CN114316796A - 一种防腐涂层、应用该防腐涂层的换热器及涂附方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防腐涂层、应用该防腐涂层的换热器及涂附方法，在换热器表面涂附纳米疏水涂层，采用有机‑无机杂化的有机硅作为主要成分，其主链为无机Si‑O‑Si链段，拥有比有机更好的防腐性，且Si‑OH容易与金属基材表面形成Si‑O‑Me键，从而有助于增强涂层与金属基材之间的附着力；支链为疏水有机链段，从而使其具有良好的疏水性。本发明一方面保证了涂层整体均匀性，另一方面也简化了生产工艺。涂层采用有机‑无机杂化的涂料，对其进行疏水功能化或增加疏水涂层，从而使得其具有更好的防腐性能，同时延缓了结垢周期，保证了换热器长期使用的换热性能。在生产中，只需将换热器浸入涂料即可，从而提高了生产效率、降低了制造成本和生产周期。
Description
技术领域
本发明涉及换热器的技术领域，特别涉及一种防腐涂层、应用该防腐涂层的换热器及涂附方法。
背景技术
换热器一般采用铝、铜和不锈钢等制成，其广泛应用于数据中心、机房、基站、储能等工业领域，随着其应用领域的不断扩展，对其防腐要求越来越高，尤其是化工、海边、海上、喷淋等腐蚀环境。
现有的换热器主要采用常规防腐涂层，常规的有机涂层本身防腐性能不足，涂层厚度较厚，涂层不均匀，不带有功能性，不能够满足恶劣腐蚀环境长期使用的需求，且施工工艺复杂。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术的不足，在不影响换热性能的前提下，提出一种纳米疏水长效防腐换热器，采用有机-无机杂化的疏水有机硅纳米涂层作为防腐涂层，通过换热器整体浸涂的方式附于换热器表面，提高其在高湿、高盐、喷淋等恶劣腐蚀环境下的耐腐蚀性和使用寿命。
本发明还提出一种将上述防腐涂层涂附于换热器的方法。
本发明还提出一种应用上述防腐涂层的换热器。
本发明提供一种防腐涂层，可用于涂附于换热器表面，所述防腐涂层包括有机-无机杂化的疏水有机硅纳米涂层，所述疏水有机硅纳米涂层的主链为无机Si-O-Si链段，所述疏水有机硅纳米涂层的支链为疏水有机链段。
在一实施例中，所述疏水有机硅纳米涂层固化后的膜层厚度为8～15um。
在一实施例中，所述疏水有机硅纳米涂层包括溶剂和溶质，所述溶质为疏水有机硅，所述疏水有机硅在溶液中的质量含量为20％～30％。
在一实施例中，所述防腐涂层还包括增强疏水涂层，所述增强疏水涂层涂附于所述疏水有机硅纳米涂层外，所述增强疏水涂层包括氟碳树脂涂层。
本发明还提供一种如上所述的防腐涂层涂附于换热器的方法，所述方法包括：
(1)换热器前处理：
所述换热器分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将所述换热器整体浸入浓度为20％的疏水有机硅纳米涂层的溶液中，静置10～30s，取出所述换热器并排除其表面积液，将所述换热器置于100～150℃烘箱中，静置5～10min；重复以上动作，再将所述换热器置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使所述疏水有机硅纳米涂层固化后，在所述换热器表面喷涂氟碳树脂涂层，待所述氟碳树脂涂层固化后，取出所述换热器静置至室温。
优选地，所述氟碳树脂涂层固化后的膜层厚度为5～10um。
本发明还提供一种如上所述的防腐涂层涂附于换热器的方法，所述方法包括：
(1)换热器前处理：
所述换热器分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将所述换热器整体浸入浓度为30％的疏水有机硅纳米涂层的溶液中，静置10～30s，随后取出所述换热器并排除其表面积液，并将所述换热器置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使所述疏水有机硅纳米涂层固化后，取出所述换热器静置至室温。
本发明还提供一种如上所述的防腐涂层涂附于换热器的方法，所述方法包括：
(1)换热器前处理：
所述换热器分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将所述换热器整体浸入浓度为20％的疏水有机硅纳米涂层的溶液中，静置10～30s，随后取出所述换热器并排除其表面积液，将其置于100～150℃烘箱中，静置5～10min；重复以上动作，再将所述换热器置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使所述疏水有机硅纳米涂层固化后，取出所述换热器静置至室温。
本发明还提供一种如上所述的防腐涂层涂附于换热器的方法，所述方法包括：
(1)换热器前处理：
所述换热器分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将所述换热器整体浸入浓度为30％的疏水有机硅纳米涂层的溶液中，静置10～30s，随后取出所述换热器并排除其表面积液，将其置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使所述疏水有机硅纳米涂层固化后；在换热器表面喷涂氟碳树脂涂层，待所述氟碳树脂涂层固化后，取出所述换热器静置至室温。
