一种具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，该热交换器是在热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层。该涂层材料由热交联剂10?50％、有机高分子5?40％、着色染料0?5％、以及纳米粒子15?65％组成。该热交换器的制备方法是含有上述比例组分的分散液通过喷涂或用浸泡的方式粘附在热交换器表面，在200?210℃烘烤5?10分钟，冷却后放入pH值为1.0?6.0的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡1?5分钟，然后风干或在100?120℃烘烤3?10分钟即可。避免了现有技术中涂层表面非常低的抗菌活性和除臭缺陷。
【专利说明】
一种具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于具有抗菌和防霉纳米涂层的技术领域，也属于热交换器零配件领域， 具体涉及一种具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器及其制备方法，尤其涉及一种具有持久 抗菌和防霉纳米涂层的空调热交换器及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的发展，空调使用范围越来越广，不论家用空调、车载空调、工业空 调、轨道列车空调、冷冻冷藏机组空调，热交换器(也叫蒸发器)作为空调系统的核心部件， 决定了热交换的效率和交换空气的气味。例如车载空调容易发臭的一大难题，一直困扰着 车载空调的生产厂家。
[0003] 空调系统运行时空气均流经热交换器，而热交换器因存在冷凝水（由于周围温度 的剧烈改变引起空气蒸汽冷凝而造成)而通常潮湿，从而为真菌和细菌在热交换器的表面 生存提供适合的环境。随着空调的不断变小和优化结构而形成紧密排列的散热片和相应引 起扩大了的通风体积而导致通风阻力的增加。此外，当空气被例如尘埃、真菌和细菌的异物 污染而流经热交换器时，导致散发出常常成为诱发车内乘客呼吸道疾病起因的臭气。为了 除去臭气，在热交换器上涂上压缩气溶胶型抗微生物剂或亲水性抗菌涂层。在使用压缩气 溶胶型抗微生物剂的情况下，该抗微生物剂通过外部入口进行喷洒，而经常粘附在鼓风机 或通道中而未达到目标热交换器。因此，不能期望获得有效的抗微生物活性。此外，通过喷 洒香料掩盖臭味仅仅是暂时性的而不能持久。通常，通过将有机抗微生物剂、香料和除臭剂 与乙醇相混后，并在容器中充入压缩气制备气溶胶型抗微生物剂和除臭喷雾。然而，所喷洒 的抗微生物剂不能有效地深入热交换器而对其进行清洗，因此所喷洒的抗微生物剂不能对 细菌和真菌起作用而将其根除。
[0004]在热交换器上施用亲水性抗菌涂层时，亲水性抗菌涂层往往由硅酸盐的无机亲水 性颗粒和有机粘合剂组成，由于硅石颗粒相对大并因此不能紧密地排列，涂覆层中的裂缝 使其可以在使用时轻易地剥离。此外，该涂层还在硅石颗粒周围形成发出臭气的颗粒，以及 为细菌和真菌提供可以生长的环境。该硅石颗粒发出令驾驶者不舒服的类似水泥的气味。 实际上，涂覆层在从工厂交货后保持一至两年。此性能可以通过亲水性持久性试验进行分 析。初始接触角一般小于10度，而经过持久性试验后接触角一般大于40度。因此，由于缺少 亲水性抗菌剂，抗菌和除臭性能由此非常低，也使得空调功能恶化。
[0005]尤为典型的是，申请号为200510083167. X的中国专利公开了 一种耐用性有所改进 的用于车用热交换器的亲水性抗菌涂层组合物。该发明的一个实施方式中，该抗菌组合物 含有分子量在大约4,000至8,000范围内的亲水性有机聚合物、光滑剂、抗菌剂和去离子水。 特别是，亲水功能基团与亲水性有机聚合物的交联基团之间的聚合程度有了极大地改进。 该抗菌组合物由直径为几纳米的颗粒制成，这使得单位面积上的颗粒数目增加并使涂覆层 的分解速度减低。该发明中所用的亲水性高分子在使用过程中，很容易被水溶解，从而失去 抗囷活性。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的提供一种具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器及其制备方法，避免 了现有技术中存在的抗菌和除臭性能非常低也使得空调功能恶化的缺陷。
[0007] 为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种具有抗菌和防霉纳米涂层的热交 换器及其制备方法的解决方案，具体如下：
[0008] 一种具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0009] 质量百分比为10-50%的热交联剂、质量百分比为5-40%的有机高分子、质量百分 比为0-5%的着色染料和质量百分比为15-65%的纳米粒子。
[00?0]所述的热交联剂选自双官能团的二环氧单体、二氮丙啶单体、二乙烯基醚单体、双 苯酐单体、二异氰酸酯单体;或者所述的热交联剂选自多官能团的环氧单体、氮丙啶单体、 乙烯基醚单体、苯酐单体、异氰酸酯单体;或者所述的热交联剂选自多官能团的环氧、氮丙 啶、乙烯基醚、苯酐、异氰酸酯的聚合物。
[0011] 所述有机高分子选自以下物质中的一种或多种：丙烯酸树脂或其酯类树脂、酚醛 树脂、聚氨酯、脲醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、氨基树脂、醇酸树脂、阿拉伯树胶、明胶、 蛋白质、淀粉、纤维素。
[0012] 所述的着色染料选用溶于溶剂的无色的染料，也或者为颜色为蓝色、黄色、紫色、 红色的染料。
[0013] 所述的纳米粒子为纳米氧化锌或者纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合物，所述纳 米粒子的粒径为lnm-1000nm〇
