涂层铝箔、换热器、空调器以及制冷设备的制作方法

本发明涉及涂膜技术领域，具体的，涉及涂层铝箔、换热器、空调器以及制冷设备。

背景技术：

目前，涂层铝箔的相关标准及研发过程均很少考虑油性物质在涂层铝箔表面的附着对涂层铝箔性能的影响。然而涂层铝箔在实际使用过程中不可避免的会受到油性挥发物质的影响，尤其是在靠近厨房、工厂、油田等场所，空气中油性挥发物含量较高，容易在涂层铝箔的表面附着，从而使其亲水性下降，进而导致换热器风量和能力能效衰减以及吹水等异常问题。因而，目前的涂层铝箔仍处于研究之中。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有亲水疏油效果的涂层铝箔，或者含有该涂层铝箔的换热器在油性物质条件下仍能正常工作。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种涂层铝箔。根据本发明的实施例，该涂层铝箔包括：铝箔基材；亲水层，所述亲水层设置在所述铝箔基材的至少一个表面上，且所述亲水层中含有疏油剂。发明人发现，该涂层铝箔结构简单，易于实现，涂层铝箔的表面具有优异的亲水性和疏油性，该涂层铝箔在有油性物质条件下工作时，在疏油剂和亲水层中的亲水材料的共同作用下，水可以在涂层铝箔的表面铺展并带走油性物质，避免涂层铝箔因油性物质附着使亲水性能衰减从而导致风量降低和吹水等问题，使得涂层铝箔在有油性物质存在的条件下仍能正常工作，延长涂层铝箔的使用寿命，进而，含有本发明的涂层铝箔的换热器、空调器和制冷设备能在含油性挥发物的场合正常运行。

根据本发明的实施例，基于所述亲水层中的亲水材料的总质量，所述疏油剂占所述亲水材料的0.2wt％～6wt％。由此，疏油剂可以均匀的分散在亲水层中，在疏油剂和亲水材料的共同作用下，亲水层的亲水疏油效果更佳，在有油水混合物的条件下，水更容易在亲水层的表面浸润铺展，更容易带走亲水层表面的油性物质，从而有效避免风量降低和吹水的问题，使含有上述涂层铝箔的换热器、空调器和制冷设备能在含油性挥发物的场合正常运行。

根据本发明的实施例，所述疏油剂包括：含氟丙烯酸酯和含氟聚醚中的至少之一。由此，上述疏油剂中含有含氟疏油基团，疏油效果优异，且在上述疏油剂与亲水材料的协同作用下，涂层铝箔更能在含油性挥发物的场合正常工作。

根据本发明的实施例，所述含氟丙烯酸酯包括含氟丙烯酸酯的均聚物和共聚物、丙烯酸全氟烷基酯和甲基丙烯酸全氟烷基酯中的至少一种。由此，材料来源广泛，上述材料的疏油效果更好，价格低，有利于大规模生产具有疏油效果的涂层铝箔。

根据本发明的实施例，所述含氟聚醚包括全氟聚醚和官能性端基改性全氟聚醚中的至少一种。由此，材料来源广泛，上述材料的疏油效果更好，价格低，有利于大规模生产具有疏油效果的涂层铝箔。

根据本发明的实施例，所述亲水材料包括丙烯酸树脂。由此，可以利用光固化或者热固化的方式形成上述亲水层，制备方法灵活多样，适于大规模生产，上述亲水材料与疏油剂之间的协同效果更佳，更有利于提高涂层铝箔的亲水、疏油效果。

根据本发明的实施例，所述亲水层的厚度为0.1微米～2微米。由此，亲水层的亲水、疏油效果好，使用寿命长。

根据本发明的实施例，油在所述涂层铝箔表面的接触角比水在所述涂层铝箔表面的接触角大。由此，在有油水混合物的情况下，水更容易在涂层铝箔表面浸润铺展，从而使水在涂层铝箔表面浸润铺展并带走油性物质，避免涂层铝箔因油性物质附着使亲水性能衰减从而导致风量降低和吹水等问题，使空调器、制冷设备和换热器能在含油性挥发物的场合正常运行。

根据本发明的实施例，油在所述涂层铝箔表面的接触角比水在所述涂层铝箔表面的接触角大至少30°。由此，在有油水混合物的情况下，水浸润铺展带走油性物质的效果更佳，使得涂层铝箔在长期使用过程中更能保持良好的亲水性。

