CN115466424A - 一种塑料表面的亲水处理方法及换热器芯体 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种塑料表面的亲水处理方法及换热器芯体，用于亲水改性领域。本申请塑料表面的亲水处理方法方法包括：当所述塑料表面除油除脂以及干燥后，对所述塑料表面进行活化处理；将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面，得到第一涂层；将干燥后的所述第一涂层在第一预设温度条件下进行加热，使所述有机纳米涂料固化形成有机涂层；将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面，得到第二涂层；将干燥后的所述第二涂层在第二预设温度条件下进行加热，使所述无机杂化涂料固化形成无机涂层并得到亲水性的目标塑料表面。通过在塑料表面形成有机涂层以及无机涂层，使塑料表面由疏水性变为亲水性。

Description

一种塑料表面的亲水处理方法及换热器芯体
技术领域
本申请实施例涉及亲水改性领域，尤其涉及一种塑料表面的亲水处理方法及换热器芯体。
背景技术
目前，管翅式，平行流以及板式热交换器被广泛用于空调设备。其中，铝箔是空调换热器的主要材料，铝箔的性能对空调器的效率有着极大影响。经过表面亲水处理后的铝箔能使换热片表面积聚的冷凝水迅速散开、均匀地分布在表面上，不会凝结成水珠，从而增大热交换面积，增加换热效率；同时，可以避免水珠的形成造成换热片间的聚集堵塞，降低风阻，从而减少能耗。
然而，现有亲水铝箔换热芯体难以满足轻量化、耐久性、耐腐蚀等方面的要求，在某些场合对替代材料的需求越来越迫切。由于塑料相对于金属而言具有质轻、价廉、耐腐蚀等优点，可以满足上述场合的现实需求。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于一般情况下塑料表面疏水，如果塑料板式换热器的芯体表面未做任何特殊处理，在喷淋的状态下，水滴在芯体表面不能铺展开了，相反地会聚集成水流成股流下，造成风阻增大，严重降低产品的能效比。同时如果水滴不能铺展，有效换热面积大大减小，影响其热交换能力。此外，在水流边界处，出现冷热交替及干湿变化，表面容易结垢，导致风阻增大、热阻增加。为保证换热器性能，需要增加定期除垢的人力和成本。
发明内容
本申请实施例提供了一种塑料表面的亲水处理方法及换热器芯体，通过在塑料表面形成有机涂层以及无机涂层，使塑料表面由疏水性变为亲水性。
本申请实施例提供了一种塑料表面的亲水处理方法，包括：
当所述塑料表面除油除脂以及干燥后，对所述塑料表面进行活化处理；
将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面，得到第一涂层；
将所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料固化后形成有机涂层；
将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面，得到第二涂层；
将所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料固化后形成无机涂层并得到亲水性的目标塑料表面。
进一步的，所述将所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料固化后形成有机涂层包括：
采用预设温度对所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料进行加热，形成所述有机涂层；
所述将所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料固化后形成无机涂层包括：
采用预设温度对所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料进行加热，形成所述无机涂层。
进一步的，当所述有机纳米涂料为有机纳米溶液时，所述有机纳米溶液的第一预设质量浓度为15％-30％；当所述无机杂化涂料为无机杂化溶液时，所述无机杂化溶液的第二预设质量浓度为10％-20％。
进一步的，所述将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面包括：