[0014] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0015] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用水、四氢呋喃、丁酮、二乙醇甲醚、丙二醇甲醚、 乙二醇乙醚、DMF、二乙二醇二甲醚、丁酮、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种分散成质量百分 比为10-50 %的浆料，把浆料在500-10000转/分钟的转速下以搅拌、分散或乳化中的任意一 种方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米粒子研磨至粒径小于lOOOnrn;将研磨后 的最终的分散液通过喷涂或浸泡的方式粘附在热交换器主体的表面，在200-210 °C的温度 条件下烘烤5-10分钟，冷却后放入pH值为1.0-6.0的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡1 -5分钟， 然后风干或在100-120°C的温度条件下烘烤3-10分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的 热交换器。
[0016] 通过热交联固化在热交换器表面形成一层致密的三维网状结构，大幅提高了涂层 的耐磨性、耐化学品腐蚀性及耐候性；同时由于表面被大量纳米粒子覆盖，因而该纳米涂层 的抗菌、防霉得到大幅提升。热固化适合于异形表面或者器件内部的涂层制备。本发明能够 持久的解决空调臭问题，其核心问题集中在解决真菌和细菌在热交换器主体的表面上的生 存问题。保持空调热交换器表面具有持久的抗菌和防霉活性，就从根本上解决了空调臭的 问题。 具体实施方案
[0017] 下面结合实施例对本专利作进一步详细说明。
[0018] 实施例1
[0019] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0020] 质量百分比为10%的热交联剂、质量百分比为5%的有机高分子、质量百分比为 1%的着色染料和质量百分比为15%的纳米粒子。所述的热交联剂选自双官能团的二环氧 单体。所述有机高分子选自丙烯酸树脂。所述的着色染料选用溶于溶剂的无色的染料。所述 的纳米粒子为纳米氧化锌，所述纳米粒子的粒径为1 〇nm。
[0021] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0022] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用水分散成质量百分比为10%的浆料，把浆料在 500转/分钟的转速下以搅拌方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米粒子研磨至 粒径小于200nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式粘附在热交换器主体的表面，在 200 °C的温度条件下烘烤5分钟，冷却后放入pH值为1.0的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡1分 钟，然后风干即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器。
[0023] 实施例2
[0024] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0025] 质量百分比为11 %的热交联剂、质量百分比为6%的有机高分子、质量百分比为 2%的着色染料和质量百分比为16%的纳米粒子。所述的热交联剂选自双官能团的二氮丙 啶单体。所述有机高分子选自酚醛树脂。所述的着色染料选用颜色为蓝色的染料。所述的纳 米粒子为纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合物，所述纳米粒子的粒径为50nm。
[0026] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0027] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用四氢呋喃分散成质量百分比为12%的浆料，把 浆料在600转/分钟的转速下以分散方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米粒子 研磨至粒径小于300nm;将研磨后的最终的分散液通过喷涂的方式粘附在热交换器主体的 表面，在201°C的温度条件下烘烤6分钟，冷却后放入pH值为2.0的亚铁氰化钾的水溶液中浸 泡2分钟，然后在100°C的温度条件下烘烤4分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交 换器。
[0028] 实施例3
[0029] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0030] 质量百分比为12%的热交联剂、质量百分比为7%的有机高分子、质量百分比为 2 %的着色染料和质量百分比为17 %的纳米粒子。所述的热交联剂选自二乙烯基醚单体。所 述有机高分子选自聚氨酯。所述的着色染料选用为黄色的染料。所述的纳米粒子为纳米氧 化锌，所述纳米粒子的粒径为40nm。
[0031] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0032] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用丁酮分散成质量百分比为15%的浆料，把浆料 在700转/分钟的转速下以乳化的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米粒子研 磨至粒径小于400nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式粘附在热交换器主体的表 面，在202°C的温度条件下烘烤7分钟，冷却后放入pH值为3的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡3 分钟，然后在103°C的温度条件下烘烤6分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换 器。