优选地，所述疏水有机硅纳米涂层加所述氟碳树脂涂层固化后的膜层厚度为8～15um。
本发明还提供一种换热器，所述换热器表面涂附有如上所述的防腐涂层。
综上所述，本发明提供一种防腐涂层、应用该防腐涂层的换热器及涂附方法，在换热器表面涂附疏水有机硅纳米涂层，采用有机-无机杂化的有机硅作为主要成分，其主链为无机Si-O-Si链段，拥有比有机更好的防腐性，且Si-OH容易与金属基材表面形成Si-O-Me键，从而有助于增强涂层与金属基材之间的附着力；支链为疏水有机链段，从而使其具有良好的疏水性。涂层在固化前为涂料，涂料中，疏水有机硅成分质量占比为20％～30％时，可得到附着力好，连续均匀且防腐性能优良的涂层，中性盐雾时间大于4000h。采用换热器整体浸涂的方式，涂层整体均匀性较好，膜厚8～15um，不影响换热性能。涂料为纳米颗粒，固化成膜后，膜层连续致密，有助于提高耐腐蚀效果。成膜后，表现为疏水性，从而水和离子不易渗入涂层，表面不易结垢、积垢，在不影响换热器的换热性能下，提高换热器的使用寿命。
本发明的防腐涂层、应用该防腐涂层的换热器及涂附方法，一方面，保证了涂层整体均匀性；另一方面也简化了生产工艺。涂层采用有机-无机杂化的涂料，对其进行疏水功能化或增加疏水涂层，从而使得其具有更好的防腐性能，同时延缓了结垢周期，保证了换热器长期使用的换热性能。在生产中，只需将换热器浸入涂料即可，从而提高了生产效率、降低了制造成本和生产周期。
附图说明
图1为本发明的防腐涂层在一实施例中的结构示意图。
图2为本发明的防腐涂层在另一实施例中的结构示意图。
图3为本发明的防腐涂层涂附方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
请参考图1，本发明提供一种换热器100，该换热器100的表面涂有防腐涂层，防腐涂层包括有机-无机杂化的疏水有机硅纳米涂层200。其中，疏水有机硅纳米涂层200的主链为无机Si-O-Si链段，可使得有机-无机杂化的疏水有机硅纳米涂层200拥有比传统有机涂层更好的防腐性能，且Si-OH容易与金属基材表面形成Si-O-Me键，从而有助于增强涂层与金属基材之间的附着力。疏水有机硅纳米涂层200的支链为疏水有机链段，从而使得疏水有机硅纳米涂层200具有良好的疏水性。
在一些实施例中，疏水有机硅纳米涂层200可以包括主体树脂，主体树脂可以为硅氧烷或硅氮烷。
进一步地，疏水有机硅纳米涂层200包括溶剂和溶质，所述溶质为疏水有机硅，所述疏水有机硅在溶液中的质量含量为20％～30％，该浓度的设置范围可使得疏水有机硅纳米涂层200的附着力好，涂层连续均匀，膜厚不影响换热器换热性能，且防腐性能优良，中性盐雾时间大于4000h，大大提升提涂层的耐腐蚀性，延长使用寿命。
本实施例中，换热器100采用整体浸涂的方式涂附疏水有机硅纳米涂层200，使得涂层整体均匀性较好，疏水有机硅纳米涂层200固化后的膜厚可控制在8～15um，不会影响换热器100的换热性能。且涂料为纳米颗粒，固化成膜后，膜层连续均匀且致密，有助于提高耐腐蚀效果。成膜后，表现为疏水性，从而水和离子不易渗入涂层，表面不易结垢、积垢，在不影响换热器100的换热性能下，提高换热器100的使用寿命。
纳米亲/疏水对比案例
采用相同浓度的疏水和亲水有机硅纳米涂料，分别对换热器进行防腐表面处理，经过相同的涂装工艺，最终形成纳米疏水防腐换热器和纳米亲水防腐换热器。经过性能对比测试发现：亲水和疏水涂层对换热器的换热性能影响不大，疏水较亲水换热器性能提升1.95％；此外，通过中性盐雾测试对比，疏水防腐换热器耐中性盐雾时间大于4000h，亲水防腐换热器耐中性盐雾时间不超过1200h。
因此，采用疏水纳米防腐涂层，更有利于在不影响换热器换热性能的前提下，具备长期防腐效果。
请参考图2，防腐涂层还包括增强疏水涂层，增强疏水涂层涂附于疏水有机硅纳米涂层200外，可进一步增强防腐涂层的疏水性，进而增强防腐性能。
优选地，增强疏水涂层包括氟碳树脂涂层300。
请参考图3，图3为一个实施例中换热器100涂附防腐涂层方法的流程示意图。下面列举几个涂附方法的具体实施例。
实施例一
(1)换热器前处理：
换热器100分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将换热器100整体浸入浓度为20％的疏水有机硅纳米涂层200的溶液中，静置10～30s，取出换热器100并排除其表面积液，将换热器100置于100～150℃烘箱中，静置5～10min；重复以上动作，再将换热器100置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使疏水有机硅纳米涂层200固化后，在换热器100表面喷涂氟碳树脂涂层300，待氟碳树脂涂层300固化后，取出换热器100静置至室温。
优选地，氟碳树脂涂层300固化后的膜层厚度为5～10um。
实施例二
(1)换热器前处理：
