CN104448958A

CN104448958A - 铜管表面亲水涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN104448958A
Application number: CN201410717201.3A
Authority: CN
Inventors: 张巧云; 徐慧娟; 陈泽民
Original assignee: Langfang Normal University
Current assignee: Langfang Normal University
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明涉及金属用涂料及其制备方法，具体为铜管表面亲水涂料及其制备方法，由以下原料按照质量份数配制：聚丙烯酰胺0.05～0.3，高分子树脂乳液0.5～4.0，润湿剂0.1～0.5，消泡剂0.05～0.15，聚乙二醇0.1～0.3，硅溶胶溶液5～40，去离子水58～94；本发明提供的铜管表面亲水涂料，适用于制备铜管表面亲水涂层，该亲水涂层具有亲水性、耐蚀性。

Description

铜管表面亲水涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属用涂料及其制备方法，具体为铜管表面亲水涂料及其制备方法。

背景技术

随着世界能源的日趋紧张，以节约能源和金属材料为主要目的，采用新工艺、新技术开发高效换热器已成为传热界一个重要的研究方向，换热器作为热电厂、制冷空调等领域不可缺少的设备，在企业的投资、金属耗量和能源消耗中占据了较大比例。影响放热或冷却效果的主要因素是放热部及冷却部的表面积，而且现今换热导管主要是以焊接结合，腐蚀问题也就成了换热器致命的损伤。

由于铜具有优良的导热性，通常作为换热器材料，但铜表面亲水性差，影响了换热效果，因此有必要对空调换热器的铜管表面进行亲水处理；在铜管表面涂覆亲水膜层能改变其表面性能，促使水膜在管道表面迅速铺展，增大了传热面积，从而提高了换热系数，起到了传热强化的作用，使散热器整体散热效率大大提高，减少用户能源消耗，同时在亲水膜层中添加耐蚀剂又使其具有一定耐腐蚀性，因此具有良好的市场应用价值。

目前，国内外对金属表面亲水性的研究以铝材表面较多，理论和实用技术也相对成熟，处理的方法也较多，包括无机处理，有机处理以及有机无机复合处理。

而国内外关于铜管表面亲水耐腐蚀处理的研究还很少，有报道称硅酸钠、丙烯酸丁酯、聚丙烯酰胺等成分组成的溶液可以在铜管表面获得很好的亲水膜层，按其方法进行实验，结果发现亲水膜层在空调制冷液中的耐蚀性差，影响了制冷液的成分含量。因此，既能有效长期性发挥防腐功能，又具亲水耐水性的涂层用于换热器铜管来提高传热效率的研究是该领域的发展趋势。

总之，本发明可以提高铜管的换热速度、增强其耐腐蚀性，为企业节约成本及能源，对推动经济发展及提升企业竞争力具有重大而深远意义。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种适用于铜管表面耐腐蚀的亲水涂料及其制备方法。具体技术方案为：

铜管表面亲水涂料，由以下原料按照质量份数配制：

聚丙烯酰胺0.05～0.3，高分子树脂乳液0.5～4.0，润湿剂0.1～0.5，消泡剂0.05～0.15，聚乙二醇0.1～0.3，硅溶胶溶液5～40，去离子水54～94；

制备方法为：在反应釜中先加入去离子水，边搅拌边加入高分子树脂乳液，再加入聚乙二醇，搅拌10min；再加入润湿剂，搅拌10min；加入消泡剂，搅拌5min，加入硅溶胶溶液，搅拌10～15min；加入聚丙烯酰胺，搅拌60min，得到铜管表面亲水涂料。

去离子水作为溶剂，是因为普通自来水中含有氯离子，还有其他的金属离子，这些离子会影响涂层的整体性能，所以选用去离子水为溶剂。

聚丙烯酰胺作为亲水性物质，保证溶液的亲水性、稳定性和膜层的柔韧性。

高分子树脂乳液为水性丙烯酸乳液，使得膜层与基体结合牢固，提高了涂膜的附着力、抗腐蚀性及耐水性。

润湿剂是含聚氧醚表面活性剂，它能有效促进涂料对基体的润湿、渗透，同时其还具有一定的亲水性。

消泡剂既能有效的破泡又能抑制泡沫的产生。

聚乙二醇的分子量为400。

硅溶胶溶液为弱碱性，pH7-8，硅溶胶溶液在失水过程中，单体硅酸发生聚合反应，生成SiO-O-SiO膜层。

本发明提供的铜管表面亲水涂料，采用浸泡方式将其涂料敷于铜管表面，自然晾干。

本发明提供的铜管表面亲水涂料，适用于制备铜管表面亲水涂层，该亲水涂层具有亲水性、耐蚀性。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例的原料照质量份数组成按表1进行配比：

表1 实施例原料质量份数配比

组分	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						聚丙烯酰胺	0.05	0.05	0.1	0.3	0.3
高分子树脂	0.5	1.0	4.0	2.0	4.0

润湿剂	0.1	0.15	0.2	0.3	0.5
						消泡剂	0.05	0.05	0.1	0.1	0.15
聚乙二醇	0.1	0.1	0.15	0.2	0.3
						硅溶胶	5	10	15	20	40
去离子水	94	88	80	77	54

在反应釜中先加入去离子水，边搅拌边加入高分子树脂乳液，再加入聚乙二醇，搅拌10min；再加入润湿剂，搅拌10min；加入消泡剂，搅拌5min，加入硅溶胶溶液，搅拌10～15min；加入聚丙烯酰胺，搅拌60min，得到铜管表面亲水涂料。采用浸泡方式将其涂料敷于铜管表面，自然晾干形成涂层，对涂层进行检测。

表2 为实施例各涂层的性能参数

Claims

1.铜管表面亲水涂料，其特征在于：由以下原料按照质量份数配制：

聚丙烯酰胺0.05～0.3，高分子树脂乳液0.5～4.0，润湿剂0.1～0.5，消泡剂0.05～0.15，聚乙二醇0.1～0.3，硅溶胶溶液5～40，去离子水58～94；

2.根据权利要求1所述的铜管表面亲水涂料，其特征在于：高分子树脂乳液为水性丙烯酸乳液。

3.根据权利要求1所述的铜管表面亲水涂料，其特征在于：润湿剂是含聚氧醚表面活性剂。

4.根据权利要求1所述的铜管表面亲水涂料，其特征在于：聚乙二醇的分子量为400。