步骤一：根据所述有机涂层的厚度需求，确定所述有机纳米溶液的第一预设质量浓度，以及所述有机纳米溶液在所述活化后的塑料表面的第一擦拭操作；
将第一预设质量浓度的所述有机纳米溶液，根据所述第一擦拭操作均匀擦拭在所述活化后的塑料表面；
或，步骤二：根据所述有机涂层的厚度需求，确定所述活化后的塑料表面浸入所述有机纳米溶液的第一浸入时长以及所述有机纳米涂料的第一预设质量浓度；
根据所述第一浸入时长将所述活化后的塑料表面浸入第一预设质量浓度的所述有机纳米溶液。
进一步的，所述将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面包括：
步骤一：根据所述无机涂层的厚度需求，确定所述无机杂化溶液的第二预设质量浓度，以及所述无机杂化溶液在所述有机涂层的表面的第二擦拭操作；
将第二预设质量浓度的所述无机杂化溶液，根据所述第二擦拭操作均匀擦拭在所述有机涂层的表面。
或，步骤二：根据所述无机涂层的厚度需求，确定所述有机涂层的表面浸入所述无机杂化溶液的第二浸入时长以及所述无机杂化溶液的第二预设质量浓度；
根据所述第二浸入时长将所述有机涂层的表面浸入第二预设质量浓度的所述无机杂化溶液。
进一步的，所述将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面包括：
将第一预设质量浓度的所述有机纳米涂料作为有机底漆输入物理气相沉积室，所述物理气相沉积室将所述有机底漆气化并沉积在所述活化后的塑料表面；
所述将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面包括：
将第二预设质量浓度的所述无机杂化涂料作为无机底漆输入所述物理气相沉积室，所述物理气相沉积室将所述无机底漆气化并沉积在所述有机涂层的表面。
进一步的，所述采用预设温度对所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料口进行加热包括：
将干燥后的所述第一涂层在预设温度的烘箱中放置预设时长，对所述第一涂层进行加热；
所述采用预设温度对所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料进行加热包括：
将干燥后的所述第二涂层在预设温度的所述烘箱中放置预设时长，对所述第二涂层进行加热。
本申请实施例还提供了一种换热器芯体，其特征在于，包括多个塑料片材，多个所述塑料片材具有塑料表面的亲水处理方法处理过的亲水性的塑料表面。
进一步的，所述塑料片材的亲水性的塑料表面对应相叠，且所述塑料片材的亲水性的塑料表面之间设有多块平行排列的第一支撑体，所述塑料片材的亲水性的塑料表面与所述第一支撑体形成多个亲水水流通道；所述亲水水流通道，用于将所述换热芯体产生的水流在所述亲水水流通道的内壁表面形成换热水膜。
进一步的，所述塑料片材的非亲水性的塑料表面对应相叠，且所述塑料片材的非亲水性的塑料表面之间设有多块平行排列的第二支撑体，所述塑料片材的非亲水性的塑料表面与所述第二支撑体形成多个非亲水空气通道；所述非亲水空气通道，用于流通所述换热器芯体的气体。
进一步的，所述塑料片材的亲水性的塑料表面包括：无机涂层以及位于所述塑料片材的表面与所述无机涂层之间的有机涂层；
所述有机涂层为：有机硅氮烷或有机硅烷；所述无机涂层包括二氧化硅、二氧化钛、氧化锡以及氧化钨等。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例中，将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面，得到第一涂层；将干燥后的所述第一涂层在第一预设温度条件下进行加热，使所述有机纳米涂料固化形成有机涂层；将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面，得到第二涂层；将干燥后的所述第二涂层在第二预设温度条件下进行加热，使所述无机杂化涂料固化形成无机涂层并得到亲水性的目标塑料表面。通过在塑料表面形成有机涂层以及无机涂层，使塑料表面由疏水性变为亲水性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一个亲水处理方法流程图；
图2为本申请实施例公开的另一亲水处理方法流程图；
图3为本申请实施例公开的一个经亲水处理后的塑料表面亲水效果对比图；
图4为本申请实施例公开的一个经亲水处理后的塑料表面接触角图；
