专利名称：亲水涂料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种亲水涂料及其制备方法。
背景技术：
有机亲水涂料应用空调器换热片上，能够有效提高热交换器铝片的表面亲水性能，减少热交换器的空气阻力，达到提高效率，节省能源的效果；同时还可以改善热交换器的防腐性和耐候性，防止铝被氧化成氢氧化铝的白色粉末；从而减少环境污染，延长热交换器的使用寿命。近年来，随着空调器小型化轻量化趋势，热交换器散热片间距减小，要求散热片表面必须具备更高的亲水性。
现有的亲水铅片均采用双层涂布，先涂防腐剂层；再涂亲水层，达到防腐亲水的效果，其工艺涂布复杂，耗能耗时。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种单层涂布既能防腐又能亲水，提高生产效率、节省能源、降低成本的亲水涂料。
本发明的另一目的是提供一种上述亲水涂料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种亲水涂料，包括5-50重量份的A组份、25-95重量份的B组份；其中所述A组份的原料配比为5-40重量份的丙烯酰胺；50-150重量份的甲基丙烯酸甲酯；5-20重量份的甲基丙烯酸；25-100重量份的丙烯酸羟乙酯；198-723重量份的混合醇类溶剂；0.8-3.5重量份的偶氮二异丁腈；60-200重量份的去离子水；适量的PH调节剂使其PH值在8-9的范围内；其中所述B组份的原料配比为70-190重量份的硅溶胶；2-8重量份的通式结构为(I)的有机硅烷化合物；2-20重量份的甲基丙烯酸；20-60重量份的N-羟甲基丙烯酰胺；20-40重量份的丙烯酸羟乙酯；0.5-2重量份的重量浓度为5-10％的过硫酸铵；150-400重量份的去离子水；20-60重量份的醇类溶剂。
(I)其中R1是碳原子数1-10个碳的烷基或烷氧基；R2表示氢原子或甲基；m表示零或1。
一种优选技术方案，其特征在于所述A组份的混合醇类溶剂由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成。
一种优选技术方案，其特征在于所述B组份的醇类溶剂为异丙醇。
一种优选技术方案，其特征在于所述B组份的醇类溶剂由20％重量的乙醇、20％重量的甲醇、60％重量的异丙醇混合组成。
一种优选技术方案，其特征在于所述PH调节剂为碳原子数为2-8个的脂肪醇胺。
一种亲水涂料的制备方法，其步骤依次为1、A组份的制备首先称量198-723重量份的混合醇类溶剂，将其三分之二重量的混合醇类溶剂一次性加入装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，开动搅拌，逐渐升温至70℃；将5-40重量份的丙烯酰胺、50-150重量份的甲基丙烯酸甲酯、5-20重量份的甲基丙烯酸、25-100重量份的丙烯酸羟乙酯、0.8-3.5重量份的偶氮二异丁腈以及剩余的三分之一的混合醇类溶剂混合均匀后滴加至四口烧瓶中，在1-2小时内滴加完毕，继续反应3小时后，聚合完成；将聚合物料冷却至50℃，加入PH调节剂调体系的PH至7-8，加入计量好的60-200重量份的去离子水，使体系的固含量保持在25％；2、B组份的制备在装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入去离子水，边搅拌边加入70-190重量份的硅溶胶，滴入2-8重量份的通式结构为(I)的有机硅烷化合物，升温至75℃，保持2小时，再加入三分之一的0.5-2重量份的重量浓度为5-15％的过硫酸铵溶液；将2-20重量份的甲基丙烯酸、20-60重量份的N-羟甲基丙烯酰胺、20-40重量份的丙烯酸羟乙酯、20-60重量份的醇类溶剂混合均匀后，用3小时滴加至四口烧瓶中；在滴加过程中每隔15分钟加入2-3滴重量浓度为5-15％过硫酸铵溶液，将余下的过硫酸铵溶液滴加完毕后，升温至80℃左右，恒温反应2小时，得到乳白色液体；降温至60-50℃时再加入去离子水，使其固体含量为15％；
其中R1是碳原子数1-10个碳的烷基或烷氧基；R2表示氢原子或甲基；m表示零或1；3、亲水涂料的配制分别取5-50重量份的A组份和25-95重量份的B组份，充分混合均匀，再加入去离子水，调节其固含量为15％即可。
本发明的关键是先合成出水溶型丙烯酸聚合物作为A组份；再用硅溶胶、通式结构为(I)的有机硅烷化合物、丙烯酸单体，合成出水溶性有机-无机硅丙烯酸复合聚合体作为B组份；按A组份为5-50重量份，B组份为25-95重量份的比例充分混合后得到本发明的亲水涂料。
本发明的优点是与现有的亲水涂料相比，本发明的亲水涂料只需涂一层既可防腐又可亲水，涂布工艺简单；提高生产效率、节省能源、降低成本下面通过具体实施方式
对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
具体实施例方式