根据本发明的实施例，涂层铝箔还包括防腐蚀层，所述防腐蚀层形成在所述铝箔基材和所述亲水层之间。由此，涂层铝箔的防腐蚀性能良好，可以显著延长涂层铝箔的使用寿命。

根据本发明的实施例，形成所述防腐蚀层的材料包括环氧树脂、丙烯酸树脂和聚氨酯中的至少一种。由此，材料来源广泛，成本较低，且防腐蚀性好。

根据本发明的实施例，所述防腐蚀层的厚度为0.1微米～2微米。由此，防腐蚀层的厚度合适，防腐蚀效果优异，利于延长涂层铝箔的使用寿命。

根据本发明的实施例，所述铝箔基材的厚度为0.08毫米～0.2毫米。由此，铝箔基材的厚度较为合适，强度较佳，制备较为方便，成本较低。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种换热器。根据本发明的实施例，所述换热器的至少一部分是由前面所述的涂层铝箔制备得到的。发明人发现，该换热器结构简单，易于实现，在有油性物质条件下仍能正常工作，应用场景广泛，极易受到消费者的青睐。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种空调器。根据本发明的实施例，该空调器包括前面所述的换热器。发明人发现，该空调器在有油性物质条件下仍能正常工作，风量高，能效高，几乎不会出现吹水问题，使用寿命长，且应用场景广泛。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制冷设备。根据本发明的实施例，该制冷设备包括前面所述的换热器。发明人发现，该制冷设备在有油性物质条件下仍能正常工作，制冷效果好，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明一个实施例中的涂层铝箔的结构示意图。

图2是本发明另一个实施例中的涂层铝箔的结构示意图。

图3是本发明另一个实施例中的涂层铝箔的结构示意图。

图4是本发明另一个实施例中的涂层铝箔的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种涂层铝箔。根据本发明的实施例，该涂层铝箔包括：参照图1和图2，铝箔基材100；亲水层200，所述亲水层200设置在所述铝箔基材100的至少一个表面上，且所述亲水层200中含有疏油剂。发明人发现，该涂层铝箔结构简单，易于实现，在亲水层中的亲水材料和疏油剂的共同作用下，涂层铝箔的表面具有优异的亲水性和疏油性，该涂层铝箔在有油性物质条件下工作时，在疏油剂和亲水层中的亲水材料的共同作用下，水可以在涂层铝箔的表面铺展并带走油性物质，避免涂层铝箔因油性物质附着使亲水性能衰减从而导致风量降低和吹水等问题，使得涂层铝箔在有油性物质条件下仍能正常工作，延长涂层铝箔的使用寿命，涂层铝箔在长期使用过程中均能保持良好的亲水性；进而，含有本申请的涂层铝箔的换热器、空调器和制冷设备能在含油性挥发物的场合正常运行，且在长期使用过程中均能保持良好的工作效率。

根据本发明的实施例，为了进一步提高涂层铝箔的亲水、疏油效果，基于所述亲水层中的亲水材料的总质量，所述疏油剂占所述亲水材料的0.2wt％～6wt％(例如0.2wt％、0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％等)。由此，疏油剂和亲水材料的配比在上述范围内，疏油剂可以均匀的分散在亲水层中，亲水层的亲水、疏油效果更佳，在有油水混合物的条件下，水更容易在亲水层的表面浸润铺展，更容易带走亲水层表面的油性物质，从而有效避免风量降低和吹水的问题，使含有上述涂层铝箔的换热器、空调器和制冷设备能在含油性挥发物的场合正常运行。相对于上述含量范围，当疏油剂占亲水材料的量过小时，疏油效果不佳，当疏油剂占亲水材料的量过大时，则亲水效果变差，且成本高。根据本发明的实施例，所述疏油剂包括：含氟丙烯酸酯和含氟聚醚中的至少之一。由此，上述疏油剂中含有含氟疏油基团，疏油效果优异，且在上述疏油剂与亲水材料的协同作用下，涂层铝箔更能在含油性挥发物的场合正常工作。

