CN114754606B - 换热器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种换热器和换热器的制备方法，所述换热器包括集流管、翅片以及多个换热管；所述换热管与所述集流管相固定，所述换热管的内腔与所述集流管的内腔连通；所述翅片位于相邻的两个换热管之间；所述换热器还包括涂层；所述涂层覆设于所述集流管、所述换热管和所述翅片中的至少一者的至少一部分表面上；所述涂层包括亲水树脂、亲水改性二氧化硅以及二氧化钛。二氧化硅粒子和二氧化钛粒子有利于形成复杂的微纳结构，亲水树脂的流平性和稳定性有助于该微纳结构的长久保持，本申请换热器的涂层亲水耐久性优异。

Description

换热器及其制备方法
技术领域
本申请涉及换热和材料技术领域，尤其涉及一种换热器及其制备方法。
背景技术
相关技术中，为了提高换热器表面的排水性能，一些技术通常选择在换热器的换热管表面和翅片表面涂覆亲水涂层进行亲水化处理。但是相关技术中的亲水涂层的亲水耐久性较差，在实际应用中仍然难以满足要求。涂层材料的亲水性耐久性仍然存在改进的空间。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供一种换热器，所述换热器包括集流管、翅片以及多个换热管；所述换热管与所述集流管相固定，所述换热管的内腔与所述集流管的内腔连通；所述翅片位于相邻的两个换热管之间；
所述换热器还包括涂层；所述涂层覆设于所述集流管、所述换热管和所述翅片中的至少一者的至少一部分表面上；所述涂层包括亲水树脂、亲水改性二氧化硅以及二氧化钛。
根据本申请的另一个方面，提供了如上所述换热器的制备方法，所述方法包括：
提供复合材料，所述复合材料包括10～30质量份的亲水树脂和70～90质量份的亲水性混合溶胶，且所述亲水性混合溶胶中各组分的质量份为：亲水改性二氧化硅溶胶为90～92份、二氧化钛溶胶为4～6份；
将所述复合材料涂覆于集流管、换热管和翅片中的至少一者的至少部分表面，固化，得到包含有所述涂层的所述换热器。
本申请换热器的涂层包含亲水树脂、亲水改性二氧化硅以及二氧化钛，二氧化硅粒子和二氧化钛粒子有利于形成复杂的微纳结构，亲水树脂的流平性和稳定性有助于该微纳结构的长久保持，亲水树脂的高分子化学结构与亲水改性二氧化硅粒子、二氧化钛粒子相互配合，提高了涂层的致密性和亲水基团的数量，有利于使得涂层的亲水耐久性优异。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1为本申请示例性的一种实施方式提供的换热器的结构示意图；
图2为本申请示例性的一种实施方式提供的换热器的翅片部分剖面示意图。
附图标记：
100-换热器；10-集流管；11-涂层；12-换热管；13-翅片。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的技术方案及所给出的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值或单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围。
需要说明的是，本文中使用的术语“和/或”或者“/”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
在本申请的说明中，使用的术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A、B，那么短语“A、B中的至少一者”意味着仅A；仅B；或A及B。在另一实例中，如果列出项目A、B、C，那么短语“A、B、C中的至少一者”意味着仅A；或仅B；仅C；A及B(排除C)；A及C(排除B)；B及C(排除A)；或A、B及C的全部。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。此外，所使用的术语“至少部分表面”、“表面的至少一部分”、“至少一部分表面”或其他相似术语意味着该部件的任意部分表面或整个表面。例如，换热器表面的至少一部分是指，换热器的某一部分或某几部分表面，或者换热器的整个表面。
在一种具体实施例中，下面通过具体的实施例对本申请做进一步地详细描述。
相关技术中，微通道换热器是20世纪90年代发展起来的高效换热设备，可广泛应用于化工、能源与环境等领域。由于微通道换热器具有许多与常规尺度设备不同的特征，如体积小、重量轻、效率高、强度大等。微通道技术同时触发了新能源汽车热管理系统、家用空调、商业空调及冷冻设备等领域提高效率、降低排放的技术革新。
相关技术中，为提高换热器表面的排水效果，一种改善手段是对换热器表面进行亲水化处理。目前对换热器表面的亲水化处理主要通过涂覆亲水涂料以形成涂层(亲水涂膜)的方式来实现，如在铝翅片表面涂覆亲水涂料以形成亲水涂膜，使水滴在涂层表面迅速铺展并流走。相关技术中的一些亲水性涂料虽然具有良好的成膜性和流平性，但所形成的涂层耐热性或耐候性较差，亲水性也不佳，成本也较高，较难满足实际应用的需求。因此，如何使现有的热管理系统(如低温热泵空调换热系统)具有较好的排水性，开发新型具有持续耐久亲水能力的材料成为相关行业急需解决的问题。
基于此，本申请实施例的技术方案提供了换热器和换热器的制备方法，针对换热器的制备方法，本申请也提供了用于形成涂层的复合材料的制备方法，本申请实施例的技术方法提供的换热器具有亲水耐久性优异的涂层，这种涂层在保证亲水性的同时，耐久性较好，可以延长换热器的使用寿命。具体技术方案的描述参见下文。
本文中，除非另有说明，否则所涉及的百分数、比例或份数按照质量计。其中，“质量份”指多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，例如1份可以表示为1g，可以表示1.68g，也可以表示为5g等。
本申请实施例提供的复合材料中至少包括亲水改性二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶，以及包括少量的亲水树脂。其中，亲水改性二氧化硅溶胶的含量大于二氧化钛的含量。