图5为本申请实施例公开的一个换热器芯片的结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
现有的塑料板式换热器的芯体未做任何表面处理，由于塑料表面疏水，塑料的表面能较低，水滴在其表面不能铺展开来，喷淋后在循环干湿状态的界面容易结垢等缺点，一方面会水流在芯体表面成股流下，影响通道空间使得换热器芯体的风阻增加，另一方面增加热阻，同时换热面积减小，严重影响换热器的换热性能。因此，本申请实施例提供了一种塑料表面的亲水处理方法，通过在塑料表面形成有机涂层以及无机涂层，使塑料表面由疏水性变为亲水性，具体的实施步骤如图1所示：
101、塑料表面除油除脂以及干燥后，对塑料表面进行活化处理。
本申请实施例采用的基材主要为塑料，该塑料具体可以为PP、PVC、PE、PC、ABS或PET等，具体此处不做限定。在对塑料表面进行亲水处理前，需要进行基材前处理，即对塑料表面进行除油除脂以及烘干，可以理解的是除油除脂可以为清理塑料表面浮尘后，分别用丙酮和乙醇对塑料表面进行擦拭；接着，对塑料表面进行活化处理，具体的，待塑料表面干燥后，用环己烷进行擦拭；或用等离子体进行塑料表面活化处理，具体此处不做限定。
102、将预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆于活化后的塑料表面并经过固化，得到有机涂层。
具体的，可以先将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面，得到第一涂层。可以理解的是，在一实施方式中，所述第一涂层可以为有机涂层塑料表面，或者所述第一涂层可以包括有机涂层塑料表面。
对塑料表面进行活化处理后，将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面，得到第一涂层。可以理解的是，该有机纳米涂料可以为有机纳米溶液或有机底漆，具体此处不做限定；该第一预设质量浓度的有机纳米涂料可以为质量浓度为15％-30％的有机纳米溶液或者质量浓度为20％-50％的有机底漆，具体此处不做限定。其中，将有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面指的是，使有机纳米涂料覆盖在活化后的塑料表面。具体的，当有机纳米材料为有机纳米溶液时，可以将有机纳米溶液擦拭在活化后的塑料表面，或者将活化后的塑料表面浸入有机纳米溶液中使有机纳米溶液涂覆在活化后的塑料表面，具体此处不做限定。当有机纳米涂料为有机底漆时，可以由物理气相沉积室将有机底漆气化并沉积在活化后的塑料表面，以使得有机底漆涂覆在活化后的塑料表面。该第一涂层为经过有机纳米涂料涂覆后的塑料表面。
接着，将第一涂层上涂覆的有机纳米涂料固化后形成有机涂层，即将干燥后的第一涂层固化，使有机纳米涂料固化形成有机涂层。可以理解的是，在一实施方式中，本步骤是将表面干燥后的第一涂层在第一预设温度条件下进行加热，采用预设温度对所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料口进行加热，使有机纳米涂料固化形成有机涂层。
待第一涂层干燥后，将干燥后的第一涂层在第一预设温度条件下进行加热，可以理解的是，第一涂层干燥指的是，有机纳米涂料在自然温度环境下在第一涂层形成有机微薄漆膜。在该第一预设温度条件下，可以将第一涂层放置于某一较高温度环境下，对第一涂层进行加热。优选的，该有机涂层的厚度不宜过大，0.1-2μm，以不超过2μm为宜。
103、将预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆于有机涂层的表面并经过固化，得到亲水性的目标塑料表面。
具体的，可以先将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在有机涂层的表面，得到第二涂层。可以理解的是，在一实施方式中，所述第二涂层可以为有机-无机杂化涂层塑料表面，或者所述第二涂层可以包括有机-无机杂化涂层塑料表面。
