CN106957584A - 板翅式换热器防腐耐污涂层及其制备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种板翅式换热器防腐耐污涂层及其制备，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯80‑100份、丙烯酸酯25‑40份、水玻璃20‑25份、葡萄糖酸钠8‑12份、乙二胺四乙酸钠盐2‑5份、8‑羟基喹啉硫酸盐3‑6份、羟丙基甲基纤维素2‑4份、羟丙基淀粉0.4‑1份、十二烷基二甲基氧化铵1‑3份、偶氮二异丁腈0.1‑0.3份，本发明制得的涂层具有优异的防腐防锈、耐水耐污性能，且涂层流平性好，与金属结合力强，缓蚀性显著提高，有效延长了板翅式换热器的使用寿命。

Description

板翅式换热器防腐耐污涂层及其制备
技术领域
本发明涉及换热器防护涂层技术领域，具体涉及一种板翅式换热器防腐耐污涂层及其制备。
背景技术
板翅式换热器通常由隔板、翅片、封条、导流片组成。在相邻两隔板间放置翅片、导流片以及封条组成一夹层，称为通道，将这样的夹层根据流体的不同方式叠置起来，钎焊成一整体便组成板束，板束是板翅式换热器的核心，配以必要的封头、接管、支撑等就组成了板翅式换热器。板翅式换热器换热效率高，适应性强，可适用于：气－气、气－液、液－液、各种流体之间的换热以及发生集态变化的相变换热，通过流道的布置和组合能够适应：逆流、错流、多股流、多程流等不同的换热工况，但板翅式换热器容易堵塞，不耐腐蚀，在使用过程中常常需要清洗维护，使用寿命短，且极大的限制的使用环境。现有技术中为提高板翅式换热器的工作效率和寿命常对其涂覆表面防护涂层。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出了一种板翅式换热器防腐耐污涂层及其制备，制得的涂层具有优异的防腐防锈、耐水耐污性能，且涂层流平性好，与金属结合力强，缓蚀性显著提高，有效延长了板翅式换热器的使用寿命。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
板翅式换热器防腐耐污涂层，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯80-100份、丙烯酸酯25-40份、水玻璃20-25份、葡萄糖酸钠8-12份、乙二胺四乙酸钠盐2-5份、8-羟基喹啉硫酸盐3-6份、羟丙基甲基纤维素2-4份、羟丙基淀粉0.4-1份、十二烷基二甲基氧化铵1-3份、偶氮二异丁腈0.1-0.3份。
优选的，板翅式换热器防腐耐污涂层，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯90-100份、丙烯酸酯30-40份、水玻璃22-25份、葡萄糖酸钠10-12份、乙二胺四乙酸钠盐4-5份、8-羟基喹啉硫酸盐5-6份、羟丙基甲基纤维素3-4份、羟丙基淀粉0.8-1份、十二烷基二甲基氧化铵2-3份、偶氮二异丁腈0.2-0.3份。
优选的，所述8-羟基喹啉硫酸盐为摩尔比1:3:2的镁盐、锂盐、铝盐的混合物。
优选的，板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，制备步骤如下：
1)按重量份称取原料，向水玻璃中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入葡萄糖酸钠，升温至40℃，继续搅拌10-15min，然后降温至30℃，保温30-40min，得混合物一；
2)向8-羟基喹啉硫酸盐中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入乙二胺四乙酸钠盐，升温至80-90℃，在搅拌条件下向其中滴加碱水，然后在搅拌条件下以一定速率降至室温，得混合物二；
3)将水性聚氨酯、丙烯酸酯、偶氮二异丁腈共混，在60℃条件下加热搅拌5-10min，然后将混合物二加入其中，继续搅拌25-30min，得混合物三；
4)将混合物一、混合物三与剩余其它原料共混，室温下搅拌0.5-1h，即得板翅式换热器防腐耐污涂层。
优选的，步骤2)中滴加碱水量为滴加至pH值为8.2-8.3。
优选的，步骤2)中一定速率具体为3-4℃/min。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明制得的涂层具有优异的防腐防锈、耐水耐污性能，且涂层流平性好，与金属结合力强，缓蚀性显著提高，有效延长了板翅式换热器的使用寿命。采用合理的配方，将原料分步混合，提高了涂料的均匀流平性。8-羟基喹啉硫酸盐中金属离子与EDTA钠盐螯合一方面提高了涂料的缓蚀性能，另一方面有利于促进丙烯酸酯与聚氨酯间的交联键合网络结构，提高了涂料整体的耐水耐污性。水玻璃具有优异的防腐耐水、耐酸耐高温的性能，且粘结力强，配合葡萄糖酸钠共同作用提高了涂层的缓蚀防腐性，且葡萄糖酸钠具有特殊的变温缓蚀性，随着温度的提升缓蚀性增强，特别适用于换热器表面防护。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
板翅式换热器防腐耐污涂层，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯95份、丙烯酸酯25份、水玻璃24份、葡萄糖酸钠10份、乙二胺四乙酸钠盐4份、8-羟基喹啉硫酸盐5份、羟丙基甲基纤维素4份、羟丙基淀粉0.6份、十二烷基二甲基氧化铵3份、偶氮二异丁腈0.2份。
板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，制备步骤如下：