在本发明的一些实施例中，所述含氟丙烯酸酯包括含氟丙烯酸酯的均聚物和共聚物、丙烯酸全氟烷基酯和甲基丙烯酸全氟烷基酯中的至少一种。在本发明的一些实施例中，所述含氟聚醚包括全氟聚醚和官能性端基改性全氟聚醚中的至少一种。由此，材料来源广泛，上述材料的疏油效果更好，价格低，有利于大规模生产具有疏油效果的涂层铝箔。

根据本发明的实施例，在亲水层中添加上述疏油剂之后，亲水层表面具有亲水基团与含氟疏油基团，且含氟基团由于其具有低表面能，趋向于分布在最外面。在亲水材料和疏油剂的协同作用下，当亲水层的表面有水时，亲水基团处于伸展状态并和水之间相互作用，降低了水固界面的张力，而含氟疏油基团此时处于被亲水基团包覆的状态，对水的接触角影响不大，因此水的接触角很小。当亲水层表面与油接触时，亲水基团与油没有明显作用，处于蜷缩状态，而含氟疏油基团重新伸展处于最外面，从而产生疏油效果，进而达到优异的亲水疏油效果。

在本发明的一些实施例中，当亲水层表面与油水混合物接触时，油在所述涂层铝箔表面的接触角比水在所述涂层铝箔表面的接触角大。由此，在有油水混合物的情况下，水更容易在涂层铝箔表面浸润铺展，从而使水在涂层铝箔表面浸润铺展并带走油性物质，避免涂层铝箔因油性物质附着使亲水性能衰减从而导致的风量降低和吹水等问题，使空调器、制冷设备和换热器能在含油性挥发物的场合正常运行。在本发明的一些具体实施例中，油在涂层铝箔表面的接触角比水在涂层铝箔表面的接触角大至少30°(例如30°、32°、34°、36°、38°、40°等)。由此，由此，在有油水混合物的情况下，水浸润铺展带走油性物质的效果更佳，使得涂层铝箔在长期使用过程中更能保持良好的亲水性。

根据本发明的实施例，所述亲水层的厚度为0.1微米～2微米，如0.1微米、0.2微米、0.3微米、0.4微米、0.5微米、0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米、1.0微米、1.1微米、1.2微米、1.3微米、1.4微米、1.5微米、1.6微米、1.7微米、1.8微米、1.9微米、2.0微米等。由此，亲水层的亲水、疏油效果好，使用寿命长。相对于上述厚度范围，当亲水层的厚度过薄时，则亲水效果较差，且亲水性容易衰减，当亲水层的厚度过厚时，则影响导热系数和换热效果，且成本太高。

根据本发明的实施例，为了使得亲水层具备较佳的亲水性，所述亲水材料包括丙烯酸树脂。由此，亲水材料的亲水效果优异，可以利用光固化或者热固化的方式形成上述亲水层，制备方法灵活多样，适于大规模生产。

根据本发明的实施例，当利用热固化的方式形成亲水层时，形成亲层的原料可以为热固化型涂料。在本发明的一些实施例中，基于热固化型涂料的总质量，热固化型涂料包括8wt％～15wt％(8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％等)的丙烯酸树脂，2.5wt％～3.5wt％(2.5wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％、2.9wt％、3.0wt％、3.1wt％、3.2wt％、3.3wt％、3.4wt％、3.5wt％等)的醇醚类溶剂和余量的水，该热固化型涂料固化过程中醇醚类溶剂和水挥发掉，最终形成含有丙烯酸树脂的亲水层。由此，由于丙烯酸树脂的亲水效果优异，使得热固化之后形成的亲水层的亲水效果优异。基于此，在本发明的一些实施例中，形成亲水层的方式可以包括如下：将上述疏油剂和热固化型涂料混合之后涂覆在铝箔基材的表面上，将上述涂层固化即可得到具有亲水、疏油效果的亲水层，该亲水层中的亲水材料为丙烯酸树脂。由此，操作简单、方便，易于实现，且形成的亲水层的亲水效果以及疏油效果优异，尤其适于在含有油性物质的条件下工作。