当有机纳米涂料固化形成有机涂层后，将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在有机涂层的表面，得到第二涂层。可以理解的是，该无机杂化涂料可以为无机杂化溶液或无机底漆，具体此处不做限定；该第二预设质量浓度的无机杂化涂料可以为质量浓度为10％-20％的无机杂化溶液或者质量浓度为30％-70％的无机底漆，具体此处不做限定。其中，将无机杂化涂料涂覆在有机涂层的表面具体为，使无机杂化涂料覆盖在有机涂层的表面。具体的，当无机杂化涂料为无机杂化溶液时，可以将无机杂化溶液擦拭在有机涂层的表面，或者将有机涂层的表面浸入无机杂化溶液中使无机杂化溶液涂覆在有机涂层的表面，具体此处不做限定。当无机杂化涂料为无机底漆时，可以由物理气相沉积室将无机底漆气化并沉积在有机涂层的表面，以使得无机底漆涂覆在有机涂层的表面。
接着，将第二涂层上涂覆的无机杂化涂料固化后形成无机涂层并得到亲水性的目标塑料表面，即将干燥后的第二涂层固化，得到亲水性的目标塑料表面。可以理解的是，在一实施方式中，本步骤是将表面干燥后的第二涂层在第二预设温度条件下进行加热，采用预设温度对所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料进行加热，使无机杂化涂料固化形成无机涂层，并得到具有由有机涂层和无机涂层复合形成亲水涂层的亲水的塑料表面。
待第二涂层干燥后，将干燥后的第二涂层在第二预设温度条件下进行加热，可以理解的是，第二涂层干燥指的是，无机纳米涂料在第二涂层形成无机微薄漆膜。该第二预设温度条件与上述第一预设温度条件类似，具体此处不再赘述。该第二涂层上的无机纳米材料在较高温度环境下将固化并形成无机涂层。该无机涂层的厚度可以为0.1-2μm，具体此处不做限定，在一实施方式中，该无机涂层的厚度不宜过大，以不超过2μm为宜。此时，塑料表面上经过亲水处理后，将在塑料表面上形成有机涂层以及无机涂层，该有机涂层覆盖在活化后的塑料表面上，该无机涂层覆盖在有机涂层上，疏水性的塑料表面变为亲水性的塑料表面。
本申请实施例中，将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面，得到第一涂层；将干燥后的所述第一涂层在第一预设温度条件下进行加热，使所述有机纳米涂料固化形成有机涂层；将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面，得到第二涂层；将干燥后的所述第二涂层在第二预设温度条件下进行加热，使所述无机杂化涂料固化形成无机涂层并得到亲水性的目标塑料表面。通过在塑料表面形成有机涂层以及无机涂层，使塑料表面由疏水性变为亲水性。
下面将对塑料表面的亲水处理流程做更详细的说明，具体步骤如图2所示：
201、当塑料表面除油除脂以及烘干后，对塑料表面进行活化处理。
步骤201与步骤101类似，具体此处不再赘述。
202、将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面，得到第一涂层。可以理解的是，在一实施方式中，所述第一涂层可以为有机涂层塑料表面，或者所述第一涂层可以包括有机涂层塑料表面。
步骤202与步骤102类似，具体此处不再赘述，其中，当有机纳米涂料为有机纳米溶液时，具体可执行步骤2021或步骤2022，当有机纳米涂料为有机底漆时，具体可执行步骤2023。
2021、将第一预设质量浓度的有机纳米溶液，根据第一擦拭操作均匀擦拭在活化后的塑料表面。
当塑料片材应用在换热器芯体上时，对塑料片材的塑料表面做亲水处理中，相应形成的有机涂层以及无机涂层复合形成亲水涂层。为了避免影响换热器芯体的换热性能，该亲水涂层的厚度有相应的需求。具体的，对于有机涂层以及无机涂层都有相应的涂层厚度需求。
根据有机涂层的厚度需求，确定有机纳米溶液的第一预设质量浓度，以及有机纳米溶液在活化后的塑料表面的第一擦拭操作。可以理解的是，该有机涂层的厚度可以为0.1-5μm，具体此处不做限定。而有机纳米溶液的不同第一预设质量浓度以及有机纳米溶液在活化后的塑料表面的不同第一擦拭操作，其相应形成的有机涂层的厚度也存在区别。一般情况下，第一预设质量浓度越低的有机纳米溶液，需要擦拭在活化后的塑料表面的第一擦拭操作对应的擦拭次数越多，形成的有机涂层越厚。
当确定有机纳米溶液的第一预设质量浓度以及第一擦拭操作后，将第一预设质量浓度的有机纳米溶液，根据第一擦拭操作均匀擦拭在活化后的塑料表面。例如，当有机涂层的厚度需求为较薄厚度时，比如为0.1-1μm，使用质量浓度为30％的有机纳米溶液均匀擦拭一遍。可以理解的是，该均匀擦拭一般指的是对在塑料片材上对活化后的塑料表面进行单面擦拭，可有效节约成本。
2022、根据第一浸入时长将活化后的塑料表面浸入有机纳米溶液。