换热器100分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将换热器100整体浸入浓度为30％的疏水有机硅纳米涂层200的溶液中，静置10～30s，随后取出换热器100并排除其表面积液，并将换热器100置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使疏水有机硅纳米涂层200固化后，取出换热器100静置至室温。
实施例三
(1)换热器前处理：
换热器100分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将换热器100整体浸入浓度为20％的疏水有机硅纳米涂层200的溶液中，静置10～30s，随后取出换热器100并排除其表面积液，将其置于100～150℃烘箱中，静置5～10min；重复以上动作，再将换热器100置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使疏水有机硅纳米涂层200固化后，取出换热器100静置至室温。
实施例四
(1)换热器前处理：
换热器100分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将换热器100整体浸入浓度为30％的疏水有机硅纳米涂层200的溶液中，静置10～30s，随后取出换热器100并排除其表面积液，将其置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使疏水有机硅纳米涂层200固化后；在换热器100表面喷涂氟碳树脂涂层300，待氟碳树脂涂层300固化后，取出换热器100静置至室温。
优选地，疏水有机硅纳米涂层200加氟碳树脂涂层300固化后的膜层厚度为8～15um。
综上所述，本发明提供一种防腐涂层、应用该防腐涂层的换热器及涂附方法，在换热器表面涂附疏水有机硅纳米涂层，采用有机-无机杂化的有机硅作为主要成分，其主链为无机Si-O-Si链段，拥有比有机更好的防腐性，且Si-OH容易与金属基材表面形成Si-O-Me键，从而有助于增强涂层与金属基材之间的附着力；支链为疏水有机链段，从而使其具有良好的疏水性。涂料中，疏水有机硅成分质量占比为20％～30％时，可得到附着力好，连续均匀且防腐性能优良的涂层，中性盐雾时间大于4000h。采用换热器整体浸涂的方式，涂层整体均匀性较好，膜厚8～15um，不影响换热性能。涂料为纳米颗粒，固化成膜后，膜层连续致密，有助于提高耐腐蚀效果。成膜后，表现为疏水性，从而水和离子不易渗入涂层，表面不易结垢、积垢，在不影响换热器的换热性能下，提高换热器的使用寿命。
本发明的防腐涂层、应用该防腐涂层的换热器及涂附方法，一方面，保证了涂层整体均匀性；另一方面也简化了生产工艺。涂层采用有机-无机杂化的涂料，对其进行疏水功能化或增加疏水涂层，从而使得其具有更好的防腐性能，同时延缓了结垢周期，保证了换热器长期使用的换热性能。在生产中，只需将换热器浸入涂料即可，从而提高了生产效率、降低了制造成本和生产周期。
本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。
Claims (11)
1.一种防腐涂层，可用于涂附于换热器表面，其特征在于，所述防腐涂层包括有机-无机杂化的疏水有机硅纳米涂层，所述疏水有机硅纳米涂层的主链为无机Si-O-Si链段，所述疏水有机硅纳米涂层的支链为疏水有机链段。
2.如权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述疏水有机硅纳米涂层固化后的膜层厚度为8～15um。
3.如权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述疏水有机硅纳米涂层包括溶剂和溶质，所述溶质为疏水有机硅，所述疏水有机硅在溶液中的质量含量为20％～30％。
4.如权利要求1所述的防腐涂层，其特征在于，所述防腐涂层还包括增强疏水涂层，所述增强疏水涂层涂附于所述疏水有机硅纳米涂层外，所述增强疏水涂层包括氟碳树脂涂层。
5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的防腐涂层涂附于换热器的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)换热器前处理：
所述换热器分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将所述换热器整体浸入浓度为20％的疏水有机硅纳米涂层的溶液中，静置10～30s，取出所述换热器并排除其表面积液，将所述换热器置于100～150℃烘箱中，静置5～10min；重复以上动作，再将所述换热器置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使所述疏水有机硅纳米涂层固化后，在所述换热器表面喷涂氟碳树脂涂层，待所述氟碳树脂涂层固化后，取出所述换热器静置至室温。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氟碳树脂涂层固化后的膜层厚度为5～10um。