该复合材料通过将亲水树脂与包含亲水改性二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶的亲水性混合溶胶进行结合使用，能够充分发挥各组分优势，成为具有亲水耐久性能较强的复合材料。
本申请实施例提供的复合材料适于应用在换热器领域，可以采用浸涂、喷涂等涂覆方式将复合材料涂覆于换热器的至少部分表面，可在换热器的对应表面得到耐久性、亲水性皆优异的涂层。相应的，能够提升换热器表面的亲水耐久性，延长换热器的亲水性寿命。
本申请实施例提供一种换热器。换热器包括集流管、翅片以及多个换热管，换热管与集流管相固定，换热管的内腔与集流管的内腔连通，翅片位于相邻的两个换热管之间。具体地，该换热器表面的至少一部分设有涂层；其中，该涂层覆设于集流管、换热管和翅片中的至少一者的至少一部分表面上。涂层包括亲水树脂、亲水改性二氧化硅以及二氧化钛。
示例性的，如图1所示，该换热器100的主要结构，包括集流管10、换热管12以及翅片13，换热管12与集流管10相固定，换热管12的内腔与集流管10的内腔连通，翅片13位于相邻的两个换热管12之间。换热器100为微通道换热器。微通道换热器包括换热管12和翅片13，换热管12和/或翅片13的表面的至少一部分上具有由上述的复合材料涂覆、固化后所形成的涂层11。图1中参考最左侧换热管12表面的阴影部分对涂层11进行示意。当然在其他实施方式中，其他换热管12、翅片13以及集流管10的表面均可以涂覆复合材料形成涂层11。
图1中集流管10的数量为两个，换热管12的数量通常为多个，翅片13的数量至少为一个，且通常也为多个。换热管12连接于该两个集流管10之间，换热管12的宽度大于换热管12的厚度，换热管12的内部具有沿换热管12长度方向延伸的多个换热通道。从而换热管12可以为微通道扁管或者椭圆管。
多个换热管12沿集流管10的轴向方向排列，翅片13沿换热管12的长度方向呈波形，翅片13的波峰部和波谷部分别与相邻的两个换热管相连接。在一些实施方式中，翅片13的部分区域可以设置窗口结构，进一步强化换热。
在一些实施例中，该微通道换热器为全铝的微通道换热器。微通道换热器的结构和各个部件的连接关系为本领域的常规知识，在此就不再赘述。
在一些实施方式中，涂层11的单位面积重量控制在9g/m2～14g/m2。
如图2所示，在一些实施例中，翅片13的至少一部分表面上具有涂层11。
本申请换热器的涂层包含亲水树脂、亲水改性二氧化硅以及二氧化钛，二氧化硅粒子和二氧化钛粒子有利于形成复杂的微纳结构，亲水树脂的流平性和稳定性有助于该微纳结构的长久保持，亲水树脂的高分子化学结构与亲水改性二氧化硅粒子、二氧化钛粒子相互配合，提高了涂层的致密性和亲水基团的数量，有利于使得涂层的亲水耐久性优异。
本申请实施例还提供一种制备如上所述的换热器的方法，包括以下步骤：
提供复合材料，复合材料包括10～30质量份的亲水树脂和70～90质量份的亲水性混合溶胶，且亲水性混合溶胶中各组分的质量份为：亲水改性二氧化硅溶胶为90～92份、二氧化钛溶胶为4～6份。
将复合材料涂覆于集流管、换热管和翅片中的至少一者的至少部分表面，固化，得到包含有所述涂层的所述换热器。
需要注意的是，复合材料并不等同于涂层，复合材料涂覆在集流管、换热管、翅片中的至少一者的至少部分表面之后，上述的整个结构需要进行高温固化，在高温固化的过程中，复合材料中如亲水性混合溶胶的水性溶剂会随温度挥发，而如亲水改性二氧化硅粒子、二氧化钛粒子等携带的基团会与换热器铝材表面的部分基团脱水缩合进行形成稳定的化学链结构，且亲水改性二氧化硅粒子、二氧化钛粒子会分散填充入亲水树脂形成的高分子网状结构中。当固化完成后，最终可以得到带有涂层的换热器产品。
在本申请的一些实施例中，在提供复合材料的步骤之前还包括制备所述复合材料的步骤，所述复合材料的制备步骤包括：
采用超声混合和/或采用机械搅拌的方式将10～30质量份的亲水树脂和70～90质量份的亲水性混合溶胶混合均匀。
具体的，该复合材料的制备方法，将包含亲水改性二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶的亲水性混合溶胶与亲水树脂进行混合形成复合材料，亲水性混合溶胶和亲水树脂都带有大量的亲水基团(羧基、羟基等)，亲水基团能够改善被涂覆物品的表面的亲水性能，液体在被涂覆物品的表面容易铺展滑走，使被涂覆物品的表面不容易积水。亲水性混合溶胶中的二氧化硅粒子、二氧化钛粒子能够在被涂覆物品的表面形成复杂的微纳米结构，这种微纳结构是涂层具有亲水性和耐久性的关键，而亲水树脂的流平性能和稳定性有助于被涂覆物品的表面微纳结构的长久保持，有助于提升复合材料所形成的涂层的亲水耐久性。并且，亲水树脂的加入提高了涂层的致密性，使得涂层耐腐蚀性能增强，有利于保持亲水涂层的完整性，从而有利于耐久性提升。
在一些具体的实施方式中，复合材料的制备方法包括：所述将10～30份的亲水树脂和70～90份的亲水性混合溶胶混匀，如先采用超声的方式进行混合10～30min，再采用机械搅拌的方式进行混合10～30min。超声混合有助于将大的颗粒团打散为小的颗粒团，机械搅拌混合有助于将各个颗粒团混合均匀。这样，有助于使亲水树脂和亲水性混合溶胶充分混合均匀，充分发挥二者优势，得到亲水耐久性优异的复合材料。
示例性的，超声混合的时间例如为10min、12min、15min、18min、20min、25min、30min等；机械搅拌的时间例如为10min、12min、15min、18min、20min、25min、30min等。在一些实施例中，超声混合和机械搅拌的时间分别为15min。当然，在其他实施方式中，也可以先采用机械搅拌的方式进行混合10～30min，再采用超声的方式进行混合10～30min。也可以只采用机械搅拌和超声混合中的其中一种混合方式，混合时间可以在30min左右。