根据有机涂层的厚度需求，确定活化后的塑料表面浸入有机纳米溶液的第一浸入时长以及有机纳米溶液的第一预设质量浓度。根据第一浸入时长将活化后的塑料表面浸入第一预设质量浓度的有机纳米溶液。为了使活化后的塑料表面都覆盖有机涂层，可以将活化后的塑料表面都浸入有机纳米溶液中。一般情况下，活化后的塑料表面浸入有机纳米溶液的浸入时长越长，形成的有机涂层越厚。而对应第一质量浓度越低的有机纳米溶液，需要的浸入时长也越长，形成的有机涂层也越厚。
2023、物理气相沉积室将有机底漆气化并沉积在活化后的塑料表面。
为了使有机涂层在塑料表面上更加均匀致密，可以将第一预设质量浓度的有机纳米涂料作为有机底漆输入物理气相沉积室，物理气相沉积室将有机底漆气化并沉积在活化后的塑料表面。可以理解的是，该有机底漆的浓度可以是20％或者30％，具体此处不做限定，在一实施方式中，该有机底漆的浓度范围为20％-50％。物理气相沉积室可以将有机底漆气化成气态原子或分子，该气态原子或分子沉积在活化后的塑料表面。
203、将干燥后的第一涂层在预设温度的烘箱中放置预设时长，对第一涂层进行加热。可以理解的是，在一实施方式中，本步骤是将表面干燥后的第一涂层在预设温度的烘箱中放置预设时长，对第一涂层进行加热。
为了使有机纳米涂料形成有机涂层，需要将干燥后的第一涂层在预设温度的烘箱中放置预设时长，对第一涂层进行加热，使第一涂层上的有机纳米涂料固化形成有机涂层。可以理解的是该预设温度可以为80℃或90℃，具体此处不做限定，该预设时长可以为10分钟或者20分钟，具体此处不做限定。具体的，可以将第一涂层置于60-90℃烘箱中，静置10-20分钟。
204、将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在有机涂层的表面，得到第二涂层。可以理解的是，在一实施方式中，所述第二涂层可以为有机-无机杂化涂层塑料表面，或者所述第二涂层可以包括有机-无机杂化涂层塑料表面。
步骤204与步骤103类似，具体此处不再赘述。其中，当无机杂化涂料为无机杂化溶液时，具体可执行步骤2041或步骤2042，当无机杂化涂料为无机底漆时，具体可执行步骤2043。
2041、将第二预设质量浓度的无机杂化溶液，根据第二擦拭操作均匀擦拭在有机涂层的表面。
根据无机涂层的厚度需求，确定无机杂化溶液的第二预设质量浓度，以及无机杂化溶液在有机涂层的表面的施工操作，例如第二擦拭操作。可以理解的是，该无机涂层的厚度可以为0.1-5μm，具体此处不做限定。而不同质量浓度的无机杂化溶液在有机涂层的表面采用不同的第二擦拭操作，例如擦拭次数不同，其相应形成的无机涂层的厚度也存在区别。一般情况下，质量浓度越低的无机杂化溶液，需要擦拭在有机涂层表面的第二擦拭操作对应的擦拭次数越多，形成的无机涂层越厚。
当确定无机杂化溶液的第二预设质量浓度以及第二擦拭操作后，将第二预设质量浓度的无机杂化溶液，根据第二擦拭操作例如某擦拭次数均匀擦拭在有机涂层表面。例如，当无机涂层的厚度需求为较薄厚度时，比如0.1-1μm，可以使用质量浓度为20％的无机杂化溶液均匀擦拭一遍有机涂层表面。
2042、根据第二浸入时长将有机涂层的表面浸入无机杂化溶液。
根据无机涂层的厚度需求，确定有机涂层的表面浸入无机杂化溶液的第二浸入时长以及无机杂化溶液的第二预设质量浓度。根据第二浸入时长将有机涂层的表面浸入第二预设质量浓度的无机杂化溶液。可以理解的是，将有机涂层的表面浸入无机杂化溶液可以指的是，将表面带有有机涂层的塑料片材浸入无机杂化溶液，使有机涂层的表面与无机杂化溶液相接触。一般情况下，有机涂层表面浸入无机杂化溶液的浸入时长越长，形成的有机涂层越厚。而对应第二质量浓度越低的无机杂化溶液，需要的浸入时长也越长，形成的有机涂层也越厚。
2043、物理气相沉积室将无机底漆气化并沉积在有机涂层的表面。
将第二预设质量浓度的无机杂化涂料作为无机底漆输入物理气相沉积室，物理气相沉积室将无机底漆气化并沉积在有机涂层的表面。可以理解的是，该无机底漆的浓度可以30％或者50％，具体此处不做限定，优选的，该无机底漆的浓度范围为30％-70％。物理气相沉积室可以将无机底漆气化成气态原子或分子，该气态原子或分子沉积在有机涂层的表面，以使得无机底漆涂覆在有机涂层的表面。
205、将干燥后的第二涂层在预设温度的烘箱中放置预设时长，对第二涂层进行加热，得到亲水性的目标塑料表面。可以理解的是，在一实施方式中，本步骤是将表面干燥后的第二涂层在预设温度的烘箱中放置预设时长，对第二涂层进行加热。
