专利名称：用于空调换热器铝箔的涂层剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种涂覆在铝箔表面的涂层剂，尤其涉及一种用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂。
背景技术：
当前办公室作、家用、汽车用空调器向着体积微化、重量轻化、性能优化、节能降耗、绿色健康环保等新理念的空调发展。要达到以上目的，对空调设备的重要工作部件—换热器提出了更高的要求。一般，空调换热器是采用小片距、复杂翅片的1mm左右厚的铝箔冷却片与内螺纹圆铜管相接而构成，以强化制冷液与铜管间的热交换效率。
若不对换热器的铝翅片进行亲水、抗蚀涂膜处理，则当空调机制冷运转时，翅片表面温度比空气的露点低，空气中水分将凝结在其表面，呈半圆形的小水珠附在翅片表面，因翅片间距离很小，水珠将在翅片间形成“水桥”，造成冷却片间距堵塞，使空气流动阻力大大增加，从而减少了空气流量，风量下降，导致换热器的制冷量降低，能耗和噪音增大，最终导致空调的效率下降；当空调机制暖运转时，冷凝水则变成霜附在翅片表面，除霜时熔化的水残留在翅片表面并结成冰，造成除霜时间增加，送暖风时间减少，通风阻力增大，噪音增大，能耗增大。
翅片若涂上一层结合力坚固的亲水、抗蚀层，就可附着在翅片上冷凝水和除霜时的溶解水沿着其表面迅速流走。这就可大大提高湿风量和热交换效率，并解决了“水桥”和噪音问题。此外，还可解决空调机的“白粉”和“异味”问题。
“白粉”是由于铝翅片没有强抗蚀层保护时，空调机工作时换热器的冷却片始终处于干湿循环状态，冷凝水在冷却片表面长时间停留，起着类似一种氧气浓差电池的作用，空气中的氧化物、氮化物、盐类化合物及其它污染物被不断溶解和浓缩到冷却片表面冷凝水中，结果加速了水合反应和腐蚀反应，被腐蚀的物质积聚在冷却片上，不但破坏了换热器的性能，影响机器寿命，而且还伴生出铝、磷、钙等的化合物为主要成分的“白粉”，这些“白粉”被气流吹出，污染了室内环境，影响人体健康。“异味”是由于换热器冷却片处于大面积潮湿状态，使其成为细菌和真菌的良好栖息地，造成运行中的空调设备产生真菌臭味，长此以往，也影响人们的生存健康环境。
为了解决以上问题，空调换热器的生产厂商从70年代开始对换热器中的铝箔进行预处理，以改善其表面性能的研究。至90年代空调换热器表面涂层处理技术已大规模用于工业化生产。
但是，目前的技术均为两涂两烘，第一涂层为抗蚀性膜；第二涂层为亲水膜。操作工艺复杂，不仅在1mm的厚的铝箔上涂两层的涂膜太厚，更为严重的是第二层亲水层用的是大多是非离子和阴离子的表面活性剂，当铝箔表面上的表面活性剂被擦去后，涂层内部的表面活性剂会向表面迁移，但时间一久，层内表面活性都迁移完后就失去了亲水的作用，所以两涂两烘法不仅工艺复杂、涂层过厚、而且亲水耐久性差。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足有关部门的需要。
本发明的用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂的组分和重量含量包括聚乙烯醇 0.011～0.012％明胶 0.025～0.028％甘油 0.009～0.01％
十二烷基磺酸钠 0.015～0.016％N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羟基磺化丙基铵甜菜碱 0.02～0.03％重铬酸铵 0.038～0.039％氯化锌 0.0012～0.002％水余量。
聚乙烯醇、明胶和甘油在这里作为三价铬离子的络合剂和主要亲水剂；N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羟基磺化丙基铵甜菜碱作杀菌用；重铬酸铵作交联剂用；氯化锌为防腐蚀剂。
优选的组分和重量含量包括聚乙烯醇 0.12％明胶 0.0014％甘油 0.0056％十二烷基苯磺酸钠 0.0134％N-酰胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羟基磺化丙基铵甜菜碱0.001％重铬酸铵 0.001％氯化锌 0.0015％抗蚀剂五氯苯酚钠 0.002％消泡剂磷酸三丁酯 0.0002％。