根据本发明的实施例，当利用光固化的方式形成亲水层时，形成亲水层的原料可以为光固化型涂料。在本发明的一些实施例中，基于光固化型涂料的总质量，光固化型涂料包括10wt％～30wt％(如10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、9wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％等)的磺酸盐单体(例如可以包括但不限于乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠等)、30wt％～70wt％(如30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％等)的光固化乳液(例如包括但不限于环氧丙烯酸酯乳液、聚氨酯丙烯酸酯乳液或者聚酯丙烯酸酯乳液等，上述丙烯酸酯乳液在光固化过程中交联形成丙烯酸树脂)、8wt％～30wt％(如8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、7wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％等)的多官能活性稀释剂(例如包括但不限于三缩丙二醇丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等)、0.5wt％～5wt％(如0.5wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％等)的光引发剂(例如包括但不限于2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯乙乙酮等)、0.1wt％～2wt％(如0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1.0wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％、1.8wt％、1.9wt％、2.0wt％等)的助剂(例如包括但不限于为流平剂或消泡剂等)以及余量的溶剂(例如包括但不限于乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、丙酮等)，将上述材料通过紫外光固化之后可以得到磺酸基团改性的丙烯酸树脂，磺酸基团改性的丙烯酸树脂的亲水效果更佳，由此，可以进一步提高亲水层的亲水效果。在本发明的一些实施例中，形成的亲水层的方式可以包括如下：将上述疏油剂和光固化型涂料混合之后涂覆在铝箔基材的表面上，将上述涂层固化即可得到具备亲水疏油效果的亲水层，该亲水层中，光固化乳液在固化过程中交联形成丙烯酸树脂，同时磺酸盐会与丙烯酸酯反应形成磺酸盐改性的丙烯酸树脂，亲水材料可以为丙烯酸树脂，或者亲水材料可以为磺酸基团改性的丙烯酸树脂。由此，操作简单、方便，易于实现，且形成的亲水层的亲水效果以及疏油效果优异，尤其适于在含有油性物质的条件下工作。

根据本发明的实施例，为了延长涂层铝箔的使用寿命，参照图3和图4，所述涂层铝箔还包括防腐蚀层300，所述防腐蚀层300形成在所述铝箔基材100和所述亲水层200之间。由此，涂层铝箔的防腐蚀性能良好，可以显著延长涂层铝箔的使用寿命。

根据本发明的实施例，形成所述防腐蚀层的材料包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯中的至少一种。由此，材料来源广泛，成本较低，且防腐蚀好，同时能够和亲水层和铝箔基材之间都具有较好的粘结力。

根据本发明的实施例，所述防腐蚀层的厚度为0.1微米～2微米(如0.1微米、0.2微米、0.3微米、0.4微米、0.5微米、0.6微米、0.7微米、0.8微米、0.9微米、1.0微米、1.1微米、1.2微米、1.3微米、1.4微米、1.5微米、1.6微米、1.7微米、1.8微米、1.9微米、2.0微米等)。由此，防腐蚀层的厚度合适，防腐蚀效果优异，利于延长涂层铝箔的使用寿命。相对于上述厚度范围，当防腐蚀层的厚度过薄时，则耐腐蚀性较差，当防腐蚀层的厚度过厚时，则影响导热系数和换热效果，且成本较高。

根据本发明的实施例，所述铝箔基材的厚度为0.08毫米～0.2毫米，如0.08毫米、0.09毫米、0.1毫米、0.11毫米、0.12毫米、0.13毫米、0.14毫米、0.15毫米、0.16毫米0.17毫米、0.18毫米、0.19毫米、0.2毫米等。由此，铝箔基材的厚度较为合适，强度较佳，制备较为方便，成本较低。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种换热器。根据本发明的实施例，所述换热器的至少一部分是由前面所述的涂层铝箔制备得到的。发明人发现，该换热器结构简单，易于实现，在有油性物质条件下仍能正常工作，能效高，应用场景广泛，极易受到消费者的青睐。

根据本发明的实施例，上述换热器的翅片可以由涂层铝箔制备得到，由此，换热器的翅片亲水疏油的效果优异，使得换热器在有油性物质条件下仍能正常工作，风量高，能效高，几乎不会出现吹水问题，使用性能较佳。

根据本发明的实施例，换热器可以为冷凝器或蒸发器，上述换热器除了包括前面所述的涂层铝箔之外，还可以包括常规换热器应该具备的结构，例如包括但不限于导热管等，在此不再过多赘述。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种空调器。根据本发明的实施例，该空调器包括前面所述的换热器。发明人发现，该空调器在有油性物质条件下仍能正常工作，风量高，几乎不会出现吹水问题，使用寿命长，且应用场景广泛。

