CN103963383A - 憎水铝带材及其制造方法 - Google Patents

Abstract

憎水铝带材及其制造方法。属涂层铝带材及其制造方法。憎水铝带材特征是由铝带材基材底层和涂覆于铝带材基材底层上、下表面的憎水涂料面层组成，憎水涂料面层的厚度为3±1μm；憎水铝带材的制造方法工艺流程为：采用脱脂→水洗、钝化→干燥→辊涂→烘烤固化涂膜，其中，烘烤固化涂膜的固化温度：250±10℃，烘烤固化涂膜的固化时间：90±20秒。经实施，憎水铝带材具有良好的憎水功能，使用在制冷系统中，提高了热交换效果，从而降低了能耗，同时减少了因水滴凝露铝材表面造成的锈蚀机会，延长了使用寿命；与现有技术相比，制造成本低，经济实用，具有相当高的市场竞争力，易于在商业上取得成功。

Description

憎水铝带材及其制造方法

技术领域：本发明属于涂层铝带材及其制造方法，特别是一种憎水铝带材及其制造方法。

背景技术：憎水性，也称疏水性，是材料在空气中与水接触时一种不能被水润湿的性质。原因是材料分子与水分子之间相互作用的内聚力小于水分子之间的内聚力时，水分子在材料表面不能铺散开来，只能在材料表面成球状滚动，犹如水珠滚动在荷叶上，故而俗称荷叶效应。此时，在材料、水和空气的交接处，沿水滴表面的切线与材料表面所成的内夹角，即接触角θ＞90°，材料呈现憎水性；与此相反，材料分子与水分子之间的相互作用的内聚力大于水分子之间的内聚力时，水分子在材料表面必然会铺散开来。此时，在材料、水和空气的交接处，沿水滴表面的切线与材料表面所成的内夹角，即接触角θ≤90°，材料呈现亲水性。

不具有憎水性的普通铝材，或亲水性铝材使用在制冷环境中时，当表面温度低于环境空气的露点时，环境空气中的水分凝结成水滴，不但降低了制冷系统的热交换效果，从而增加了能耗，同时增加了铝材表面的锈蚀机会，缩短使用寿命。尤其是当空调在室外空气零度以下环境进行制热工作时，室外体的热交换部件承担着将室外的热量转换后送入室内，热交换部件表面凝结成的水滴在室外空气零度以下环境中必然冻结成冰霜附着在表面，一方面造成热交换效果急剧降低，另一方面为了保证继续工作运行，空调不得不暂时停止制热运行，起用除霜程序，反方向地制冷运行，以便在室外体的热交换部件中产生热量以清除室外体热交换部件表面凝结成的冰霜，这就造成了除霜用能源的浪费，空调在室外空气零度以下环境进行制热运行时制热效果的低下。

现有技术文献1CN202485281U公开了一种憎水铝片，“包括铝片基体，铝片基体双侧表面分别设有微纳米颗粒复合沉积层，在微纳米颗粒复合沉积层表面设有硬脂酸薄膜。”“所述的铝片基体1的厚度不大于0.1mm；所述的微纳米颗粒复合沉积层2的厚度为3～6μm；所述的硬脂酸薄膜3的厚度不大于10nm。”“微纳米颗粒复合沉积层2通过同步刻蚀一沉积技术获得，该沉积层厚度为3μm，占铝片表面的100％，硬脂酸薄膜3由加热熔化后的液态硬脂酸制备而成，以浸泡方式涂覆在微纳米颗粒复合沉积层2上，其厚度不大于10nm，且硬脂酸薄膜3占铝片表面的100％。”

现有技术文献1公开的这种憎水铝片，在实际使用中存在如下缺陷和不足：

1、难以成为实用产品。铝片基体的厚度不大于0.1mm。就限制了铝片基体的厚度过小，实际使用中，一方面材料强度太小；另一方面无法适用于0.1-0.5毫米的常用铝材。

2、制造方法复杂，制造成本过高。微纳米颗粒复合沉积层是通过同步刻蚀、沉积技术获得，再在微纳米颗粒复合沉积层上以浸泡方式涂覆加热熔化后的液态硬脂酸而获得硬脂酸薄膜。同步刻蚀一沉积技术并不属于涂层铝材的常规制造工艺方法，一方面难以普及使用，另一方面必然带来制造设备价格不低，先刻蚀、沉积再涂覆致使制造成本过高。

由此可见，研究并设计一种经济实用，而又制造成本低的具有憎水功能的憎水铝带材及其制造方法是必要的。

发明内容：本发明的目的是克服现有技术的不足，研究并设计一种经济实用，而又制造成本低的具有憎水功能的憎水铝带材及其制造方法。

本发明的目的是这样实现的：一种憎水铝带材及其制造方法，其特征是由铝带材基材底层和涂覆于铝带材基材底层上、下表面的憎水涂料面层组成。

所述憎水涂料面层的组份和重量配比为：水溶性丙烯酸树脂25-35％；涂料用氨基树脂5-15％；水溶性环氧树脂1-4％；水溶性硅油0.5-2.0％；二甲基乙醇胺0.5-1.5％；乙二醚单丁醚0.5-1.5％；二壬基萘二磺酸0.1-0.4％；NP-40壬基酚聚氧乙烯醚0.3-0.8％；其余加纯净水至100％。