为了使涂覆在有机涂层表面的无机杂化涂料固化形成无机涂层，需要将干燥后的第二涂层在预设温度的烘箱中放置预设时长，对第二涂层进行加热，使第二涂层上的无机杂化涂料受热固化形成无机涂层。可以理解的是该预设温度可以为70℃或80℃，具体此处不做限定，该预设时长可以为15分钟或者20分钟，具体此处不做限定。将无机杂化涂料固化后，会在有机涂层的表面形成无机涂层。
此时，原有的塑料片材的表面上会覆盖有一层有机涂层，而在有机涂层上覆盖有一层无机涂层。该有机涂层采用有机硅烷，增强有机涂层与塑料表面、有机涂层与无机涂层之间的结合；该无机涂层采用无机亲水材料，赋予了塑料表面亲水性，疏水性的塑料表面变为亲水性的塑料表面。如图3所示，塑料基材(塑料片材)表面经亲水处理后，将在塑料基材(塑料片材)的表面上形成一层有机底涂(有机涂层)，而在有机底涂(有机涂层)上形成一层无机面涂(无机涂层)。塑料表面的亲疏水性可以直观地用水滴的接触角来表征，如图4所示。经过亲水处理后，塑料表面水滴的接触角明显比未经亲水处理的小，塑料表面由疏水性变成亲水性。经过亲水表面处理的塑料表面能够长时间保持稳定，如图4所示，经过1个多月浸泡仍能保持很好的亲水性。
本申请实施例还提供了一种换热器芯体，该换热器芯体包括多个塑料片材，多个塑料片材具有上述的塑料表面的亲水处理方法处理过的亲水性的塑料表面，具体如图5所示：
该换热器芯体包括：多块单面经亲水处理的塑料片材501；该塑料片材501经亲水处理的一面为亲水性的塑料表面，另一未经亲水处理的一面为非亲水性的塑料表面。该塑料片材501的亲水性的塑料表面对应相叠，具体的，塑料片材501一面为亲水性的塑料表面，另一面为非亲水性的塑料表面，多块塑料片材501在相叠时，亲水性的塑料表面与亲水性的塑料表面相对应。例如，两块经单面亲水处理的塑料片材501在上下叠放时，若上方的塑料片材501的亲水性的塑料表面在下侧，则下方的塑料片材501的亲水性的塑料表面应在上侧，亲水性的塑料表面之间相对应。同时，塑料片材501的亲水性的塑料表面之间设有多块平行排列的第一支撑体，塑料片材的亲水性的塑料表面501与第一支撑体形成多个亲水水流通道502；该亲水水流通道502，用于将换热芯体产生的水流在亲水水流通道502的内壁表面形成换热水膜。而塑料片材501的非亲水性的塑料表面也对应相叠，且塑料片材501的非亲水性的塑料表面之间设有多块平行排列的第二支撑体，塑料片材的非亲水性的塑料表面与第二支撑体形成多个非亲水空气通道503；非亲水空气通道503，用于流通换热器芯体的气体。该第一支撑体与第二支撑体可以通过将塑料片材501焊接形成。
进一步的，该塑料片材的亲水性的塑料表面包括：无机涂层以及位于塑料片材的表面与无机涂层之间的有机涂层；该有机涂层包括：有机硅氮烷或有机硅烷；该有机涂层用于使无机涂层与塑料片材的表面结合得更牢固。该无机涂层包括二氧化硅、二氧化钛、氧化锡以及氧化钨等无机亲水材料组成。
本申请实施例的塑料换热器芯体，能使水流在芯体的亲水水流通道表面形成水膜铺展开，增大其换热面积，并降低换热通道阻力。同时，在换热器芯体水流通道表面形成水膜，避免水流通道表面出现干湿循环，从而降低水流通道表面水垢的形成，大大提高芯体的换热性能。另一方面，亲水涂层为有机-无机纳米复合涂层，其涂层厚度为微/纳米级别，不会引起热阻的增加，长期泡水不会溶出，从而保证了芯体的换热性能和寿命。且涂装工艺经过浸涂或擦涂，工艺简单。亲水涂层比较薄，基本不影响芯体本身的性能；且亲水涂层的增加，有助于降低芯体的压差和风机输出比，提高了产品的能效比。
在一种可实现的方案中，对于塑料表面的亲水处理流程可以为：先进行塑料片材前处理：除油除脂，烘干后，对塑料片材表面进行活化处理；接着，使用质量浓度为15％-30％的有机纳米溶液均匀擦拭塑料片材的表面2-3遍，待塑料表面干燥后，将塑料片材置于60-90℃烘箱中，静置10-20分钟，使塑料片材表面形成有机涂层；随后取出塑料片材，并用质量浓度为10％-20％无机杂化溶液均匀擦拭2-3遍，将其置于60-90℃烘箱中，静置3-15分钟，使无机涂层固化，取出塑料片材静置至室温。该有机涂层与无机涂层形成亲水涂层。最后，将经过亲水处理的塑料片材进行焊接，从而形成亲水和非亲水交替通道，最终形成表面亲水换热器芯体。有机涂层(有机底涂)采用有机硅烷，有助于增强有机涂层(有机底涂)与塑料片材、有机涂层(有机底涂)与无机涂层(无机面涂)之间的结合力；无机涂层(无机面涂)采用无机亲水材料，使有机涂层(有机底涂)与无机涂层(无机面涂)之间形成有机-无机杂化的网状交联结构，同时赋予塑料片材表面亲水性，有助于水滴铺展，形成水膜，降低风阻，延缓结垢，采用无机面涂使其具有良好的耐水性和耐磨性；最终形成的涂层厚度为0.1～10μm，微纳米级涂层不会影响换热芯体的换热性能。