将通过本申请实施例提供的制备方法得到的复合材料应用在换热器如全铝的微通道换热器中时，能够使换热器表面初始静态接触角不超过10°，亲水效果优异，并且该复合材料的制备过程绿色环保，基本无有害成分排放，操作简单，成本较低。复合材料中的亲水性混合溶胶与铝类基材之间具有良好的润湿性，Si(硅)与Al(铝)之间能形成Si-O-Al键，提升了所形成的涂层的附着力。复合材料通过亲水树脂的加入进一步提升了混合溶胶的流平性，改善了涂层的表面状态，同时提高了涂层的致密性，对基本防腐性能也能起到一定的改善作用，尤其是能使得涂层的亲水耐久性得到较明显的提升。
根据本申请实施例，复合材料的制备原料包括亲水树脂，亲水树脂的质量份数为10～30份，典型但非限制性的例如可以为10份、12份、15份、16份、17份、18份、20份、22份、25份、28份、30份以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
根据本申请实施例，复合材料的制备原料包括亲水性混合溶胶，亲水性混合溶胶的质量份数为70～90份，典型但非限制性的例如可以为70份、72份、75份、78份、80份、82份、85份、88份、90份以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。
上述复合材料在制备过程中，综合考虑各原料对复合材料性能指标如亲水性、流平性、整个体系的协同性等的贡献而确定的，通过使各原料在上述范围内，利用上述特定含量的亲水树脂和亲水性混合溶胶的协同配合，均衡了各种性能，能使制得的复合材料具有良好的亲水耐久性，且性能稳定。
根据本申请实施例，对于亲水树脂、亲水性混合溶胶的来源不作特殊限制，其可以自行制备或者也可以采用市售商品。例如复合材料在制备过程中，可以先制备亲水树脂，再制备亲水性混合溶胶；或者，也可以先制备亲水性混合溶胶，再制备亲水树脂；或者，可以同时制备亲水树脂和亲水性混合溶胶，本申请实施例对于亲水树脂和亲水性混合溶胶的制备顺序不作限定。或者，在另一些实施方式中，亲水树脂和亲水性混合溶胶中的至少一者可以通过商购获得。
下面将对亲水性混合溶胶的制备进行详细说明。
在一些实施例中，亲水性混合溶胶包括亲水改性二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶；按质量份计，亲水改性二氧化硅溶胶为90～92份，二氧化钛溶胶为4～6份。通过使亲水性混合溶胶中包含二氧化硅和二氧化钛，能使涂层形成物理性能和化学性能都比较稳定的结构，使涂层稳定、致密，可使得涂层的亲水性进一步提升，达到亲水性、耐久性良好的效果。
其中，亲水改性二氧化硅溶胶的质量份为90～92份，典型但非限制性的例如可以为90份、90.5份、90.8份、91份、91.2份、91.5份、92份以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。在采用溶胶法制备二氧化硅颗粒时，在二氧化硅颗粒表面会带有大量的Si-OH基团，其具有反应活性基团羟基(-OH)，通过颗粒间相互反应，能得到亲水性优异的涂层；此外，通过使二氧化硅的含量在此范围内有助于提升涂层的亲水性。
其中，二氧化钛溶胶的质量份为4～6份，典型但非限制性的例如可以为4份、4.5份、4.8份、5份、5.2份、5.5份、5.8份、6份以及这些点值中的任意两个所构成的范围中的任意值。二氧化钛粒子具有两性粒子以及光催化特性，其具有光致超亲水性。在采用溶胶法制备二氧化钛颗粒时，在二氧化钛颗粒表面会带有大量的Ti-OH基团，其具有反应活性基团羟基(-OH)，能得到亲水性优异的涂层。
亲水改性二氧化硅溶胶形成涂层后相对二氧化钛溶胶形成的涂层耐久性稍差，但是亲水改性二氧化硅溶胶形成的涂层成膜效果较好。二氧化钛溶胶则相反，其成膜效果差，但是涂层耐久性较强。通过调配亲水改性二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶的含量比重，可以充分发挥二氧化硅以及二氧化钛的优势，增强二者的协同配合作用，有助于进一步提升涂层的亲水性，且成膜效果好。
在一些实施例中，亲水性混合溶胶包括如下质量份的原料：亲水改性二氧化硅溶胶90～92份、二氧化钛溶胶4～6份和pH值调节剂3～5份。
在一些实施例中，所述亲水性混合溶胶的制备方法包括：
按质量份计，将90～92份的亲水改性二氧化硅溶胶与4～6份的二氧化钛溶胶混合，得到混合液，采用3～5份pH值调节剂调节所述混合液的pH值至2.5～3.5，再在45℃～55℃下搅拌反应3.5h～5h，得到所述亲水性混合溶胶。
根据本发明实施例，对于上述亲水性混合溶胶的制备原料的来源以及具体类型没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，只要不对本发明的目的产生限制即可。如可以采用本领域技术人员所熟知的各原料，可以采用其市售商品，也可以自行制备。在本申请的一些实施方式中，上述90～92份的亲水改性二氧化硅溶胶中，一部分采用市售商品获得，另一部分采用本申请实施例提供的制备方法获得，这样，有利于提升亲水性及亲水耐久性。当然，在本申请的另一些实施方式中，上述90～92份的亲水改性二氧化硅溶胶，可以均采用市售商品获得。或者，在本申请的另一些实施方式中，上述90～92份的亲水改性二氧化硅溶胶，可以均采用本申请实施例提供的制备方法获得。
在一些实施例中，上述90～92份的亲水改性二氧化硅溶胶中，34～36份的亲水改性二氧化硅溶胶通过本申请实施例提供的制备方法制备得到，其余部分亲水改性二氧化硅溶胶采用市售商品。
本发明实施例对于上述二氧化钛溶胶、pH调节剂等原料的来源以及具体类型没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，只要不对本发明的目的产生限制即可。如可以采用本领域技术人员所熟知的各原料，可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。