水余量。
本发明的用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂的制备方法包括如下步骤将聚乙烯醇颗粒和明胶颗粒分别放入水中浸润15～30hr，而后再用85～95℃的热水溶解；将聚乙烯醇配成重量浓度为7％～12％的水溶液，将明胶配成重量浓度为2.5～5％的水溶液，将甘油配成重量浓度为2.5～5％水溶液)，十二烷基磺酸钠配成浓度为1.1～1.8g/L的水溶液，N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羟基磺化丙基铵甜菜碱配成浓度为0.65g～0.80g/L的水溶液，重铬酸铵配成重量浓度为17～25％的水溶液；然后按照上述的比例，将各个组分混合，即获得本发明的用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂。
重铬酸铵最好在暗室中或加盖的容器中边搅拌边加入。
本发明的关键在重铬酸铵遇光后发生光化还原反应，使，最后生成氢氨化铬，它很快与聚乙烯、甘油、两性型表面活性剂N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羟基磺化丙基铵甜菜碱和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠中的羟基或羧基或含氧基络合形成交链键，而生成不溶于水的强度高的大分子膜。
本发明工艺过程简单，投资特别低。本发明所需的设备只要一台可自动调节速度的传输转动机、一条输带和两只盛涂层溶液的有盖塑料桶及十多支家用日光管。总投资不会超过5万元人民币。具体过程为对铝卷薄板加工来说，只要使铝卷浸入第一个涂膜容器约3秒钟，出来后通过每隔0.5米有一支日光灯管，约6支日光灯，而后浸入第二个涂膜容器，约3分钟后，从下面反转行走，再经过下面同样每隔0.5米的6支日光灯，使铝卷两面均受到光化交联反应，最后风干。若有暖风房或烘房，刚风干几分钟后进入160℃热风房或烘干房，干燥后即为成品。
视设备和厂房均地大小而定，产量可达2000T/a～5000T/a。对已制成空调换热器说只要一只盛涂层溶液的带盖塑料桶，将换热器浸入涂层液中约3秒钟后，出来将换热器两端铜管上事先装好的两只钩子挂在传动带上，距离为多隔0.3米左右挂一台换热器，通过每隔0.5米一支日光灯的通道，由于换热器中铝翅片多而密，传动线上最好装有10～12支日光灯。而后风干及160℃热风吹干或160℃烘干即为成品。本发明第三个优点所有试剂无毒、无气味、无废水、废所，属绿色环保型产品。本发明的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂涂覆于空调换热器上铝箔表面上，具有亲水、防腐蚀、防霉功能，无异味，加工时不会磨损模具的一次性涂层剂。
本发明属一涂一烘型亲水、抗蚀、防霉、抗菌、耐油、耐热性涂层剂。涂层剂中既有无机材料也有有机材料，经光化反应后形成一层交联的、并与铝片结合坚固的亲水涂层膜，膜厚为0.8～1μm。膜内所含高分子亲水万分、低分子亲水成分及表面活性剂均与成膜剂在光照下键合在一起，表面活性剂均匀分布在整层膜内，表面摩掉一层，其内层与外层的组分是一样的，所以具有耐久亲水、抗蚀、防霉、抗菌等作用。本发明与水的接触角降至≥13°。本发明配方先进、投资低，既可用于整卷铝箔涂层，也可用于已制成空调换热器的单件涂层。用本发明技术安装一条生产线的设备投资约2万元人民，其生产量可达2000～5000T/a。无三废，涂层液可反复使用。
具体实施例方式
实施例1(1)将重量浓度为12.5％的聚乙烯醇切片放在25℃的蒸馏水浸泡15小时，使切片软化，再将含有聚乙烯醇的蒸馏水加热95℃，在不断搅拌下，使之完全溶解，配成重量含量为10％的水溶液；(2)将1.4kg明胶、3kg甘油分别用75℃的热蒸馏水溶解，分别配成重量浓度为4.2％的水溶液；(3)将0.45kg十二烷基苯磺酸钠配成重量浓度为20％水溶液；(4)将0.21kg十七碳脂肪酸基对甲氧基苯磺酸钠配成重量浓度为40％的水溶液；(5)将重铬酸铵2.3kg配合重量浓度为20％的水溶液；氯化锌15克；
