CN110256931A - 一种高亲水铝箔涂层及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高亲水铝箔涂层及其制备方法，由以下质量百分比的原料制成：丙烯酸树脂30%‑40%；乙二醇丁醚8%‑10%；改性聚乙烯醇4%‑5%；纳米碳材料6%‑8%；润湿剂0.1%‑8%；流平剂3%‑7%；固化剂10%‑20%；去离子水为余量；所述改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得。本发明提供的铝箔涂层均匀性好，可持续长久保持亲水性，翅片间不会形成水桥，可满足空调长期使用的需求。

Description

一种高亲水铝箔涂层及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种高亲水铝箔涂层及其制备方法。
背景技术
空调热交换器翅片用铝箔制成，在空调制冷机工作时，空气中的水蒸汽容易凝结在翅片表面，在翅片间形成水桥，阻碍空气正常流通，增加噪音。因此需要在铝箔表面涂敷一层亲水涂膜，使铝箔表面具有亲水性，水汽凝结在亲水铝箔表面后能铺展并快速挥发，不形成水桥。
但是传统的亲水铝箔表面持续亲水性不能得到保障，经过多次冷热交替后，表面亲水性的衰减速度比较快，即持续亲水性维持时间短，造成空调使用寿命比较短，不能满足空调长期使用的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高亲水铝箔涂层及其制备方法，铝箔涂层均匀性好，可持续长久保持亲水性，翅片间不会形成水桥，可满足空调长期使用的需求。
本发明提供了如下的技术方案：
一种高亲水铝箔涂层，由以下质量百分比的原料制成：
所述改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得。
优选的，所述丙烯酸树脂是由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和烯属单体共聚制成的多丙烯酸改性树脂聚合物。
优选的，所述纳米碳材料为碳纳米管或石墨烯，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管直径为140-250nm，长度为800nm-1.5mm。
优选的，所述润湿剂包括改性苯丙乳液。
优选的，所述流平剂为硅油聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷。
优选的，所述固化剂为芳香族多胺或氨基树脂。
一种高亲水铝箔涂层的制备方法，包括以下步骤：
按所述涂层的原料和配比制备涂料；
将待处理的铝箔浸入液态脱脂液中脱脂；
将脱脂后的铝箔浸入自来水中清洗，然后加热烘干；
将所述涂料涂覆于铝箔表面，进行烘干固化，形成底层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，最低温度为255-260℃，最高温度为485-500℃；
将所述涂料涂覆于底层的表面，进行烘干固化，形成面层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，最低温度为285-296℃，最高温度为490-495℃。
优选的，所述液态脱脂液的质量浓度为1％-2％，脱脂时间为5-6秒。
优选的，采用热风循环烘箱对涂覆于铝箔表面的所述涂料进行烘干固化，热风循环烘箱各温段的设定温度为：255-260℃、415-425℃、485-500℃、 480-500℃、415-425℃、255-265℃。
优选的，采用热风循环烘箱对涂覆于底层表面的所述涂料进行烘干固化，热风循环烘箱各温段的设定温度为：285-295℃、400-410℃、490-495℃、 490℃、380-388℃、330-340℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的铝箔涂层，原料中的改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得，是具有超强吸水性和一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物，可提高涂层的持续亲水性；当改性聚乙烯醇与丙烯酸树酯、固化剂、流平剂等组分混合后，产生协同作用，可形成具有持续亲水性的涂层。
(2)本发明提供的制备铝箔涂层的涂料，是水性体系，各原料采用简单的搅拌方式添加即可实现良好相溶性、分散性和稳定性，可长期保存。
(3)本发明提供的铝箔涂层的制备方法，涂层的烘干固化采用逐渐升温后降温的方式，通过控制最低温度、最高温度以及过渡温度，可形成表面均匀性好、固化完全的涂层，有利于提高铝箔涂层的亲水性。
(4)本发明提供的铝箔涂层的制备方法，包括底层和面层制备，底层实现了良好的防腐性，面层实现了良好的亲水性，两者结合而成的铝箔涂层，使用寿命长，均一性好，亲水性持久。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种高亲水铝箔涂层，由以下质量百分比的原料制成：32％的丙烯酸树脂(分子量14.6万)、8.5％的乙二醇丁醚、4.2％的改性聚乙烯醇(分子量 18.3万)、6.2％的碳纳米管、0.12％的改性苯丙乳液、3.5％的聚甲基苯基硅氧烷、11％氨基树脂、余量为去离子水。
所述改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得。所述丙烯酸树脂是由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和烯属单体共聚制成的多丙烯酸改性树脂聚合物。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管直径为142nm，长度为820nm。
本实施例提供的高亲水铝箔涂层的制备方法，包括以下步骤：
按所述涂层的原料和配比制备涂料；