上述亲水性混合溶胶主要由合适且适量的亲水改性二氧化硅溶胶、二氧化钛溶胶和pH调节剂制备而成，得到亲水性能优异的亲水性混合溶胶。其中的亲水改性二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶为亲水性材料，具有一定的反应活性基团或亲水基团，比如羟基(-OH)，通过颗粒间的相互反应能够得到致密的涂层，能够发挥其自身的化学性能稳定、耐候性、亲水性等基本性能。
为了进一步优化亲水性混合溶胶中各组分的用量，提升组分的协同配合作用，在一些实施例中，所述亲水性混合溶胶包括如下质量份的原料：亲水改性二氧化硅溶胶91份、二氧化钛溶胶5份和pH值调节剂4份。进一步，在一些实施例中，所述亲水性混合溶胶包括如下质量份的原料：自制的亲水改性二氧化硅溶胶35份、市售的亲水改性二氧化硅溶胶56份、二氧化钛溶胶5份和pH值调节剂4份。
在一些实施例中，上述自制的亲水改性二氧化硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：
按质量份计，将36～40份的硅烷前驱体和50～56份的溶剂在45℃～55℃下混合均匀，再加入2～4份的水和0.5～1.5份的表面活性剂，混合均匀，再加入1～2份的酸和2～4份的水，反应22h～24h，得到亲水改性二氧化硅溶胶。示例性的，硅烷前驱体的质量份例如可以为36份、37份、38份、39份、40份等；溶剂的质量份例如可以为50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份等；水的质量份例如可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份等；表面活性剂的质量份例如可以为0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份等；酸的质量份例如为1份、1.2份、1.5份、1.6份、1.8份、2份等。混合的温度例如为45℃、46℃、48℃、50℃、52℃、54℃、55℃等；反应时间例如为22h、22.5h、23h、23.5h、24h等。
在满足亲水性混合溶胶的亲水性能等需求的情况下，上述硅烷前驱体的具体类型是可以多种多样的。具体地，在一些实施例中，硅烷前驱体包括30～32份的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(简称KH-560)和6～8份的正硅酸乙酯。示例性的，KH-560的质量份例如可以为30份、31份、32份等；正硅酸乙酯的质量份例如可以为6份、7份、8份等。
此外，在其他实施例中，硅烷前驱体并不限于上述列举的几种，在满足亲水性混合溶胶的亲水性能等需求的情况下，硅烷前驱体还可以采用其他的类型，例如还可以为六甲基二硅胺烷、氯硅烷等，在此不再一一详细描述。
采用一定含量的KH-560和正硅酸乙酯的混合物作为硅烷前驱体，更有助于获得亲水性优异的亲水改性二氧化硅溶胶，有助于得到亲水性、耐久性良好的溶胶。
在满足亲水性混合溶胶的亲水性能等需求的情况下，溶剂、表面活性剂、酸的具体类型是可以多种多样的。具体地，在一些实施例中，溶剂包括醇类溶剂。进一步，醇类溶剂包括碳原子数1～10的醇类溶剂，优选为碳原子数1～8的醇类溶剂，更优选为碳原子数1～4的醇类溶剂。进一步，在一些实施例中，溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的任意一种或任意两种及以上的任意比例组成的混合物。由此，来源广泛，容易获得，成本较低。
在一些实施例中，表面活性剂包括，但不限于，十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十六烷基苯磺酸中的至少一种。进一步，在一些实施例中，表面活性剂为十二烷基硫酸钠。由此，成本较低，来源广泛，使用效果佳。
在一些实施例中，酸包括，但不限于甲酸、乙酸中的至少一种。进一步，在一些实施例中，酸为甲酸。
在一些具体的实施方式中，上述自制的亲水改性二氧化硅溶胶的制备方法，包括以下步骤：按质量份计，将31份的KH-560、7份的正硅酸乙酯和54份的无水乙醇在45℃～55℃水浴条件下机械搅拌混合均匀，得到混合物；再将3份的水和1份的十二烷基硫酸钠混合均匀后加入到混合物中；然后再将1份的甲酸和3份的水滴加到混合物中，混合均匀，保持上述反应条件不变反应约24h，得到亲水改性二氧化硅溶胶。
上述亲水改性二氧化硅溶胶的制备所涉及的方程式或反应机理可如下所示：
1)正硅酸乙酯水解缩合：Si(OCH2CH3)4+2H2O→SiO2+4C2H5OH。
2)KH560水解:R-Si(OCH3)3+3H2O→R-Si(OH)3+CH3OH
KH560缩聚:R-Si(OH)3+R-Si(OH)3→R-Si(OH)2-O-Si(OH)2-R+H2O
R-Si(OH)3+R-Si(OCH3)3→R-Si(OH)2-O-Si(OH)2-R+CH3OH
其中R代表KH560中的长链基团-(CH2)3-O-CHOCH2。
3)KH560与硅羟基的缩合：R-Si(OH)3+Si(OH)4→R-Si(OH)2-O-Si(OH)3+H2O。
通过本申请实施例制备得到的亲水改性二氧化硅溶胶含有大量的羟基(-OH)亲水基团，使溶胶表现出亲水性，同时羟基与羟基之间脱水缩合形成空间网络结构。从而使得亲水性混合溶胶中进一步中加入的分散的二氧化硅、二氧化钛等纳米颗粒填充到空间网络结构中，能够形成稳定的溶胶体系也即亲水性混合溶胶，该亲水性混合溶胶的溶胶能够与金属基底中的-OH结合，脱水缩合形成共价键，成膜后起到保护金属基底的作用，从而达到亲水、防腐的效果。
在满足亲水性混合溶胶的亲水性能等需求的情况下，pH调节剂包括有机酸或无机酸。具体地，在一些实施例中，pH调节剂为甲酸。
在一些具体的实施方式中，亲水性混合溶胶的制备方法包括：