根据本发明的实施例，空调器的种类没有特别限制，只要能够满足要求，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。例如空调器的种类可以为挂壁式空调器、立柜式空调器、窗式空调器和吊顶式空调器等，在此不再过多赘述；空调器的结构除了包括前面所述的换热器之外，还包括常规空调器应该具备的结构，例如压缩机、离心风机、电动机、温控器等，在此不再过多赘述。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种制冷设备。根据本发明的实施例，该制冷设备包括前面所述的换热器。发明人发现，该制冷设备在有油性物质条件下仍能正常工作，制冷效果好，使用寿命长。

根据本发明的实施例，上述制冷设备除了包括前面所述的换热器之外，还可以包括常规制冷设备应该具备的结构，例如包括但不限于压缩机、外壳等，在此不再过多赘述；制冷设备的种类没有特别限制，只要能够满足要求，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择，例如制冷设备的种类可以包括但不限于冰箱、冰柜或者展柜等。

根据本发明的实施例，普通的涂层铝箔在含有油性挥发物的条件下，表面因为油容易附着，从而使亲水性下降，导致空调器、制冷设备产生严重的风量降低以及吹水问题。而在本发明中，通过在亲水层中添加疏油剂，使得亲水层具有亲水、疏油效果，在有油水混合物的情况下，水更容易在表面浸润铺展，从而使水在涂层铝箔表面浸润铺展并带走油性物质，避免因油性物质附着导致的涂层铝箔的亲水性能衰减从而导致的风量降低和吹水等问题，使空调器、制冷设备能在含油性挥发物的场合正常运行。

下面详细描述本申请的实施例。

实施例

接触角测试方法：测试涂层铝箔表面的水接触角和油(正十六烷)接触角，然后把涂层铝箔在油(正十六烷)中浸泡1h后取出自然干燥后，再测试涂层铝箔表面水接触角和油接触角，对比浸油处理前后接触角的差异。

实施例1

涂层铝箔结构及组成如下：

亲水层：厚度为0.8微米，亲水层中包括丙烯酸树脂和含氟聚醚，含氟聚醚占丙烯酸树脂的总质量的4wt％，

其中，形成亲水层的方法为将含有12wt％的丙烯酸树脂、3wt％的醇醚类溶剂和余量的水的混合溶液与含氟聚醚混合之后涂覆在铝箔基材的表面上，加热固化之后形成上述亲水层；

铝箔基材：厚度为0.095毫米。

实施例2

涂层铝箔结构及组成如下：

防腐蚀层：厚度为0.6微米，采用丙烯酸树脂通过滚涂工艺在铝箔基材的表面上形成防腐蚀层。

亲水层：厚度为0.7微米，亲水层中包括丙烯酸树脂和含氟丙烯酸酯，含氟丙烯酸酯占丙烯酸树脂(包括丙烯酸树脂和磺酸盐改性的丙烯酸树脂)的总质量的5wt％，

其中，形成亲水层的方法为将含有15wt％的烯丙基磺酸钠、60wt％的环氧丙烯酸酯乳液、10wt％的三缩丙二醇丙烯酸酯、1wt％的2-甲基-2-羟基-1-苯基丙酮、1wt％的流平剂以及余量的乙酸丁酯的混合溶液与含氟丙烯酸酯混合之后涂覆在防腐蚀层远离铝箔基材的表面上，光固化之后形成上述亲水层；

铝箔基材：厚度为0.095毫米。

实施例3

本实施例的涂层铝箔的结构以及组成同实施例2，不同之处在于亲水层中含氟丙烯酸酯占丙烯酸树脂的总质量的0.2wt％。

实施例4

本实施例的涂层铝箔的结构以及组成同实施例2，不同之处在于亲水层中含氟丙烯酸酯占丙烯酸树脂的总质量的6wt％。

对比例1

本对比例的涂层铝箔的结构和组成同实施例1，不同之处在于亲水层中不含有含氟聚醚。

实施例5

本对比例的涂层铝箔的结构以及组成同实施例1，不同之处在于亲水层中含氟聚醚占丙烯酸树脂的总质量的0.05wt％。

实施例6

本对比例的涂层铝箔的结构以及组成同实施例1，不同之处在于亲水层中含氟聚醚占丙烯酸树脂的总质量的10wt％。

实施例1-6以及对比例1中的涂层铝箔的性能测试结果见表1。

表1

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。