可以理解的是，为了不影响换热器芯体的换热性能，该亲水涂层的厚度有相应需求。当要求该亲水涂层的厚度为0.2-2μm时，将塑料片材用质量浓度为30％的有机纳米溶液均匀擦拭在塑料片材的表面，待表干后(塑料表面干燥)，将塑料片材置于60-90℃烘箱中，静置10-20分钟；随后取出塑料片材，并用质量浓度为20％的无机杂化溶液均匀擦拭同一表面，待表干后，将塑料片材置于60-90℃烘箱中，静置3-15分钟，使亲水涂层固化后，取出塑料片材静置至室温。最后，将经过亲水处理的塑料片材进行焊接，从而形成亲水和非亲水交替通道，最终形成表面亲水换热器芯体。该亲水处理较为简单，且亲水涂层较薄，一般为0.2-2μm，可单面处理，节约成本。
当要求该亲水涂层的厚度为0.5-5μm时，将塑料片材的表面用质量浓度为20％的有机纳米溶液均匀擦拭2-3遍，待表干后，将塑料片材置于60-90℃烘箱中，静置10-20分钟；随后取出塑料片材，并用质量浓度为20％的无机杂化溶液均匀擦拭，表干后，将塑料片材置于60-90℃烘箱中，静置3-15分钟，使亲水涂层固化后，取出塑料片材静置至室温。最后，将经过亲水处理的塑料片材进行焊接，从而形成亲水和非亲水交替通道，最终形成表面亲水换热器芯体。该亲水处理形成的亲水薄膜均匀致密，且有助于增强塑料片材与有机底涂(有机涂层)、有机底涂(有机涂层)与无机面涂(无机涂层)之间的结合力，亲水涂层厚度为0.5-5μm。
当要求该亲水涂层的厚度为1-8μm时，将塑料片材的表面用质量浓度为20％的有机纳米溶液均匀擦拭2-3遍，待表干后，将塑料片材置于60-90℃烘箱中，静置10-20分钟；随后取出塑料片材，并用质量浓度为15％的无机杂化溶液均匀擦拭2-3遍，表干后，将塑料片材置于60-90℃烘箱中，静置3-15分钟，使亲水涂层固化后，取出塑料片材静置至室温。该亲水处理增加面漆的亲水性和耐磨性，亲水涂层厚度为1-8μm。
当要求该亲水涂层的厚度为5-10μm时，可以使用浸入的方式或者沉积的方式进行处理。浸入方式具体为，将塑料片材的表面浸入质量浓度为20％的有机纳米溶液5-20s，待表干后，将其置于60-90℃烘箱中，静置10-20分钟；随后取出塑料片材，并将塑料片材浸入质量浓度为15％的无机杂化溶液10-30s，表干后，将其置于60-90℃烘箱中，静置3-15分钟，使亲水涂层固化后，取出塑料片材静置至室温。该浸入方式便于工艺控制，两面均有涂层，厚度为5-10μm。沉积方式具体为，将塑料片材置于物理气相沉积室，沉积有机底漆，待表干后，将其置于60-90℃烘箱中，静置10-20分钟；随后取出塑料片材，随后沉积无机面漆，表干后，将其置于60-90℃烘箱中，静置3-15分钟，使亲水涂层固化后，取出所述塑料片材静置至室温。沉积方式的亲水涂层更加均匀致密，且涂料用量和厚度可控，亲水涂层厚度为5-10μm。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (11)

1.一种塑料表面的亲水处理方法，其特征在于，包括：
当所述塑料表面除油除脂以及干燥后，对所述塑料表面进行活化处理；
将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面，得到第一涂层；
将所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料固化后形成有机涂层；
将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面，得到第二涂层；
将所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料固化后形成无机涂层并得到亲水性的目标塑料表面。
2.根据权利要求1所述的塑料表面的亲水处理方法，其特征在于，所述将所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料固化后形成有机涂层包括：
采用预设温度对所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料进行加热，形成所述有机涂层；