按照上述制备方法制备得到所述自制的亲水改性二氧化硅溶胶；按照质量份计，将所制得的35份的自制的亲水改性二氧化硅溶胶、56份的市售的二氧化硅溶胶和5份的二氧化钛溶胶混合，采用4份pH值调节剂甲酸调节体系的pH值至3.0左右，再在45℃～55℃水浴条件下搅拌反应约4h～5h，得到亲水性混合溶胶。所得到的亲水性混合溶胶为亲水效果增强的混合的溶胶。
采用上述方法制备得到的亲水性混合溶胶，通过将上述自制的亲水改性二氧化硅溶胶、市售的二氧化硅溶胶和二氧化钛溶胶混合，能够充分发挥各组分的优势，可以得到亲水性、耐久性良好的混合溶胶，可使得涂层亲水性进一步提升。其中的二氧化硅粒子表面带有大量的Si-OH，亲水性优异。其中的二氧化钛粒子具有光致超亲水性：光照下，TiO2价带电子被激发到导带，电子和空穴向TiO2表面迁移，在表面生成电子空穴对，电子与Ti4+反应，空穴则与表面桥氧离子反应，分别形成正三价的钛离子和氧空位。此时空气中的水解离吸附在氧空位中，成为化学吸附水(表面羟基)，化学吸附水可进一步吸附空气中的水分，形成物理吸附层，即在三价钛缺陷周围形成高度亲水的微区。
此外，上述自制的亲水改性二氧化硅溶胶含有纳米级二氧化硅粒子，分散性好。而市售的二氧化硅溶胶可以采用微米级和亚微米级。通过不同粒径的二氧化硅粒子组合改善了涂装后涂层表面形貌，表面能增加，涂层亲水性提高。
下面将对亲水树脂的制备进行详细说明。
本申请的复合材料将上述亲水性混合溶胶与亲水树脂复合，可以汲取亲水树脂低成本、易成膜的特性，充分发挥两者的优势，拓宽使用范围。加入亲水树脂后可进一步增加混合溶胶的流平性，改善了涂层的表面状态；同时提高了涂层的致密性，能使基体防腐性能得到提升；尤其是能使涂层亲水耐久性得到明显提升。在满足上述需求的情况下，亲水树脂的具体类型是可以多种多样的。具体地，在一些实施例中，所述亲水树脂包括丙烯酸树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂和环氧树脂中的至少一种。例如，亲水树脂可以为丙烯酸树脂，可以为氨基树脂，可以为聚氨酯树脂，可以为醇酸树脂(含无油醇酸)，可以为环氧树脂，也可以为上述亲水树脂中的任意两种或两种以上的任意比例组成的混合物。此外，在其他实施例中，亲水树脂并不限于上述列举的几种，在满足上述需求的情况下，亲水树脂还可以采用其他的类型。
本发明实施例对于上述亲水树脂的来源没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，只要不对本发明的目的产生限制即可。如可以采用本领域技术人员所熟知的各原料，可以采用其市售商品，也可以自行制备。
在一些实施例中，亲水树脂为丙烯酸树脂。尤其是，在一些实施例中丙烯酸树脂通过本申请实施例提供的如下方法制备得到。当然，在其他实施例中，丙烯酸树脂也可以采用市售商品。
在一些实施例中，至少部分丙烯酸树脂采用如下方法制备得到：将第一部分引发剂与预热至第一温度的丙二醇甲醚醋酸酯混合，得到混合液A；将第一单体、第二单体与第二部分引发剂混合，得到混合液B；将所述混合液B滴加至所述混合液A中，滴加完毕后，再将第三部分引发剂加入至反应体系中，在90℃～110℃下保温反应0.5h～2h，得到所述丙烯酸树脂。
在一些实施例中，按质量份计，所述丙烯酸树脂的各制备原料的质量份为：丙二醇甲醚醋酸酯为45～55份、第一部分引发剂为0.5～1份、第一单体为30～35份、第二单体为15～20份、第二部分引发剂为0.2～0.4份、第三部分引发剂为0.1～0.3份。进一步，在一些实施例中，按质量份计，所述丙烯酸树脂的各制备原料的质量份为：丙二醇甲醚醋酸酯为48～52份、第一部分引发剂为0.5～1份、第一单体为32～34份、第二单体为16～18份、第二部分引发剂为0.3份、第三部分引发剂为0.2份。
上述丙烯酸树脂的制备过程中，第一部分引发剂、第二部分引发剂和第三部分引发剂可以为同一类型的引发剂或者也可以为不同类型的引发剂，在一些实施方式中为同一类型的引发剂。第一部分引发剂、第二部分引发剂和第三部分引发剂的区别主要在于其加入的含量不同。
本发明实施例对于上述引发剂、第一单体、第二单体的来源及具体类型没有限制要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，只要不对本发明的目的产生限制即可。如可以采用本领域技术人员所熟知的各原料，可以采用其市售商品，也可以自行制备。
基于所制得的丙烯酸树脂的性能、成本、体系的协同性等方面考虑，在一些实施例中，所述引发剂包括，但不限于，叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化叔戊基、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基、过氧化二异丙苯、3,3-双(叔丁基过氧)丁酸乙酯、3,3-双(叔戊基过氧)丁酸乙酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化醋酸叔戊酯、1,1'-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化2-乙基己基酸叔丁酯和过氧化2-乙基己基酸叔戊酯中的至少一种。进一步，在一些实施例中，所述引发剂为叔丁基过氧化氢。
基于所制得的丙烯酸树脂的性能、成本、体系的协同性等方面考虑，在一些实施例中，所述第一单体和第二单体各自独立地选自丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺和N-甲基丙烯酰胺中的至少一种。
例如，在一些实施方式中，第一单体为丙烯酸，第二单体为甲基丙烯酸羟乙酯。或者，在其他实施方式中，第一单体和第二单体可以选自甲基丙烯酸、苯乙烯等乙烯基单体；甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯等含不饱和双键的单体；甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺等含双键的酰胺类单体。从聚合得到树脂的亲水性方面考虑，可以选择丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸羟乙酯作为第一单体和第二单体。