实施例1(1)、A组份的制备首先将198克的由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成的混合溶剂的三分之二加入装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，开动搅拌，逐渐升温至70℃；将5克丙烯酰胺、50克甲基丙烯酸甲酯、5克甲基丙烯酸、25克丙烯酸羟乙酯、0.8克偶氮二异丁腈以及剩余的三分之一的由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成的混合醇类溶剂混合均匀后；在1-2小时内滴加完毕，继续反应3小时后，聚合完成；将聚合物料冷却至50℃，加入PH调节剂二甲氨基乙醇调体系的PH至7-8，加入计量好的60克去离子水，使体系的固含量保持在25％；2、B组份的制备在装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入去离子水，边搅拌边加入70克硅溶胶，滴入2克乙烯基三甲氧基硅烷，升温至75℃，保持2小时，再加入0.2克重量浓度为5％的过硫酸铵溶液；将2克甲基丙烯酸、20克N-羟甲基丙烯酰胺、20克丙烯酸羟乙酯、20重量份的异丙醇混合均匀后，用3小时滴加至四口烧瓶中；在滴加过程中每隔15分钟加入2-3滴重量浓度为5％的过硫酸铵溶液，滴加完毕后，升温至80℃左右，恒温反应2小时，得到乳白色液体；降温至60-50℃时再加入去离子水，使其固体含量为15％；3、亲水涂料的配制分别取5克的A组份和25克的B组份，充分混合均匀，再加入去离子水，调节其固含量为15％，得亲水涂料1。
实施例2(1)、A组份的制备首先将723克的由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成的混合溶剂的三分之二加入装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，开动搅拌，逐渐升温至70℃；将40克丙烯酰胺、150克甲基丙烯酸甲酯、20克甲基丙烯酸、100克丙烯酸羟乙酯、3.5克偶氮二异丁腈以及剩余的由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成的混合溶剂混合均匀后；在1-2小时内滴加完毕，继续反应3小时后，聚合完成；将聚合物料冷却至50℃，加入PH调节剂二乙醇胺调体系的PH至8-9，加入计量好的200克去离子水，使体系的固含量保持在25％；2、B组份的制备在装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入去离子水，边搅拌边加入190克硅溶胶，滴入8克乙烯基五乙氧基硅烷，升温至75℃，保持2小时，再加入0.8克重量浓度为15％的过硫酸铵溶液；将20克甲基丙烯酸、60克N-羟甲基丙烯酰胺、40克丙烯酸羟乙酯、60重量份的异丙醇混合均匀后，用3小时滴加至四口烧瓶中；在滴加过程中每隔15分钟加入2-3滴重量浓度为15％的过硫酸铵溶液，滴加完毕后，升温至80℃左右，恒温反应2小时，得到乳白色液体；降温至60-50℃时再加入去离子水，使其固体含量为15％；3、亲水涂料的配制分别取5克的A组份和25克的B组份，充分混合均匀，再加入去离子水，调节其固含量为15％，得亲水涂料2。
实施例3
(1)、A组份的制备首先将461克的由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成的混合溶剂的三分之二加入装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，开动搅拌，逐渐升温至70℃；将23克丙烯酰胺、100克甲基丙烯酸甲酯、12克甲基丙烯酸、63克丙烯酸羟乙酯、2.2克偶氮二异丁腈以及剩余的三分之一的由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成的混合溶剂混合均匀后；在1-2小时内滴加完毕，继续反应3小时后，聚合完成；将聚合物料冷却至50℃，加入PH调节剂三乙醇胺调体系的PH至7-8，加入计量好的200克去离子水，使体系的固含量保持在25％；2、B组份的制备在装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入去离子水，边搅拌边加入130克硅溶胶，滴入5克乙烯基二甲氧基硅烷，升温至75℃，保持2小时，再加入0.4克重量浓度为10％的过硫酸铵溶液；将11克甲基丙烯酸、40克N-羟甲基丙烯酰胺、30克丙烯酸羟乙酯、40重量份的由20％重量的乙醇、20％重量的甲醇、60％重量的异丙醇混合组成的醇类溶剂混合均匀后，用3小时滴加至四口烧瓶中；在滴加过程中每隔15分钟加入2-3滴重量浓度为15％的过硫酸铵溶液，滴加完毕后，升温至80℃左右，恒温反应2小时，得到乳白色液体；降温至60-50℃时再加入去离子水，使其固体含量为15％；3、亲水涂料的配制分别取5克的A组份和25克的B组份，充分混合均匀，再加入去离子水，调节其固含量为15％，得亲水涂料3。
现有的亲水铅片是采用双层涂布工艺，先涂防腐层，再涂亲水层，才能满足空调器换热器所需要的防腐亲水效果。
本发明的亲水涂料的测试结果如表1
表1