所述憎水涂料面层的厚度为3±1μm，厚度2-4μm已经保证了憎水铝带材的憎水效果，根据实际使用的需要，憎水涂料面层的厚度可以在2-10μm中选定。

所述的憎水铝带材的制造方法，其特征是工艺流程为：脱脂→水洗、钝化→干燥→辊涂→烘烤固化涂膜，其中，烘烤固化涂膜的固化温度：250±10℃，烘烤固化涂膜的固化时间：90±20秒。

所述钝化是指：使用钝化液使铝带材表面形成一层具有保护性能的均匀钝化膜，用于辊涂、喷涂的前处理，以使涂膜附着力更高。

憎水铝带材也称疏水铝带材，或俗称荷叶铝带材，本发明实施得到憎水铝带材及其制造方法，与现有技术相比显示了如下有益效果：

1、具有良好的憎水功能。水滴在本发明实施得到的铝带材表面成球状水珠，水珠在铝带材表面的接触角为155°-165°，且水珠相互之间很少黏附，极易滚落。使用在制冷系统中，提高了热交换效果，从而降低了能耗，同时减少了因水滴凝露于铝材表面造成的锈蚀机会，延长了使用寿命。

2、制造成本低。整个工艺流程采用常规的涂层铝材制造设备，并不如现有技术文献1公开的憎水铝片需要常规的涂层铝材制造中少见的同步刻蚀一沉积技术的制造设备和复杂工艺，因此易于掌握，制造成品合格率高而稳定，制造成本低。

3、经济实用，具有相当高的市场竞争力，易于在商业上取得成功。一方面如上所述，与现有技术文献1公开的憎水铝片相比制造成品合格率高而稳定，因此制造成本低，也就价格较低；另一方面，憎水涂料面层的厚度为3±1μm，由于经试用憎水涂料面层的厚度2-4μm已经保证了憎水铝带材的憎水效果，根据实际使用需要，憎水涂料面层的厚度可以在2-10μm中选定；而且具体实施中对铝带材基材底层的厚度并未如现有技术文献1公开的憎水铝片那样限定在0.1mm以下，也就是适用于基材底层厚度0.05-0.5毫米的所有常用铝带材，这就拓宽了实际使用范围。因此必然具有相当高的市场竞争力，易于在商业上取得成功。

附图说明：图1为符合本发明主题结构的断面结构示意图。

具体实施方式：下面结合附图对本发明的实施细节说明如下：

如图1所示，一种憎水铝带材及其制造方法，其特征是由铝带材基材底层1和涂覆于铝带材基材底层上、下表面的憎水涂料面层2组成。

所述憎水涂料面层2的组份和重量配比为：水溶性丙烯酸树脂25-35％；涂料用氨基树脂5-15％；水溶性环氧树脂1-4％；水溶性硅油0.5-2.0％；二甲基乙醇胺0.5-1.5％；乙二醚单丁醚0.5-1.5％；二壬基萘二磺酸0.1-0.4％；NP-40壬基酚聚氧乙烯醚0.3-0.8％；其余加纯净水至100％。

所述憎水涂料面层2的厚度为3±1μm。具体实施中，对憎水涂料面层和铝带材基材底层的厚度可以分别在2-10μm和0.05-0.5mm中选定。

所述的憎水铝带材的制造方法的工艺流程为：脱脂→水洗、钝化→干燥→辊涂铝带材专用憎水涂料→烘烤固化涂膜，烘烤固化涂膜的固化温度控制在240-260℃，烘烤固化涂膜的固化时间控制在70-110秒。具体实施中，整个工艺流程采用常规的涂层铝材制造设备和工艺。

Claims (4)

1.一种憎水铝带材，其特征是由铝带材基材底层(1)和涂覆于铝带材基材底层上、下表面的憎水涂料面层(2)组成。

2.根据权利要求1所述的一种憎水铝带材，其特征是所述憎水涂料面层(2)的组份和重量配比为：水溶性丙烯酸树脂25-35％；涂料用氨基树脂5-15％；水溶性环氧树脂1-4％；水溶性硅油0.5-2.0％；二甲基乙醇胺0.5-1.5％；乙二醚单丁醚0.5-1.5％；二壬基萘二磺酸0.1-0.4％；NP-40壬基酚聚氧乙烯醚0.3-0.8％；其余加纯净水至100％。

3.根据权利要求1所述的一种憎水铝带材，其特征是所述憎水涂料面层(2)的厚度为3±1μm。

4.根据权利要求1所述的一种憎水铝带材的制造方法，其特征是工艺流程为：脱脂→水洗、钝化→干燥→辊涂→烘烤固化涂膜，烘烤固化涂膜的固化温度：250±10℃，烘烤固化涂膜的固化时间：90±20秒。