在一些实施例中，第一温度为90℃～110℃，例如为90℃、95℃、100℃、105℃、110℃等。在一些实施例中，上述丙烯酸树脂在制备过程中，在90℃～110℃下保温反应0.5h～2h，例如在90℃、95℃、100℃、105℃、110℃等油浴温度下保温反应0.5h、0.8h、0.1h、1.5h、2h等。
在一些具体的实施方式中，丙烯酸树脂采用如下方法制备得到：按质量份计，将50份的丙二醇甲醚醋酸酯在搅拌、油浴的条件下升温至90℃～110℃，加入0.5～1份的引发剂叔丁基过氧化氢，得到混合液A；将33份的丙烯酸、17份的甲基丙烯酸羟乙酯和0.3份的引发剂叔丁基过氧化氢混合均匀，得到混合液B，将混合液B滴加至混合液A中，滴加完毕后，再将0.2份的引发剂叔丁基过氧化氢加入至反应体系中，在90℃～110℃油浴中保温反应0.5h～2h，得到所述丙烯酸树脂。
进一步，包含本申请提供的复合材料的换热器在制备过程中，先对换热管和/或翅片表面进行预处理，而后再将复合材料涂覆于经过预处理后的换热管和/或翅片表面，经过固化后，得到所述的换热器。
具体地，在一些实施例中，对换热器的换热管和/或翅片表面进行预处理，换热器的预处理步骤具体包括：将换热器的换热管和/或翅片表面进行100～200目的喷砂处理，再用醇或酸进行清洗换热管和/或翅片表面，而后晾干或在35℃～50℃下烘干。
进一步，预处理过程中，一些实施例中喷砂目数为120～180目，如喷砂目数为150目。所采用的清洗方式例如可以采用无水乙醇超声清洗，或者采用酸蚀清洗。
本申请的一些实施例中，复合材料涂覆换热器的方式包括但不限于浸涂、喷涂、刷涂、淋涂或辊涂中的至少一种。考虑到实施的便捷性，可以利用喷涂或浸涂的方式，将本申请实施例提供的复合材料涂覆于预处理后的换热管和/或翅片表面。其中，浸涂的时间为2～5min，进一步可选为2～3min；浸涂的次数为2～5次，进一步可选为2～3次。
在一些实施例中，将复合材料涂覆于经过预处理后的换热管和/或翅片表面之后，进行固化，固化的温度为180℃～220℃，进一步可选为190℃～210℃，进一步可选为200℃；固化的时间为0.5h～2h，进一步可选为0.8h～1.5h，进一步可选为1h。
该换热器通过采用本申请提供的复合材料，以及经过对上述换热器的制备条件的进一步调整及优化，能够制备得到具有亲水耐久性较佳的涂层的换热器，经测试，该涂层的接触角＜10°，具有良好的亲水性能，可以提高排水性，且涂层的亲水耐久性良好。
在本申请提供的其他实施方式中，本申请的复合材料还可以应用在非换热器的产品上，例如热泵热水器等。当然其他产品对亲水性能和/或亲水耐久性提升有需求的产品都可以应用本申请实施方式所提供的复合材料。
为充分说明本申请提供的复合材料的能改善亲水性和亲水耐久性，便于理解本发明，本申请进行了多组实验验证。下面结合具体实施例、对比例，对本发明作进一步说明。本领域的技术人员将理解，本申请中描述的仅是部分实例，其他任何合适的具体实例均在本申请的范围内。
实施例1
1、复合材料的制备
按质量份计，将10份的丙烯酸树脂和90份的亲水性混合溶胶混合均匀，得到复合材料；其中，所述亲水性混合溶胶中各组分的质量份为：亲水改性二氧化硅溶胶为91份、二氧化钛溶胶为5份。
2、换热器的制备
对待涂覆涂层的换热器的换热管和/或翅片表面进行预处理，具体包括：将换热管和/或翅片表面进行150目的喷砂处理，再用无水乙醇清洗换热管和/或翅片表面，并晾干。
将上述步骤1得到的复合材料浸涂或喷涂于经预处理后的换热管和/或翅片表面，在200℃下经过固化1h后，得到具有涂层的换热器。
实施例2-3
以与实施例1相同的方式制备复合材料和换热器，不同之处在于丙烯酸树脂和亲水性混合溶胶的比例。
实施例2中，将20份的丙烯酸树脂和80份的亲水性混合溶胶混合均匀。
实施例3中，将30份的丙烯酸树脂和70份的亲水性混合溶胶混合均匀。
其余均与实施例1相同。
实施例4-5
以与实施例1相同的方式制备复合材料和换热器，不同之处在于亲水树脂的类型。
实施例4中，亲水树脂为氨基树脂。
实施例5中，亲水树脂为醇酸树脂。
其余均与实施例1相同。
实施例6-10
以与实施例1相同的方式制备复合材料和换热器，不同之处在于丙烯酸树脂的制备。
实施例6中，至少部分丙烯酸树脂采用如下方法制备得到：按质量份计，将50份的丙二醇甲醚醋酸酯在搅拌、油浴的条件下升温至100℃，加入1份的叔丁基过氧化氢，得到混合液A；将33份的丙烯酸、17份的甲基丙烯酸羟乙酯和0.3份的叔丁基过氧化氢混合均匀，得到混合液B，将混合液B滴加至混合液A中，滴加完毕后，再将0.2份的叔丁基过氧化氢加入至反应体系中，在100℃油浴中保温反应1h，得到丙烯酸树脂。其余均与实施例1相同。
实施例7中，与实施例6的不同之处在于，将叔丁基过氧化氢替换为偶氮二异丁腈；其余均与实施例6相同。
实施例8中，与实施例6的不同之处在于，将叔丁基过氧化氢替换为过氧化二苯甲酰，且混合液A中过氧化二苯甲酰的加入量为0.5份；其余均与实施例6相同。
实施例9中，与实施例6的不同之处在于，将33份的丙烯酸和17份的甲基丙烯酸羟乙酯替换为33份的甲基丙烯酸和17份的丙烯酸羟丙酯；其余均与实施例6相同。
实施例10中，与实施例6的不同之处在于，将33份的丙烯酸和17份的甲基丙烯酸羟乙酯替换为32份的丙烯酸和18份的丙烯酰胺；其余均与实施例6相同。
实施例11-17
以与实施例1相同的方式制备复合材料和换热器，不同之处在于亲水性混合溶胶的制备。
实施例11中，(a)按质量份计，将31份的KH-560、7份的正硅酸乙酯和54份的无水乙醇在约50℃水浴条件下机械搅拌混合均匀，得到混合液；再将3份的水和1份的十二烷基硫酸钠混合均匀后加入到混合液中；然后再将1份的甲酸和3份的水滴加到混合液中，混合均匀，保持上述反应条件不变反应约24h，得到亲水改性二氧化硅溶胶。