[0033] 实施例4
[0034] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉涂层，所述的抗菌和防霉 纳米涂层包括如下质量百分比的成分:质量百分比为14%的热交联剂、质量百分比为8%的 有机高分子、质量百分比为4%的着色染料和质量百分比为20%的纳米粒子。所述的热交联 剂选自双苯酐单体。所述有机高分子选自聚氨酯。所述的着色染料选用紫色的染料。所述的 纳米粒子为纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合物，所述纳米粒子的粒径为200nm。
[0035] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0036] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用二乙醇甲醚分散成质量百分比为25%的浆料， 把浆料在700转/分钟的转速下以搅拌的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米 粒子研磨至粒径小于l〇〇〇nm，所述的纳米粒子的粒径小于lOOOnm;将研磨后的最终的分散 液通过浸泡的方式粘附在热交换器主体的表面，在205°C的温度条件下烘烤7分钟，冷却后 放入pH值为1.8的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡5分钟，然后在107°C的温度条件下烘烤5分钟 即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器。
[0037] 实施例5
[0038]具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0039]质量百分比为20%的热交联剂、质量百分比为15%的有机高分子、质量百分比为 35%的纳米粒子。所述的热交联剂选自双苯酐单体。所述有机高分子
[0040] 选自脲醛树脂。所述的着色染料选用红色的染料。所述的纳米粒子为纳米氧化锌 和纳米二氧化钛的组合物，所述纳米粒子的粒径为20nm。
[0041] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0042] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用二乙醇甲醚分散成质量百分比为10-50%的浆 料，把浆料在800转/分钟的转速下以分散的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳 米粒子研磨至粒径小于350nm;将研磨后的最终的分散液通过喷涂的方式粘附在热交换器 主体的表面，在207 °C的温度条件下烘烤8分钟，冷却后放入pH值为4的亚铁氰化钾的水溶液 中浸泡3分钟，然后在120°C的温度条件下烘烤10分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的 热交换器。
[0043] 实施例6
[0044] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0045] 质量百分比为15%的热交联剂、质量百分比为40%的有机高分子、质量百分比为 5 %的着色染料和质量百分比为40 %的纳米粒子。所述的热交联剂选自多官能团的环氧单 体。所述有机高分子选自聚乙烯醇。所述的着色染料选用溶于溶剂的无色的染料。所述的纳 米粒子为纳米氧化锌，所述纳米粒子的粒径为50nm。
[0046] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0047] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用水和四氢呋喃分散成质量百分比为30%的浆 料，把浆料在5000转/分钟的转速下以分散的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的 纳米粒子研磨至粒径小于500nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式粘附在热交换 器主体的表面，在209°C的温度条件下烘烤8分钟，冷却后放入pH值为4.0的亚铁氰化钾的水 溶液中浸泡3分钟，然后在115°C的温度条件下烘烤7分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂 层的热交换器。
[0048] 实施例7
[0049] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0050] 质量百分比为50%的热交联剂、质量百分比为40%的有机高分子、质量百分比为 5%的着色染料和质量百分比为65%的纳米粒子。所述的热交联剂选自多官能团的氮丙啶 单体。所述有机高分子选自聚乙烯醇缩醛。所述的着色染料颜色为蓝色的染料。所述的纳米 粒子为纳米氧化锌，所述纳米粒子的粒径为60nm。
[0051] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0052] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用水和乙二醇乙醚分散成质量百分比为30%的浆 料，把浆料在8000转/分钟的转速下以分散的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的 纳米粒子研磨至粒径小于lOOOnm;将研磨后的最终的分散液通过喷涂的方式粘附在热交换 器主体的表面，在
[0053] 204°C的温度条件下烘烤6.5分钟，冷却后放入pH值为2.7的亚铁氰化钾的水溶液 中浸泡1.5分钟，然后风干即可得到具有抗菌和防霉涂层的热交换器。
[0054] 实施例8