将待处理的铝箔浸入质量浓度为1.1％液态脱脂液中脱脂5.1秒；
将脱脂后的铝箔浸入自来水中清洗，然后以电热管加热烘干，烘干时间为5.2秒；
将所述涂料涂覆于铝箔表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成底层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，热风循环烘箱各温段的设定温度为：260℃、420℃、490℃、490℃、420℃、260℃；
将所述涂料涂覆于底层的表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成面层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，各温段的设定温度为：290℃、 400℃、490℃、490℃、385℃、340℃。
热风循环烘干时，通过循环风机将固化炉内冷空气吸入燃烧室，与燃烧室内高温燃烧筒换热后送入到固化炉吹风风管内，再由吹风风嘴将热空气吹到基材表面，对基材进行加温，由侧面回风口回到燃烧室，形成热风循环系统。在循环过程中除吸进少量新鲜空气外，绝大部分热空气又被继续加热利用，送入到固化炉内部，使得烘房内温度逐步升高，当温度达到设定温度时，燃烧室的燃烧机将会根据固化炉所需补充热量来进行自动比例调节，使得固化炉内温度保持恒定，温度控制精准备，精度在±5℃范围内。
实施例2
一种高亲水铝箔涂层，由以下质量百分比的原料制成：39％的丙烯酸树脂(分子量14.9万)、9.8％的乙二醇丁醚、4.8％的改性聚乙烯醇(分子量22.5万)、7.8％的碳纳米管、7.8％的改性苯丙乳液、6.8％的聚甲基苯基硅氧烷、18.5％的芳香族多胺、余量为去离子水。
所述改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得。所述丙烯酸树脂是由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和烯属单体共聚制成的多丙烯酸改性树脂聚合物。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管直径为245nm，长度为0.0075mm。
本实施例提供的高亲水铝箔涂层的制备方法，包括以下步骤：
按所述涂层的原料和配比制备涂料；
将待处理的铝箔浸入质量浓度为1.9％液态脱脂液中脱脂5.8秒；
将脱脂后的铝箔浸入自来水中清洗，然后以电热管加热烘干，烘干时间为5.9秒；
将所述涂料涂覆于铝箔表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成底层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，热风循环烘箱各温段的设定温度为：265℃、415℃、485℃、480℃、425℃、255℃；
将所述涂料涂覆于底层的表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成面层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，各温段的设定温度为：285℃、 405℃、495℃、490℃、380℃、335℃。
实施例3
一种高亲水铝箔涂层，由以下质量百分比的原料制成：36％的丙烯酸树脂(分子量14.8万)、9％的乙二醇丁醚、4.5％的改性聚乙烯醇(分子量21 万)、7％的石墨烯、5％的改性苯丙乳液、5％的硅油聚二甲基硅氧烷、15％的芳香族多胺、余量为去离子水。
所述改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得。所述丙烯酸树脂是由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和烯属单体共聚制成的多丙烯酸改性树脂聚合物。
本实施例提供的高亲水铝箔涂层的制备方法，包括以下步骤：
按所述涂层的原料和配比制备涂料；
将待处理的铝箔浸入质量浓度为1.5％液态脱脂液中脱脂5.5秒；
将脱脂后的铝箔浸入自来水中清洗，然后以电热管加热烘干，烘干时间为5.6秒；
将所述涂料涂覆于铝箔表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成底层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，热风循环烘箱各温段的设定温度为：255℃、425℃、500℃、500℃、415℃、265℃；
将所述涂料涂覆于底层的表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成面层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，各温段的设定温度为：295℃、 410℃、495℃、490℃、388℃、330℃。
实施例4
一种高亲水铝箔涂层，由以下质量百分比的原料制成：30％的丙烯酸树脂(分子量14.5万)、8％的乙二醇丁醚、4％的改性聚乙烯醇(分子量18 万)、6％的碳纳米管、0.1％的改性苯丙乳液、3％的聚甲基苯基硅氧烷、10％氨基树脂、余量为去离子水。
所述改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得。所述丙烯酸树脂是由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和烯属单体共聚制成的多丙烯酸改性树脂聚合物。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管直径为140nm，长度为800nm。
本实施例提供的高亲水铝箔涂层的制备方法，包括以下步骤：
按所述涂层的原料和配比制备涂料；
将待处理的铝箔浸入质量浓度为1％液态脱脂液中脱脂6秒；