(b)按质量份计，将所步骤(a)得到的35份的亲水改性二氧化硅溶胶、56份的市售的二氧化硅溶胶和5份的二氧化钛溶胶混合，采用4份pH值调节剂甲酸调节体系的pH值至3.0左右，再在约50℃水浴条件下搅拌反应约4h，得到亲水性混合溶胶。
实施例12中，与实施例11的不同之处在于，步骤(a)按质量份计，将32份的KH-560、8份的正硅酸乙酯和53份的无水乙醇在约50℃水浴条件下机械搅拌混合均匀，得到混合液；再将2.5份的水和0.5份的十二烷基硫酸钠混合均匀后加入到混合液中；然后再将1.5份的甲酸和2.5份的水滴加到混合液中，混合均匀，保持上述反应条件不变反应约24h，得到亲水改性二氧化硅溶胶。其余均与实施例11相同。
实施例13中，与实施例11的不同之处在于，步骤(a)按质量份计，将30份的KH-560、6份的正硅酸乙酯和56份的无水乙醇在约50℃水浴条件下机械搅拌混合均匀，得到混合液；再将2.6份的水和1.4份的十二烷基硫酸钠混合均匀后加入到混合液中；然后再将1.2份的甲酸和2.8份的水滴加到混合液中，混合均匀，保持上述反应条件不变反应约24h，得到亲水改性二氧化硅溶胶。其余均与实施例11相同。
实施例14中，与实施例11的不同之处在于，步骤(b)按质量份计，将所制得的37份的亲水改性二氧化硅溶胶、55份的市售的二氧化硅溶胶和5份的二氧化钛溶胶混合，采用3份pH值调节剂甲酸调节体系的pH值至3.0左右，再在约50℃水浴条件下搅拌反应约4h，得到亲水性混合溶胶。其余均与实施例11相同。
实施例15中，与实施例11的不同之处在于，步骤(b)按质量份计，将所制得的34份的亲水改性二氧化硅溶胶、56份的市售的二氧化硅溶胶和5.5份的二氧化钛溶胶混合，采用4.5份pH值调节剂甲酸调节体系的pH值至3.0左右，再在约50℃水浴条件下搅拌反应约4h，得到亲水性混合溶胶。其余均与实施例11相同。
实施例16中，与实施例11的不同之处在于，步骤(b)按质量份计，将所制得的91份的亲水改性二氧化硅溶胶和5份的二氧化钛溶胶混合，采用4份pH值调节剂甲酸调节体系的pH值至3.0左右，再在约50℃水浴条件下搅拌反应约4h，得到亲水性混合溶胶。其余均与实施例11相同。
实施例17中，与实施例11的不同之处在于，步骤(b)按质量份计，将市售的91份的二氧化硅溶胶和5份的二氧化钛溶胶混合，采用4份pH值调节剂甲酸调节体系的pH值至3.0左右，再在约50℃水浴条件下搅拌反应约4h，得到亲水性混合溶胶。其余均与实施例11相同。
对比例1
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1的复合材料中未含有亲水树脂，即对比例1的复合材料仅为亲水性混合溶胶。
对比例2
对比例1与实施例1的区别在于，对比例2中的复合材料未含有亲水性混合溶胶，即对比例2的复合材料仅为亲水树脂。
性能测试
1.亲水性能测试(接触角测试)
所用测试仪器为接触角测量仪，其采用光学成像原理，采用图像轮廓分析方式测量样品接触角。接触角是指在一固体水平平面上滴一滴液滴，固体表面上的固-液-气三相交界点处，其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所成的角。
测试时，打开接触角测量仪和与之相连的电脑，打开测试软件。
把试样放在水平工作台上，利用微量进样器调整液滴的量，体积一般为1μL左右，液滴在针头形成液滴，旋转旋钮使工作台上移，让试样表面与液滴接触，再下移工作台，试样上即可留下液滴。
通过测试软件进行测试和数据分析，得到这一区域的接触角。每一实施例和对比例的试样取5个不同的点进行测试后取平均值，记为该实施例和对比例试样的接触角。
经过上述接触角的测试结果表明，实施例1至实施例15的样品表面状态基本无异常，实施例16的样品表面略成粉状。且实施例1至实施例16的样品表面初始接触角均小于10°，实施例17的样品表面初始接触角为40.580°。对比例1的样品表面初始接触角也小于10°，对比例2的样品表面初始接触角为57.542°。由此，在实施例16即采用全部自制的亲水改性二氧化硅溶胶会对样品表面状态稍有影响，但实施例1至实施例16的表面接触角均小于10°，说明本申请的复合材料形成的涂层亲水性能相对优异，有利于促进在受限空间内的冷凝水排放。对比例2的样品由于未含有亲水性混合溶胶，而仅包含亲水树脂，虽然亲水树脂也具有一定量的亲水基团，但是其亲水性较差，初始接触角仅为57.542°，与含有亲水性混合溶胶的复合材料相变差距较大，且相应的成膜难度也较困难。
2.亲水耐久性测试(以实施例1-3和对比例1为例进行说明)
2.1流水测试
将实施例1-3以及对比例1的换热器样品浸没于流水中，隔24h取出吹干，测试接触角，并记录部分时间的接触角。测试结果分别如表1和表2所示。
表1实施例1-3的流水测试结果
表2对比例1的流水测试结果
由表1和表2的数据可以看出，实施例1至实施例3的换热器涂层表面亲水耐久性要优于对比例1的换热器涂层表面亲水耐久性。尤其是，经过520h流水测试后，实施例3的样品涂层表面接触角可达到40.902°，而对比例1的样品涂层在72h测试时表面接触角已经大于41°，说明本申请提供的复合材料形成的涂层的亲水耐久性优异。
2.2冷热交变测试
将实施例1至实施例3以及对比例1的换热器样品置于冷热交变箱中，温度变化范围为-40～120℃记为一个循环，隔一定循环次数后取出吹干测试接触角。测试结果分别如表3和表4所示。
表3实施例1-3的冷热交变测试结果
表4对比例1的冷热交变测试结果
由表3和表4的数据可以看出，实施例1至实施例3的换热器涂层表面亲水耐久性在经过100个冷热循环测试后，实施例3的样品涂层表面接触角可达到13.801°，实施例3的结果相对另两个实施例更优，且实施例1至实施例3的换热器涂层表面在100个冷热循环测试后，状态均相对平整，有利于在换热器表面实施。而对比例1的样品涂层在100个冷热循环测试后表面接触角达到21.624°，其接触角的数据相比实施例3较差，且对比例1在100个循环后样品表面状态较差，表现为涂层不平整，且涂层易粉化，从而涂层亲水耐久性较差，该种状态较难在换热器产品上实施。以上说明本申请提供的复合材料形成的涂层的亲水耐久性优异。