[0055] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0056]质量百分比为30%的热交联剂、质量百分比为20%的有机高分子、质量百分比为 3%的着色染料和质量百分比为47%的纳米粒子。所述的热交联剂选自多官能团的环氧的 聚合物。所述有机高分子选自氨基树脂。所述的着色染料选用紫色的染料。所述的纳米粒子 为纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合物，所述纳米粒子的粒径为7〇nm。
[0057]所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0058] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用DMF分散成质量百分比为40 %的浆料，把浆料在 8000转/分钟的转速下以搅拌中的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米粒子研 磨至粒径小于800nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式粘附在热交换器主体的表 面，在209°C的温度条件下烘烤5分钟，冷却后放入pH值为3.0的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡 3分钟，然后在106°C的温度条件下烘烤7分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换 器。
[0059] 实施例9
[0060]具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉涂层，所述的抗菌和防霉 纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0061] 质量百分比为34%的热交联剂、质量百分比为20%的有机高分子、质量百分比为 2%的着色染料和质量百分比为40%的纳米粒子。所述的热交联剂选自双官能团的双苯酐 单体。所述有机高分子选自氨基树脂。所述的着色染料选用溶于溶剂的无色的染料。所述的 纳米粒子为纳米氧化锌，所述纳米粒子的粒径为1 〇nm。
[0062] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0063] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用N-甲基吡咯烷酮分散成质量百分比为10-50% 的浆料，把浆料在600转/分钟的转速下以搅拌方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的 纳米粒子研磨至粒径小于150nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式粘附在热交换 器主体的表面，在201°C的温度条件下烘烤5.5分钟，冷却后放入pH值为1.3的亚铁氰化钾的 水溶液中浸泡2分钟，然后风干即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器。
[0064] 实施例10
[0065] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0066]质量百分比为20%的热交联剂、质量百分比为40%的有机高分子、质量百分比为 5%的着色染料和质量百分比为65%的纳米粒子。所述的热交联剂选自多官能团的氮丙啶 的聚合物。所述有机高分子选自明胶。所述的着色染料选
[0067] 用颜色为黄色的染料。所述的纳米粒子为纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合物， 所述纳米粒子的粒径为400nm〇
[0068] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0069] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用四氢呋喃和N-甲基吡咯烷酮分散成质量百分比 为10-50%的浆料，把浆料在2000转/分钟的转速下以分散的方式进行操作1小时，再用研磨 机把浆料中的纳米粒子研磨至粒径小于l〇〇〇nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式 粘附在热交换器主体的表面，在203°C的温度条件下烘烤3分钟，冷却后放入pH值为3.0的亚 铁氰化钾的水溶液中浸泡2分钟，然后在104°C的温度条件下烘烤6分钟即可得到具有抗菌 和防霉纳米涂层的热交换器。
[0070] 实施例11
[0071] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0072]质量百分比为25%的热交联剂、质量百分比为20%的有机高分子、质量百分比为 5%的着色染料和质量百分比为50%的纳米粒子。所述的热交联剂选自多官能团的氮丙啶 单体。所述有机高分子选自蛋白质。所述的着色染料选用溶于溶剂的无色的染料。所述的纳 米粒子为纳米氧化锌，所述纳米粒子的粒径为500nm。
[0073] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0074] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取
[0075]的成分进行混合形成混合物料，把所述的混合物料用二乙二醇二甲醚分散成质量 百分比为25%的浆料，把浆料在7000转/分钟的转速下以搅拌方式进行操作1小时，再用研 磨机把浆料中的纳米粒子研磨至粒径小于l〇〇〇nm;将研磨后的最终的分散液通过喷涂或浸 泡的方式粘附在热交换器主体的表面，在202 °C的温度条件下烘烤6分钟，冷却后放入pH值 为1.5的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡3分钟，然后在lilt：的温度条件下烘烤4分钟即可得到 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器。
[0076] 实施例12