所述将所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料固化后形成无机涂层包括：
采用预设温度对所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料进行加热，形成所述无机涂层。
3.根据权利要求1所述的塑料表面的亲水处理方法，其特征在于，当所述有机纳米涂料为有机纳米溶液时，所述有机纳米溶液的第一预设质量浓度为15％-30％；当所述无机杂化涂料为无机杂化溶液时，所述无机杂化溶液的第二预设质量浓度为10％-20％。
4.根据权利要求2或3所述的塑料表面的亲水处理方法，其特征在于，所述将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面包括：
步骤一：根据所述有机涂层的厚度需求，确定所述有机纳米溶液的第一预设质量浓度，以及所述有机纳米溶液在所述活化后的塑料表面的第一擦拭操作；
将第一预设质量浓度的所述有机纳米溶液，根据所述第一擦拭操作均匀擦拭在所述活化后的塑料表面；
或，步骤二：根据所述有机涂层的厚度需求，确定所述活化后的塑料表面浸入所述有机纳米溶液的第一浸入时长以及所述有机纳米涂料的第一预设质量浓度；
根据所述第一浸入时长将所述活化后的塑料表面浸入第一预设质量浓度的所述有机纳米溶液。
5.根据权利要求2或3所述的塑料表面的亲水处理方法，其特征在于，所述将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面包括：
步骤一：根据所述无机涂层的厚度需求，确定所述无机杂化溶液的第二预设质量浓度，以及所述无机杂化溶液在所述有机涂层的表面的第二擦拭操作；及
将第二预设质量浓度的所述无机杂化溶液，根据所述第二擦拭操作均匀擦拭在所述有机涂层的表面；
或，步骤二：根据所述无机涂层的厚度需求，确定所述有机涂层的表面浸入所述无机杂化溶液的第二浸入时长以及所述无机杂化溶液的第二预设质量浓度；
根据所述第二浸入时长将所述有机涂层的表面浸入第二预设质量浓度的所述无机杂化溶液。
6.根据权利要求1-3任一项所述的塑料表面的亲水处理方法，其特征在于，所述将第一预设质量浓度的有机纳米涂料涂覆在活化后的塑料表面包括：
将第一预设质量浓度的所述有机纳米涂料作为有机底漆输入物理气相沉积室，所述物理气相沉积室将所述有机底漆气化并沉积在所述活化后的塑料表面；
所述将第二预设质量浓度的无机杂化涂料涂覆在所述有机涂层的表面包括：
将第二预设质量浓度的所述无机杂化涂料作为无机底漆输入所述物理气相沉积室，所述物理气相沉积室将所述无机底漆气化并沉积在所述有机涂层的表面。
7.根据权利要求2所述的塑料表面的亲水处理方法，其特征在于，
所述采用预设温度对所述第一涂层上涂覆的所述有机纳米涂料口进行加热包括：
将干燥后的所述第一涂层在预设温度的烘箱中放置预设时长，对所述第一涂层进行加热；
所述采用预设温度对所述第二涂层上涂覆的所述无机杂化涂料进行加热包括：
将干燥后的所述第二涂层在预设温度的所述烘箱中放置预设时长，对所述第二涂层进行加热。
8.一种换热器芯体，其特征在于，所述换热器芯体包括多个塑料片材，多个所述塑料片材具有如权利要求1-7任一项所述的塑料表面的亲水处理方法处理过的亲水性的塑料表面。
9.根据权利要求8所述的换热器芯体，其特征在于：
所述塑料片材的亲水性的塑料表面对应相叠，且所述塑料片材的亲水性的塑料表面之间设有多块平行排列的第一支撑体，所述塑料片材的亲水性的塑料表面与所述第一支撑体形成多个亲水水流通道；所述亲水水流通道，用于将所述换热芯体产生的水流在所述亲水水流通道的内壁表面形成换热水膜。
10.根据权利要求9所述的换热器芯体，其特征在于：
所述塑料片材的非亲水性的塑料表面对应相叠，且所述塑料片材的非亲水性的塑料表面之间设有多块平行排列的第二支撑体，所述塑料片材的非亲水性的塑料表面与所述第二支撑体形成多个非亲水空气通道；所述非亲水空气通道，用于流通所述换热器芯体的气体。
11.根据权利要求9所述的换热器芯体，其特征在于，所述塑料片材的亲水性的塑料表面包括：无机涂层以及位于所述塑料片材的表面与所述无机涂层之间的有机涂层；
所述有机涂层包括：有机硅氮烷或有机硅烷；所述无机涂层包括二氧化硅、二氧化钛、氧化锡以及氧化钨等。
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