1)按重量份称取原料，向水玻璃中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入葡萄糖酸钠，升温至40℃，继续搅拌10min，然后降温至30℃，保温35min，得混合物一；
2)向8-羟基喹啉硫酸盐中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入乙二胺四乙酸钠盐，升温至85℃，在搅拌条件下向其中滴加碱水至pH值为8.2-8.3，然后在搅拌条件下以3-4℃/min降至室温，得混合物二；
3)将水性聚氨酯、丙烯酸酯、偶氮二异丁腈共混，在60℃条件下加热搅拌10min，然后将混合物二加入其中，继续搅拌25min，得混合物三；
4)将混合物一、混合物三与剩余其它原料共混，室温下搅拌0.5h，即得板翅式换热器防腐耐污涂层。
实施例2：
板翅式换热器防腐耐污涂层，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯100份、丙烯酸酯30份、水玻璃22份、葡萄糖酸钠10份、乙二胺四乙酸钠盐2份、8-羟基喹啉硫酸盐3份、羟丙基甲基纤维素4份、羟丙基淀粉0.8份、十二烷基二甲基氧化铵2份、偶氮二异丁腈0.3份。
板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，制备步骤如下：
1)按重量份称取原料，向水玻璃中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入葡萄糖酸钠，升温至40℃，继续搅拌15min，然后降温至30℃，保温30min，得混合物一；
2)向8-羟基喹啉硫酸盐中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入乙二胺四乙酸钠盐，升温至85℃，在搅拌条件下向其中滴加碱水至pH值为8.2-8.3，然后在搅拌条件下以3-4℃/min降至室温，得混合物二；
3)将水性聚氨酯、丙烯酸酯、偶氮二异丁腈共混，在60℃条件下加热搅拌5min，然后将混合物二加入其中，继续搅拌30min，得混合物三；
4)将混合物一、混合物三与剩余其它原料共混，室温下搅拌1h，即得板翅式换热器防腐耐污涂层。
实施例3：
板翅式换热器防腐耐污涂层，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯85份、丙烯酸酯40份、水玻璃20份、葡萄糖酸钠8份、乙二胺四乙酸钠盐2份、8-羟基喹啉硫酸盐6份、羟丙基甲基纤维素3份、羟丙基淀粉1份、十二烷基二甲基氧化铵1份、偶氮二异丁腈0.2份。
板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，制备步骤如下：
1)按重量份称取原料，向水玻璃中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入葡萄糖酸钠，升温至40℃，继续搅拌15min，然后降温至30℃，保温30min，得混合物一；
2)向8-羟基喹啉硫酸盐中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入乙二胺四乙酸钠盐，升温至90℃，在搅拌条件下向其中滴加碱水至pH值为8.2-8.3，然后在搅拌条件下以3-4℃/min降至室温，得混合物二；
3)将水性聚氨酯、丙烯酸酯、偶氮二异丁腈共混，在60℃条件下加热搅拌5min，然后将混合物二加入其中，继续搅拌30min，得混合物三；
4)将混合物一、混合物三与剩余其它原料共混，室温下搅拌1h，即得板翅式换热器防腐耐污涂层。
实施例4：
板翅式换热器防腐耐污涂层，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯80份、丙烯酸酯35份、水玻璃22份、葡萄糖酸钠8份、乙二胺四乙酸钠盐5份、8-羟基喹啉硫酸盐5份、羟丙基甲基纤维素2份、羟丙基淀粉0.4份、十二烷基二甲基氧化铵2.5份、偶氮二异丁腈0.2份。
板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，制备步骤如下：
1)按重量份称取原料，向水玻璃中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入葡萄糖酸钠，升温至40℃，继续搅拌15min，然后降温至30℃，保温40min，得混合物一；
2)向8-羟基喹啉硫酸盐中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入乙二胺四乙酸钠盐，升温至90℃，在搅拌条件下向其中滴加碱水至pH值为8.2-8.3，然后在搅拌条件下以3-4℃/min降至室温，得混合物二；
3)将水性聚氨酯、丙烯酸酯、偶氮二异丁腈共混，在60℃条件下加热搅拌5min，然后将混合物二加入其中，继续搅拌30min，得混合物三；
4)将混合物一、混合物三与剩余其它原料共混，室温下搅拌1h，即得板翅式换热器防腐耐污涂层。
实施例5：
板翅式换热器防腐耐污涂层，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯85份、丙烯酸酯40份、水玻璃23份、葡萄糖酸钠12份、乙二胺四乙酸钠盐4份、8-羟基喹啉硫酸盐4份、羟丙基甲基纤维素2份、羟丙基淀粉0.6份、十二烷基二甲基氧化铵3份、偶氮二异丁腈0.3份。