将脱脂后的铝箔浸入自来水中清洗，然后以电热管加热烘干，烘干时间为5秒；
将所述涂料涂覆于铝箔表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成底层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，热风循环烘箱各温段的设定温度为：260℃、420℃、490℃、490℃、420℃、260℃；
将所述涂料涂覆于底层的表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成面层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，各温段的设定温度为：290℃、 400℃、490℃、490℃、385℃、340℃。
实施例5
一种高亲水铝箔涂层，由以下质量百分比的原料制成：40％的丙烯酸树脂(分子量15万)、10％的乙二醇丁醚、5％的改性聚乙烯醇(分子量23万)、 8％的石墨烯、8％的改性苯丙乳液、7％的硅油聚二甲基硅氧烷、20％的芳香族多胺、余量为去离子水。
所述改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得。所述丙烯酸树脂是由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和烯属单体共聚制成的多丙烯酸改性树脂聚合物。
本实施例提供的高亲水铝箔涂层的制备方法，包括以下步骤：
按所述涂层的原料和配比制备涂料；
将待处理的铝箔浸入质量浓度为2％液态脱脂液中脱脂5秒；
将脱脂后的铝箔浸入自来水中清洗，然后以电热管加热烘干，烘干时间为6秒；
将所述涂料涂覆于铝箔表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成底层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，热风循环烘箱各温段的设定温度为：255℃、425℃、500℃、500℃、415℃、265℃；
将所述涂料涂覆于底层的表面，采用热风循环烘箱进行烘干固化，形成面层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，各温段的设定温度为：295℃、 410℃、495℃、490℃、388℃、330℃。
取传统的铝箔涂层(传统涂料+单一温度烘干固化)和实施例1-5所获得的的铝箔涂层，进行性能测试，结果如表1：
表1铝箔涂层的性能测试表
由上表可知，在单面涂膜量相同时，本发明实施例1-5所提供的铝箔涂层，原始亲水性高于传统铝箔涂层，在经过300及600次干湿循环后，其亲水性远远好于传统铝箔涂层，证明亲水持久性好；此外，实施例1-5所提供的铝箔涂层在耐腐蚀性测试中表现出优于传统铝箔涂层的性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高亲水铝箔涂层，其特征在于，由以下质量百分比的原料制成：
丙烯酸树脂 30%-40%；
乙二醇丁醚 8%-10%；
改性聚乙烯醇 4%-5%；
纳米碳材料 6%-8%；
润湿剂 0.1%-8%；
流平剂 3%-7%；
固化剂 10%-20%；
去离子水 余量；
所述改性聚乙烯醇通过添加多羟基基团对聚醋酸乙烯酯水解得到的水溶性聚合物进行接枝改性获得。
2.根据权利要求1所述的一种高亲水铝箔涂层，其特征在于，所述丙烯酸树脂是由丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和烯属单体共聚制成的多丙烯酸改性树脂聚合物。
3.根据权利要求1所述的一种高亲水铝箔涂层，其特征在于，所述纳米碳材料为碳纳米管或石墨烯，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管直径为140-250nm，长度为800nm-1.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种高亲水铝箔涂层，其特征在于，所述润湿剂包括改性苯丙乳液。
5.根据权利要求1所述的一种高亲水铝箔涂层，其特征在于，所述流平剂为硅油聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的一种高亲水铝箔涂层，其特征在于，所述固化剂为芳香族多胺或氨基树脂。
7.一种高亲水铝箔涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按权利要求1-6所述涂层的原料和配比制备涂料；
将待处理的铝箔浸入液态脱脂液中脱脂；
将脱脂后的铝箔浸入自来水中清洗，然后加热烘干；
将所述涂料涂覆于铝箔表面，进行烘干固化，形成底层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，最低温度为255-260℃，最高温度为485-500℃；
将所述涂料涂覆于底层的表面，进行烘干固化，形成面层，烘干固化温度为逐渐升温后降温，最低温度为285-296℃，最高温度为490-495℃。
8.根据权利要求7所述的一种高亲水铝箔涂层的制备方法，其特征在于，所述液态脱脂液的质量浓度为1%-2%，脱脂时间为5-6秒。
9.根据权利要求7所述的一种高亲水铝箔涂层的制备方法，其特征在于，采用热风循环烘箱对涂覆于铝箔表面的所述涂料进行烘干固化，热风循环烘箱各温段的设定温度为：255-260℃、415-425℃、485-500℃、480-500℃、415-425℃、255-265℃。
10.根据权利要求7所述的一种高亲水铝箔涂层的制备方法，其特征在于，采用热风循环烘箱对涂覆于底层表面的所述涂料进行烘干固化，热风循环烘箱各温段的设定温度为：285-295℃、400-410℃、490-495℃、490℃、380-388℃、330-340℃。
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