此外，由结合上述表1至表4可以看出，实施例3中的亲水树脂含量大于实施例1和实施例2中的亲水树脂含量，可知在适宜范围内增加亲水树脂的含量能够提高复合材料的亲水耐久性。另外，采用实施例4至实施例17制备得到的换热器，其亲水耐久性能与以上实施例相似，限于篇幅不再赘述。
在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。本申请实施例所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种换热器，其特征在于，所述换热器包括集流管、翅片以及多个换热管；所述换热管与所述集流管相固定，所述换热管的内腔与所述集流管的内腔连通；所述翅片位于相邻的两个换热管之间；
所述换热器还包括涂层；所述涂层覆设于所述集流管、所述换热管和所述翅片中的至少一者的至少一部分表面上；所述涂层包括亲水树脂、亲水改性二氧化硅以及二氧化钛，所述亲水树脂具有高分子网状结构，所述亲水改性二氧化硅以及所述二氧化钛分散填充于所述高分子网状结构中。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述亲水树脂包括丙烯酸树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂或环氧树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，在所述涂层中，所述亲水改性二氧化硅和二氧化钛所占的质量百分比之和大于所述亲水树脂的质量百分比。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述涂层的单位面积重量为9g/m2～14g/m2。
5.一种如权利要求1至4中任一所述换热器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
提供复合材料，所述复合材料包括10～30质量份的亲水树脂和70～90质量份的亲水性混合溶胶，且所述亲水性混合溶胶中各组分的质量份为：亲水改性二氧化硅溶胶为90～92份、二氧化钛溶胶为4～6份；
将所述复合材料涂覆于集流管、换热管和翅片中的至少一者的至少部分表面，固化，得到包含有所述涂层的所述换热器。
6.根据权利要求5所述的换热器的制备方法，其特征在于，所述提供复合材料的步骤之前还包括所述复合材料的制备步骤，所述复合材料的制备步骤包括：
采用超声混合和/或采用机械搅拌的方式将10～30质量份的亲水树脂和70～90质量份的亲水性混合溶胶混合均匀。
7.根据权利要求6所述的换热器的制备方法，其特征在于，所述亲水性混合溶胶的制备方法包括：
按质量份计，将90～92份的亲水改性二氧化硅溶胶与4～6份的二氧化钛溶胶混合，得到混合液，采用3～5份pH值调节剂调节所述混合液的pH值至2.5～3.5，再在45℃～55℃下搅拌反应3.5h～5h，得到所述亲水性混合溶胶。
8.根据权利要求7所述的换热器的制备方法，其特征在于，
至少部分所述亲水改性二氧化硅溶胶采用如下方法制备得到：按质量份计，将36～40份的硅烷前驱体和50～56份的溶剂在45℃～55℃下混合均匀，再加入2～4份的水和0.5～1.5份的表面活性剂，混合均匀，再加入1～2份的酸和2～4份的水，反应22h～24h，得到所述亲水改性二氧化硅溶胶。
9.根据权利要求8所述的换热器的制备方法，其特征在于，该至少部分亲水改性二氧化硅溶胶的制备方法具有以下特征中的至少一个：
a)所述硅烷前驱体包括30～32份的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和6～8份的正硅酸乙酯；
b)所述溶剂包括醇类溶剂；
c)所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基苯磺酸中的至少一种。
10.根据权利要求5至9任一项所述的换热器的制备方法，其特征在于，所述亲水树脂包括丙烯酸树脂，且至少部分所述丙烯酸树脂采用如下方法制备得到：将第一部分引发剂与预热至第一温度的丙二醇甲醚醋酸酯混合，得到混合液A；将第一单体、第二单体与第二部分引发剂混合，得到混合液B；将所述混合液B滴加至所述混合液A中，滴加完毕后，再将第三部分引发剂加入至反应体系中，在90℃～110℃下保温反应0.5h～2h，得到所述丙烯酸树脂；
其中，该至少部分丙烯酸树脂的制备方法具有以下特征中的至少一个：
d)按质量份计，所述丙烯酸树脂的各制备原料的质量份为：丙二醇甲醚醋酸酯为45～55份、第一部分引发剂为0.5～1份、第一单体为30～35份、第二单体为15～20份、第二部分引发剂为0.2～0.4份、第三部分引发剂为0.1～0.3份；
e)所述引发剂包括叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过氧化叔戊基、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基、过氧化二异丙苯、3,3-双(叔丁基过氧)丁酸乙酯、3,3-双(叔戊基过氧)丁酸乙酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化醋酸叔戊酯、1,1'-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化2-乙基己基酸叔丁酯和过氧化2-乙基己基酸叔戊酯中的至少一种；
f)所述第一单体和第二单体各自独立地包括丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺和N-甲基丙烯酰胺中的至少一种；
g)所述第一温度为90℃～110℃。
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