用於空調換熱器鋁箔的塗層劑及其製備方法
2023-06-14 08:37:06 1
專利名稱：用於空調換熱器鋁箔的塗層劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種塗覆在鋁箔表面的塗層劑，尤其涉及一種用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑。
背景技術：
當前辦公室作、家用、汽車用空調器向著體積微化、重量輕化、性能優化、節能降耗、綠色健康環保等新理念的空調發展。要達到以上目的，對空調設備的重要工作部件—換熱器提出了更高的要求。一般，空調換熱器是採用小片距、複雜翅片的1mm左右厚的鋁箔冷卻片與內螺紋圓銅管相接而構成，以強化製冷液與銅管間的熱交換效率。
若不對換熱器的鋁翅片進行親水、抗蝕塗膜處理，則當空調機製冷運轉時，翅片表面溫度比空氣的露點低，空氣中水分將凝結在其表面，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，風量下降，導致換熱器的製冷量降低，能耗和噪音增大，最終導致空調的效率下降；當空調機制暖運轉時，冷凝水則變成霜附在翅片表面，除霜時熔化的水殘留在翅片表面並結成冰，造成除霜時間增加，送暖風時間減少，通風阻力增大，噪音增大，能耗增大。
翅片若塗上一層結合力堅固的親水、抗蝕層，就可附著在翅片上冷凝水和除霜時的溶解水沿著其表面迅速流走。這就可大大提高溼風量和熱交換效率，並解決了「水橋」和噪音問題。此外，還可解決空調機的「白粉」和「異味」問題。
「白粉」是由於鋁翅片沒有強抗蝕層保護時，空調機工作時換熱器的冷卻片始終處於乾濕循環狀態，冷凝水在冷卻片表面長時間停留，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、鹽類化合物及其它汙染物被不斷溶解和濃縮到冷卻片表面冷凝水中，結果加速了水合反應和腐蝕反應，被腐蝕的物質積聚在冷卻片上，不但破壞了換熱器的性能，影響機器壽命，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，汙染了室內環境，影響人體健康。「異味」是由於換熱器冷卻片處於大面積潮溼狀態，使其成為細菌和真菌的良好棲息地，造成運行中的空調設備產生真菌臭味，長此以往，也影響人們的生存健康環境。
為了解決以上問題，空調換熱器的生產廠商從70年代開始對換熱器中的鋁箔進行預處理，以改善其表面性能的研究。至90年代空調換熱器表面塗層處理技術已大規模用於工業化生產。
但是，目前的技術均為兩塗兩烘，第一塗層為抗蝕性膜；第二塗層為親水膜。操作工藝複雜，不僅在1mm的厚的鋁箔上塗兩層的塗膜太厚，更為嚴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，當鋁箔表面上的表面活性劑被擦去後，塗層內部的表面活性劑會向表面遷移，但時間一久，層內表面活性都遷移完後就失去了親水的作用，所以兩塗兩烘法不僅工藝複雜、塗層過厚、而且親水耐久性差。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是公開一種用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑及其製備方法，以克服現有技術存在的缺陷，滿足有關部門的需要。
本發明的用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗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-醯胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜鹼 0.02～0.03％重鉻酸銨 0.038～0.039％氯化鋅 0.0012～0.002％水餘量。
聚乙烯醇、明膠和甘油在這裡作為三價鉻離子的絡合劑和主要親水劑；N-醯胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜鹼作殺菌用；重鉻酸銨作交聯劑用；氯化鋅為防腐蝕劑。
優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-醯胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羥基磺化丙基銨甜菜鹼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％。
水餘量。
本發明的用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑的製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，而後再用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-醯胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜鹼配成濃度為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；然後按照上述的比例，將各個組分混合，即獲得本發明的用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑。
重鉻酸銨最好在暗室中或加蓋的容器中邊攪拌邊加入。
本發明的關鍵在重鉻酸銨遇光後發生光化還原反應，使，最後生成氫氨化鉻，它很快與聚乙烯、甘油、兩性型表面活性劑N-醯胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜鹼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合形成交鏈鍵，而生成不溶於水的強度高的大分子膜。