[0077] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0078]质量百分比为20%的热交联剂、质量百分比为15%的有机高分子、质量百分比为 5%的着色染料和质量百分比为60%的纳米粒子。所述的热交联剂选自多官能团的环氧的 聚合物。所述有机高分子选自明胶、蛋白质、淀粉和纤维素。所述的着色染料选用溶于溶剂 的无色的染料。所述的纳米粒子为纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合物，所述纳米粒子的 粒径为60nm。
[0079] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0080] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用丁酮和N-甲基吡咯烷酮分散成质量百分比为 17%的浆料，把浆料在3000转/分钟的转速下以乳化的方式进行操作1小时，再用研磨机把 浆料中的纳米粒子研磨至粒径小于700nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式覆着 在热交换器主体的表
[0081 ]面，在203°C的温度条件下烘烤6分钟，冷却后放入pH值为1.5的亚铁氰化钾的水溶 液中浸泡2分钟，然后风干即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器。
[0082] 实施例13
[0083]具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0084]质量百分比为18%的热交联剂、质量百分比为20%的有机高分子和质量百分比为 62%的纳米粒子。所述的热交联剂选自双官能团的二环氧单体。所述有机高分子选自醇酸 树脂。所述的着色染料选用蓝色的染料。所述的纳米粒子为纳米氧化锌，所述纳米粒子的粒 径为400nm〇
[0085] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0086] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用水和N-甲基吡咯烷酮分散成质量百分比为19% 的浆料，把浆料在2000转/分钟的转速下以搅拌的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料 中的纳米粒子研磨至粒径小于l〇〇〇nm;将研磨后的最终的分散液通过喷涂的方式粘附在热 交换器主体的表面，在205°C的温度条件下烘烤6分钟，冷却后放入pH值为4.0的亚铁氰化钾 的水溶液中浸泡2分钟，然后风干即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器。
[0087] 实施例14
[0088] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉涂层、热 交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂
[0089] 层，所述的抗菌和防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0090] 质量百分比为19%的热交联剂、质量百分比为15%的有机高分子、质量百分比为 2%的着色染料和质量百分比为64%的纳米粒子。所述的热交联剂选自双官能团的双苯酐 单体。所述有机高分子选自聚氨酯、脲醛树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、氨基树脂、醇酸树 脂和纤维素。所述的着色染料选用紫色的染料。所述的纳米粒子为纳米氧化锌和纳米二氧 化钛的组合物，所述纳米粒子的粒径为400nm。
[0091] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0092] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用丁酮、二乙醇甲醚、丙二醇甲醚、乙二醇乙醚、 DMF、二乙二醇二甲醚和N-甲基吡咯烷酮分散成质量百分比为20 %的浆料，把浆料在3000 转/分钟的转速下以乳化的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米粒子研磨至粒 径小于lOOOnm;将研磨后的最终的分散液通过喷涂的方式粘附在热交换器主体的表面，在 200 °C的温度条件下烘烤5分钟，冷却后放入pH值为1.0的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡1分 钟，然后在100°C的温度条件下烘烤3分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器。
[0093] 实施例15
[0094] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分:质量百分比为45%的热交联剂、质量百分比为 5%的有机高分子、质量百分比为5 %的着
[0095] 色染料和质量百分比为45%的纳米粒子。所述的热交联剂选自多官能团的氮丙啶 的聚合物。所述有机高分子选自聚氨酯。所述的着色染料选用溶于溶剂的无色的染料。所述 的纳米粒子为纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合物，所述纳米粒子的粒径为30nm。
[0096] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0097] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用二乙醇甲醚分散成质量百分比为18%的浆料， 把浆料在7000转/分钟的转速下以搅拌的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米 粒子研磨至粒径小于300nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式粘附在热交换器主 体的表面，在202°C的温度条件下烘烤8分钟，冷却后放入pH值为3.0的亚铁氰化钾的水溶液 中浸泡2.5分钟，然后在102°C的温度条件下烘烤7分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层 的热交换器。