板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，制备步骤如下：
1)按重量份称取原料，向水玻璃中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入葡萄糖酸钠，升温至40℃，继续搅拌10min，然后降温至30℃，保温40min，得混合物一；
2)向8-羟基喹啉硫酸盐中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入乙二胺四乙酸钠盐，升温至90℃，在搅拌条件下向其中滴加碱水至pH值为8.2-8.3，然后在搅拌条件下以3-4℃/min降至室温，得混合物二；
3)将水性聚氨酯、丙烯酸酯、偶氮二异丁腈共混，在60℃条件下加热搅拌10min，然后将混合物二加入其中，继续搅拌30min，得混合物三；
4)将混合物一、混合物三与剩余其它原料共混，室温下搅拌0.5h，即得板翅式换热器防腐耐污涂层。
实施例6：
板翅式换热器防腐耐污涂层，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯90份、丙烯酸酯30份、水玻璃25份、葡萄糖酸钠10份、乙二胺四乙酸钠盐3份、8-羟基喹啉硫酸盐5份、羟丙基甲基纤维素3份、羟丙基淀粉0.8份、十二烷基二甲基氧化铵1.5份、偶氮二异丁腈0.1份。
板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，制备步骤如下：
1)按重量份称取原料，向水玻璃中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入葡萄糖酸钠，升温至40℃，继续搅拌10min，然后降温至30℃，保温35min，得混合物一；
2)向8-羟基喹啉硫酸盐中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入乙二胺四乙酸钠盐，升温至80℃，在搅拌条件下向其中滴加碱水至pH值为8.2-8.3，然后在搅拌条件下以3-4℃/min降至室温，得混合物二；
3)将水性聚氨酯、丙烯酸酯、偶氮二异丁腈共混，在60℃条件下加热搅拌10min，然后将混合物二加入其中，继续搅拌25min，得混合物三；
4)将混合物一、混合物三与剩余其它原料共混，室温下搅拌0.6h，即得板翅式换热器防腐耐污涂层。
将本发明实施例产品与市场上常见的防腐涂料进行相同的性能测试，耐酸性盐雾性能提高了36.2-39.7％，干燥时间缩短了近1/3，耐湿热性提高了28-35％。
其中：
耐酸性盐雾性：采用5％的氯化钠溶液，加醋酸调节pH为4形成酸性盐雾，将涂有涂料的待测品置于其中，观察其出现起泡、闪点、发白等现象需要的时间，/h；
干燥时间：将涂有涂料的待测品置于相同的室温条件下，观察涂层至完全干燥凝固需要的时间，/h。
耐湿热性：将涂有涂料的待测品置于恒温湿热箱内，温度为70℃、湿度为70％，观察其出现起泡、闪点、发白等现象需要的时间，/h。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.板翅式换热器防腐耐污涂层，其特征在于，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯80-100份、丙烯酸酯25-40份、水玻璃20-25份、葡萄糖酸钠8-12份、乙二胺四乙酸钠盐2-5份、8-羟基喹啉硫酸盐3-6份、羟丙基甲基纤维素2-4份、羟丙基淀粉0.4-1份、十二烷基二甲基氧化铵1-3份、偶氮二异丁腈0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的板翅式换热器防腐耐污涂层，其特征在于，包括以下质量份数制成：水性聚氨酯90-100份、丙烯酸酯30-40份、水玻璃22-25份、葡萄糖酸钠10-12份、乙二胺四乙酸钠盐4-5份、8-羟基喹啉硫酸盐5-6份、羟丙基甲基纤维素3-4份、羟丙基淀粉0.8-1份、十二烷基二甲基氧化铵2-3份、偶氮二异丁腈0.2-0.3份。
3.根据权利要求1或2所述的板翅式换热器防腐耐污涂层，其特征在于：所述8-羟基喹啉硫酸盐为摩尔比1:3:2的镁盐、锂盐、铝盐的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，其特征在于，制备步骤如下：
1)按重量份称取原料，向水玻璃中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入葡萄糖酸钠，升温至40℃，继续搅拌10-15min，然后降温至30℃，保温30-40min，得混合物一；
2)向8-羟基喹啉硫酸盐中加入适量的水，搅拌至完全溶解后加入乙二胺四乙酸钠盐，升温至80-90℃，在搅拌条件下向其中滴加碱水，然后在搅拌条件下以一定速率降至室温，得混合物二；
3)将水性聚氨酯、丙烯酸酯、偶氮二异丁腈共混，在60℃条件下加热搅拌5-10min，然后将混合物二加入其中，继续搅拌25-30min，得混合物三；
4)将混合物一、混合物三与剩余其它原料共混，室温下搅拌0.5-1h，即得板翅式换热器防腐耐污涂层。
5.根据权利要求4所述的板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，其特征在于：步骤2)中滴加碱水量为滴加至pH值为8.2-8.3。
6.根据权利要求4所述的板翅式换热器防腐耐污涂层的制备，其特征在于：步骤2)中一定速率具体为3-4℃/min。
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