7.一种如权利要求1-3中任意一项所述的防腐涂层涂附于换热器的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)换热器前处理：
所述换热器分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将所述换热器整体浸入浓度为30％的疏水有机硅纳米涂层的溶液中，静置10～30s，随后取出所述换热器并排除其表面积液，并将所述换热器置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使所述疏水有机硅纳米涂层固化后，取出所述换热器静置至室温。
8.一种如权利要求1-3中任意一项所述的防腐涂层涂附于换热器的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)换热器前处理：
所述换热器分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将所述换热器整体浸入浓度为20％的疏水有机硅纳米涂层的溶液中，静置10～30s，随后取出所述换热器并排除其表面积液，将其置于100～150℃烘箱中，静置5～10min；重复以上动作，再将所述换热器置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使所述疏水有机硅纳米涂层固化后，取出所述换热器静置至室温。
9.一种如权利要求1-4中任意一项所述的防腐涂层涂附于换热器的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)换热器前处理：
所述换热器分别经过除尘、除油除酯和钝化处理；
(2)涂装：
将所述换热器整体浸入浓度为30％的疏水有机硅纳米涂层的溶液中，静置10～30s，随后取出所述换热器并排除其表面积液，将其置于150～200℃烘箱中，静置10～30min，使所述疏水有机硅纳米涂层固化后；在换热器表面喷涂氟碳树脂涂层，待所述氟碳树脂涂层固化后，取出所述换热器静置至室温。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述疏水有机硅纳米涂层加所述氟碳树脂涂层固化后的膜层厚度为8～15um。
11.一种换热器，其特征在于，所述换热器表面涂附有如权利要求1-4任意一项所述的防腐涂层。
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| CN202111655348.0A CN114316796A (zh) | 2021-12-30 | 2021-12-30 | 一种防腐涂层、应用该防腐涂层的换热器及涂附方法 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108727938A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-02 | 赵永锋 | 一种含氟硅涂料及其制备方法 |
| CN108976424A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-11 | 广州大学 | 一种低表面能刷形有机硅分子及其制备和在涂层中的应用 |
| CN111925695A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-13 | 深圳市三曜科技有限公司 | 一种换热器专用防腐耐磨涂料及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-30 CN CN202111655348.0A patent/CN114316796A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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| CN108727938A (zh) * | 2018-07-03 | 2018-11-02 | 赵永锋 | 一种含氟硅涂料及其制备方法 |
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| CN111925695A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-13 | 深圳市三曜科技有限公司 | 一种换热器专用防腐耐磨涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴小源等: "《铝合金型材表面处理技术》", 30 April 2009, 冶金工业出版社 * |
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