*亲水角的测试在试样亲水铝片上滴入0.03cc(ml)的去离子水滴，在20-25℃范围内采用JY-82接触角测试仪测定亲水角度。
#耐热性能的测试亲水铝片试样在300℃的烘箱中烘烤5分钟，再在室温下放置，目视试样片不龟裂，无焦化即为合格。
由表1可知，本发明亲水涂料的持续亲水性能与现有亲水涂料相当；但与现有亲水涂料相比，它可以提高生产效率、节省能源、降低成本。
权利要求
1.一种亲水涂料，包括5-50重量份的A组份、25-95重量份的B组份；其中所述A组份的原料配比为5-40重量份的丙烯酰胺；50-150重量份的甲基丙烯酸甲酯；5-20重量份的甲基丙烯酸；25-100重量份的丙烯酸羟乙酯；198-723重量份的混合醇类溶剂；0.8-3.5重量份的偶氮二异丁腈；60-200重量份的去离子水；适量的PH调节剂使其PH值在8-9的范围内；其中所述B组份的原料配比为70-190重量份的硅溶胶；2-8重量份的通式结构为(I)的有机硅烷化合物2-20重量份的甲基丙烯酸；20-60重量份的N-羟甲基丙烯酰胺；20-40重量份的丙烯酸羟乙酯；0.5-2重量份的重量浓度为5-10％的过硫酸铵；150-400重量份的去离子水；20-60重量份的醇类溶剂； 其中R1是碳原子数1-10个碳的烷基或烷氧基；R2表示氢原子或甲基；m表示零或1。
2.根据权利要求1所述的亲水涂料，其特征在于所述A组份的混合醇类溶剂由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成。
3.根据权利要求1所述的亲水涂料，其特征在于所述B组份的醇类溶剂为异丙醇。
4.根据权利要求1所述的亲水涂料，其特征在于所述B组份的醇类溶剂由20％重量的乙醇、20％重量的甲醇、60％重量的异丙醇混合组成。
5.根据权利要求1所述的亲水涂料，其特征在于所述PH调节剂为2-8个碳原子的脂肪醇。
6.一种亲水涂料的制备方法，其步骤依次为(1)、A组份的制备首先称量198-723重量份的混合醇类溶剂，将其三分之二重量的混合醇类溶剂一次性加入装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，开动搅拌，逐渐升温至70℃；将5-40重量份的丙烯酰胺、50-150重量份的甲基丙烯酸甲酯、5-20重量份的甲基丙烯酸、25-100重量份的丙烯酸羟乙酯、0.8-3.5重量份的偶氮二异丁腈以及剩余的三分之一的混合醇类溶剂混合均匀后滴加至四口烧瓶中，在1-2小时内滴加完毕，继续反应3小时后，聚合完成；将聚合物料冷却至50℃，加入PH调节剂调体系的PH至7-8，加入计量好的60-200重量份的去离子水，使体系的固含量保持在25％，得A组份；(2)、B组份的制备在装有温度计、搅拌器、冷却器和滴液漏斗的四口烧瓶中，加入去离子水，边搅拌边加入70-190重量份的硅溶胶，滴入2-8重量份的通式结构为(I)的有机硅烷化合物，升温至75℃，保持2小时，再加入三分之一的0.5-2重量份的重量浓度为5-15％的过硫酸铵溶液；将2-20重量份的甲基丙烯酸、20-60重量份的N-羟甲基丙烯酰胺、20-40重量份的丙烯酸羟乙酯、20-60重量份的醇类溶剂混合均匀后，用3小时滴加至四口烧瓶中；在滴加过程中每隔15分钟加入2-3滴重量浓度为5-15％过硫酸铵溶液，将余下的过硫酸铵溶液滴加完毕后，升温至80℃左右，恒温反应2小时，得到乳白色液体；降温至60-50℃时再加入去离子水，使其固体含量为15％，得B组份； 其中R1是碳原子数1-10个碳的烷基或烷氧基；R2表示氢原子或甲基；m表示零或1；(3)、亲水涂料的配制分别取5-50重量份的A组份和25-95重量份的B组份，充分混合均匀，再加入去离子水，调节其固含量为15％，得亲水涂料。
7.根据权利要求6所述的亲水涂料的制备方法，其特征在于所述步骤(1)中所述A组份的混合醇类溶剂由10％重量的乙醇、50％重量的丁醇、40％重量的异丙醇组成。
8.根据权利要求6所述的亲水涂料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中所述B组份的醇类溶剂为异丙醇。
9.根据权利要求6所述的亲水涂料的制备方法，其特征在于所述步骤(2)中所述B组份的醇类溶剂由20％重量的乙醇、20％重量的甲醇、60％重量的异丙醇混合组成。
10.根据权利要求6所述的亲水涂料的制备方法，其特征在于所述PH调节剂为2-8个碳原子的脂肪醇。
全文摘要
本发明公开了一种亲水涂料及其制备方法，先合成出水溶型丙烯酸聚合物作为A组份；再用硅溶胶、通式结构为(I)的有机硅烷化合物、丙烯酸单体，合成出水溶性有机－无机硅丙烯酸复合聚合体作为B组份；按A组份为5－50重量份，B组份为25－95重量份的比例充分混合后得到本发明的亲水涂料。与现有的亲水涂料相比，本发明的亲水涂料可以实现单层涂布，提高生产效率、节省能源、降低成本。其中R
文档编号C09D5/00GK1800281SQ20041010397
公开日2006年7月12日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者郎书玲, 薛红霞 申请人:北京有色金属研究总院