kg甘油用蒸餾水溶解，配成重量濃度為4.0％的水溶液；(3)將0.45kg十二烷基苯磺酸鈉配成重量濃度為20％水溶液；(4)將0.18kg N-酰胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羥基磺化丙基銨甜菜堿配成重量濃度為40％的水溶液；(5)將重鉻酸銨2kg配合重量濃度為20％的水溶液；(6)氯化鋅15克；(7)抗蝕劑五氯苯酚鈉2g；(8)消泡劑磷酸三丁酯5g。
將蒸餾水與上述各個(gè)組分混合，配制成為1000公斤的溶液，即為本發(fā)明的用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑。與水的接觸角為10°。
權(quán)利要求
1.一種用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑，其特征在于，組分和重量含量包括組分和重量含量包括聚乙烯醇 0.011～0.012％明膠 0.025～0.028％甘油 0.009～0.01％十二烷基磺酸鈉0.015～0.016％N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜堿 0.02～0.03％重鉻酸銨 0.038～0.039％氯化鋅0.0012～0.002％水余量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑，其特征在于，組分和重量含量包括聚乙烯醇 0.12％明膠 0.0014％甘油 0.0056％十二烷基苯磺酸鈉 0.0134％N-酰胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羥基磺化丙基銨甜菜堿0.001％重鉻酸銨 0.001％氯化鋅0.0015％抗蝕劑五氯苯酚鈉 0.002％消泡劑磷酸三丁酯 0.0002％。水余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑，的制備方法，其特征在于包括如下步驟將聚乙烯醇顆粒和明膠顆粒分別放入水中浸潤15～30hr，而后再用85～95℃的熱水溶解；將聚乙烯醇配成重量濃度為7％～12％的水溶液，將明膠配成重量濃度為2.5～5％的水溶液，將甘油配成重量濃度為2.5～5％水溶液)，十二烷基磺酸鈉配成濃度為1.1～1.8g/L的水溶液，N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜堿配成濃度為0.65g～0.80g/L的水溶液，重鉻酸銨配成重量濃度為17～25％的水溶液；然后按照上述的比例，將各個(gè)組分混合，即獲得本發(fā)明的用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，重鉻酸銨在暗室中或加蓋的容器中邊攪拌邊加入。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于空調(diào)換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環(huán)保型涂層劑。本發(fā)明的關(guān)鍵在重鉻酸銨遇光后發(fā)生光化還原反應(yīng)，使Cr
文檔編號C09D129/04GK1687263SQ20051002499
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者趙擇卿, 陳小立, 崔淑玲 申請人:東華大學(xué)