[0098] 实施例16
[0099] 具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，所述的热交换器包括抗菌和防霉纳米涂 层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层，所述的抗菌和 防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分：
[0100] 质量百分比为20%的热交联剂、质量百分比为40%的有机高分子、质量百分比为 3%的着色染料和质量百分比为37%的纳米粒子。所述的热交联剂选自双官能团的二氮丙 啶单体。所述有机高分子选自聚乙烯醇氨基树脂、醇酸树脂、阿拉伯树胶、明胶、蛋白质、淀 粉和纤维素。所述的着色染料选用黄色的染料。所述的纳米粒子为纳米氧化锌，所述纳米粒 子的粒径为200nm〇
[0101] 所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，具体如下：
[0102] 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进 行混合形成混合物料，把所述的混合物料用四氢呋喃、丁酮、二乙醇甲醚、丙二醇甲醚、乙二 醇乙醚、DMF、二乙二醇二甲醚、丁酮和N-甲基吡咯烷酮分散成质量百分比为30 %的浆料，把 浆料在7500转/分钟的转速下以分散的方式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米粒 子研磨至粒径小于600nm;将研磨后的最终的分散液通过浸泡的方式粘附在热交换器主体 的表面，在203 °C的温度条件下烘烤6分钟，冷却后放入pH值为1.2的亚铁氰化钾的水溶液中 浸泡1.9分钟，然后风干即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器。
[0103] 将实施例1-实施例16中的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器剥离出抗菌试样 片进行抗菌性能的检测，得到表1的结果：
[0104] 表1
[0105]
[0106] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在 本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍 属于本发明技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，其特征在于，所述的热交换器包括抗菌 和防霉纳米涂层、热交换器主体，所述的热交换器主体的表面固化有抗菌和防霉纳米涂层， 所述的抗菌和防霉纳米涂层包括如下质量百分比的成分： 质量百分比为10-50 %的热交联剂、质量百分比为5-40 %的有机高分子、质量百分比为 0-5%的着色染料和质量百分比为15-65%的纳米粒子。2. 根据权利要求1所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，其特征在于所述的热 交联剂选自双官能团的二环氧单体、二氮丙啶单体、二乙烯基醚单体、双苯酐单体、二异氰 酸酯单体;或者所述的热交联剂选自多官能团的环氧单体、氮丙啶单体、乙烯基醚单体、苯 酐单体、异氰酸酯单体;或者所述的热交联剂选自多官能团的环氧、氮丙啶、乙烯基醚、苯 酐、异氰酸酯的聚合物。3. 根据权利要求1所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，其特征在于所述有机 高分子选自以下物质中的一种或多种:丙烯酸树脂或其酯类树脂、酚醛树脂、聚氨酯、脲醛 树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛、氨基树脂、醇酸树脂、阿拉伯树胶、明胶、蛋白质、淀粉、纤维 素。4. 根据权利要求1所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，其特征在于所述的着 色染料选用溶于溶剂的无色的染料，也或者为颜色为蓝色、黄色、紫色、红色的染料。5. 根据权利要求1所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器，其特征在于所述的纳 米粒子为纳米氧化锌或者纳米氧化锌和纳米二氧化钛的组合物，所述纳米粒子的粒径为 lnm-1000nm〇6. 根据权利要求1所述的具有抗菌和防霉纳米涂层的热交换器的制备方法，其特征在 于，具体如下： 按照所述的抗菌和防霉纳米涂层的成分的质量百分比进行称取，把称取的成分进行混 合形成混合物料，把所述的混合物料用水、四氢呋喃、丁酮、二乙醇甲醚、丙二醇甲醚、乙二 醇乙醚、DMF、二乙二醇二甲醚、丁酮、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种分散成质量百分比为 10-50 %的浆料，把浆料在500-10000转/分钟的转速下以搅拌、分散或乳化中的任意一种方 式进行操作1小时，再用研磨机把浆料中的纳米粒子研磨至粒径小于1000 nm;将研磨后的最 终的分散液通过喷涂或浸泡的方式粘附在热交换器主体的表面，在200-210 °C的温度条件 下烘烤5-10分钟，冷却后放入pH值为1.0-6.0的亚铁氰化钾的水溶液中浸泡1-5分钟，然后 风干或在100-120°C的温度条件下烘烤3-10分钟即可得到具有抗菌和防霉纳米涂层的热交 换器。
【文档编号】C09D5/14GK105885504SQ201610347532
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】彭微, 李勇, 邢宇
【申请人】山西科启科技有限公司