将蒸馏水与上述各个组分混合，配制成为1000公斤的溶液，即为本发明的用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂。
采用徐红鸯等《制冷》2003.22(2)4～7规定的接触角测量法测得接触角≤13°，耐腐蚀性是根据JIS Z 2371盐水喷雾试验300hr后，平面部分发生白锈面的面积百分率(为0～0.1％)。
实施例2(1)将聚乙烯醇12kg切片放在25℃的蒸馏水浸泡15小时，使切片软化，再将含有聚乙烯醇的蒸馏水加热95℃，在不断搅拌下，使之完全溶解，配成重量含量为15％的水溶液；(2)将2.7kg甘油用蒸馏水溶解，配成重量浓度为4.0％的水溶液；(3)将0.45kg十二烷基苯磺酸钠配成重量浓度为20％水溶液；(4)将0.18kg N-酰胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羟基磺化丙基铵甜菜碱配成重量浓度为40％的水溶液；(5)将重铬酸铵2kg配合重量浓度为20％的水溶液；(6)氯化锌15克；(7)抗蚀剂五氯苯酚钠2g；(8)消泡剂磷酸三丁酯5g。
将蒸馏水与上述各个组分混合，配制成为1000公斤的溶液，即为本发明的用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂。与水的接触角为10°。
权利要求
1.一种用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂，其特征在于，组分和重量含量包括组分和重量含量包括聚乙烯醇 0.011～0.012％明胶 0.025～0.028％甘油 0.009～0.01％十二烷基磺酸钠0.015～0.016％N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羟基磺化丙基铵甜菜碱 0.02～0.03％重铬酸铵 0.038～0.039％氯化锌0.0012～0.002％水余量。
2.根据权利要求1所述的用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂，其特征在于，组分和重量含量包括聚乙烯醇 0.12％明胶 0.0014％甘油 0.0056％十二烷基苯磺酸钠 0.0134％N-酰胺丙基-N，N-二甲基-N-β-羟基磺化丙基铵甜菜碱0.001％重铬酸铵 0.001％氯化锌0.0015％抗蚀剂五氯苯酚钠 0.002％消泡剂磷酸三丁酯 0.0002％。水余量。
3.根据权利要求1所述的用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂，的制备方法，其特征在于包括如下步骤将聚乙烯醇颗粒和明胶颗粒分别放入水中浸润15～30hr，而后再用85～95℃的热水溶解；将聚乙烯醇配成重量浓度为7％～12％的水溶液，将明胶配成重量浓度为2.5～5％的水溶液，将甘油配成重量浓度为2.5～5％水溶液)，十二烷基磺酸钠配成浓度为1.1～1.8g/L的水溶液，N-酰胺丙基-N-N-二甲基-N-β羟基磺化丙基铵甜菜碱配成浓度为0.65g～0.80g/L的水溶液，重铬酸铵配成重量浓度为17～25％的水溶液；然后按照上述的比例，将各个组分混合，即获得本发明的用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，重铬酸铵在暗室中或加盖的容器中边搅拌边加入。
全文摘要
本发明公开了一种用于空调换热器铝箔的亲水、抗蚀多功能环保型涂层剂。本发明的关键在重铬酸铵遇光后发生光化还原反应，使Cr
文档编号C09D129/04GK1687263SQ20051002499
公开日2005年10月26日 申请日期2005年4月8日 优先权日2005年4月8日
发明者赵择卿, 陈小立, 崔淑玲 申请人:东华大学