本發明工藝過程簡單，投資特別低。本發明所需的設備只要一臺可自動調節速度的傳輸轉動機、一條輸帶和兩隻盛塗層溶液的有蓋塑料桶及十多支家用日光管。總投資不會超過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塗膜容器約3秒鐘，出來後通過每隔0.5米有一支日光燈管，約6支日光燈，而後浸入第二個塗膜容器，約3分鐘後，從下面反轉行走，再經過下面同樣每隔0.5米的6支日光燈，使鋁卷兩面均受到光化交聯反應，最後風乾。若有暖風房或烘房，剛風乾幾分鐘後進入160℃熱風房或烘乾房，乾燥後即為成品。
視設備和廠房均地大小而定，產量可達2000T/a～5000T/a。對已製成空調換熱器說只要一隻盛塗層溶液的帶蓋塑料桶，將換熱器浸入塗層液中約3秒鐘後，出來將換熱器兩端銅管上事先裝好的兩隻鉤子掛在傳動帶上，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，由於換熱器中鋁翅片多而密，傳動線上最好裝有10～12支日光燈。而後風乾及160℃熱風吹乾或160℃烘乾即為成品。本發明第三個優點所有試劑無毒、無氣味、無廢水、廢所，屬綠色環保型產品。本發明的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑塗覆於空調換熱器上鋁箔表面上，具有親水、防腐蝕、防黴功能，無異味，加工時不會磨損模具的一次性塗層劑。
本發明屬一塗一烘型親水、抗蝕、防黴、抗菌、耐油、耐熱性塗層劑。塗層劑中既有無機材料也有有機材料，經光化反應後形成一層交聯的、並與鋁片結合堅固的親水塗層膜，膜厚為0.8～1μm。膜內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，表面摩掉一層，其內層與外層的組分是一樣的，所以具有耐久親水、抗蝕、防黴、抗菌等作用。本發明與水的接觸角降至≥13°。本發明配方先進、投資低，既可用於整卷鋁箔塗層，也可用於已製成空調換熱器的單件塗層。用本發明技術安裝一條生產線的設備投資約2萬元人民，其生產量可達2000～5000T/a。無三廢，塗層液可反覆使用。
具體實施例方式
實施例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，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組分混合，配製成為1000公斤的溶液，即為本發明的用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑。
採用徐紅鴦等《製冷》2003.22(2)4～7規定的接觸角測量法測得接觸角≤13°，耐腐蝕性是根據JIS Z 2371鹽水噴霧試驗300hr後，平面部分發生白鏽面的面積百分率(為0～0.1％)。
實施例2(1)將聚乙烯醇12kg切片放在25℃的蒸餾水浸泡15小時，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-醯胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羥基磺化丙基銨甜菜鹼配成重量濃度為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組分混合，配製成為1000公斤的溶液，即為本發明的用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑。與水的接觸角為10°。
權利要求
1.一種用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑，其特徵在於，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-醯胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜鹼 0.02～0.03％重鉻酸銨 0.038～0.039％氯化鋅0.0012～0.002％水餘量。
2.根據權利要求1所述的用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑，其特徵在於，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-醯胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羥基磺化丙基銨甜菜鹼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％。水餘量。
3.根據權利要求1所述的用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑，的製備方法，其特徵在於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，而後再用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-醯胺丙基-N-N-二甲基-N-β羥基磺化丙基銨甜菜鹼配成濃度為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；然後按照上述的比例，將各個組分混合，即獲得本發明的用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，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
本發明公開了一種用於空調換熱器鋁箔的親水、抗蝕多功能環保型塗層劑。本發明的關鍵在重鉻酸銨遇光後發生光化還原反應，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 優先權日2005年4月8日
發明者趙擇卿, 陳小立, 崔淑玲 申請人:東華大學