本發(fā)明屬于涂料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種用于制備潤(rùn)滑性親水涂層的涂料及其在空調(diào)熱交換器翅片鋁箔的表面處理領(lǐng)域中的應(yīng)用，涂覆本發(fā)明涂料的鋁箔加工性能好，可滿足高速?zèng)_制設(shè)備要求。
背景技術(shù)：
：空調(diào)換熱器中的翅片大多是由涂覆有親水涂層的鋁箔加工而成。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及環(huán)保節(jié)能化的行業(yè)趨勢(shì)所需，空調(diào)廠對(duì)親水涂層鋁箔的加工性(特別是涂層的潤(rùn)滑性方面)提出了越來越高的要求。首先，從節(jié)約能源和環(huán)保的角度考慮，采用環(huán)保工質(zhì)和小型化是未來家用空調(diào)器的發(fā)展趨勢(shì)。換熱器作為空調(diào)中體積最大和主要參與換熱的部件，其小型化程度對(duì)空調(diào)器小型化有重要影響。實(shí)現(xiàn)換熱器小型化的一個(gè)較好方法是用小管徑內(nèi)螺紋管換熱管代替現(xiàn)有換熱器中的換熱管。小管徑內(nèi)螺紋管換熱器在家用空調(diào)中的應(yīng)用會(huì)大量的降低空調(diào)器的制造成本，例如換熱管直徑從7mm改為5mm。由于親水鋁箔的加工工藝有沖孔、開窗、翻邊，穿管等工藝，換熱管直徑降低后，加工時(shí)翻邊裂口，翻邊高度達(dá)不到要求，穿管不暢，涂層沖制破壞等問題出現(xiàn)的頻率就隨之大幅上升。其次，生產(chǎn)效率也有進(jìn)一步提高的需求。目前市場(chǎng)上的親水涂層鋁箔只能滿足300次/分鐘以下的沖制速度，對(duì)于400次/分鐘以上的高沖設(shè)備的適應(yīng)性差。針對(duì)以上情況，一些專利提出了提高涂層潤(rùn)滑性的解決方法，行業(yè)內(nèi)也已驗(yàn)證以上問題可以通過提高涂層潤(rùn)滑性來解決，此外涂層潤(rùn)滑性提高還可以節(jié)約沖制時(shí)所需的起潤(rùn)滑和散熱作用的沖壓油。CN101768504A公開了一種親水涂層鋁箔用水溶性潤(rùn)滑組合物，及其制備方法和使用方法；使用該組合物時(shí)將組合物涂布在親水涂層鋁箔的正反兩面，涂布潤(rùn)滑層后可以隔離潤(rùn)滑油對(duì)親水涂層的影響，保證有效的親水性，帶潤(rùn)滑層的親水涂層鋁箔表面磨擦系數(shù)小，能減少?zèng)_壓過程中對(duì)模具的損耗，保護(hù)鋁箔表面的親水涂層，有利于滿足熱交換器翅片的特定要求及高速?zèng)_制技術(shù)的發(fā)展要求。CN1704175A公開了一種親水性處理鋁板，包含一層由水溶性聚醚多元醇化合物與向其中加入的有機(jī)交聯(lián)劑的反應(yīng)而形成的慢洗脫潤(rùn)滑薄膜。在向該薄膜上涂覆純水時(shí)的摩擦系數(shù)不超過0.15。以上技術(shù)均提出了在親水層基礎(chǔ)上再上一層潤(rùn)滑涂層的方式來提高沖制性。其存在的問題在于，單面需要涂覆“底涂+面涂+潤(rùn)滑層”共3層，即3道涂覆過程，而目前國(guó)內(nèi)涂層廠的涂布線多為雙涂雙烘，只能有2道涂覆過程，即“底涂+面涂”，如果再涂潤(rùn)滑層，需要重新在設(shè)備上過一遍，效率較低，且影響實(shí)際效果，更不用說潤(rùn)滑層在涂覆之前，有時(shí)還要對(duì)面涂層進(jìn)行預(yù)處理，既增加了操作，處理繁瑣，又會(huì)對(duì)原來的涂層等性能造成影響。此外，在實(shí)際使用過程中，所謂的潤(rùn)滑層在潮濕天氣下還易產(chǎn)生吸潮發(fā)軟發(fā)粘的情況，反而導(dǎo)致涂層沖制性的下降。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種用于制備自潤(rùn)滑親水涂層的涂料組合物。本發(fā)明另一目的在于提供上述用于制備潤(rùn)滑性親水涂層的涂料組合物在空調(diào)熱交換器翅片鋁箔的表面處理領(lǐng)域中的應(yīng)用，本發(fā)明涂料組合物可在鋁箔表面形成具有優(yōu)異自潤(rùn)滑性和親水性的有機(jī)涂層，從而使鋁箔具有良好的加工性能，可滿足高速?zèng)_制設(shè)備要求。且鋁箔涂覆本發(fā)明涂料組合物后，無需再次涂覆潤(rùn)滑層，滿足國(guó)內(nèi)大多數(shù)涂層廠家的設(shè)備，同時(shí)也避免了潤(rùn)滑層吸潮發(fā)粘的情況。本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn)：一種用于制備潤(rùn)滑性親水涂層的涂料，包含如下質(zhì)量份的組分：親水性聚合物10～40份；水溶性酰胺類聚合物0.5～10份；金屬偶聯(lián)劑0.05～1份；溶劑1～10份；水余量；上述組分的總量為100質(zhì)量份。所述的水溶性酰胺類聚合物包括陽離子、陰離子、非離子或兩性聚丙烯酰胺，聚酰胺或者其他含酰胺基團(tuán)的改性聚合物。所述的水溶性酰胺類聚合物的分子量?jī)?yōu)選為10萬～500萬。所述的金屬偶聯(lián)劑為水溶性金屬偶聯(lián)劑，包括鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋯酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和碳酸鋯銨中的至少一種。所述的溶劑可為醇和/或醚，包括甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚和二丙二醇甲醚中的至少一種。所述親水性聚合物由丙烯酸單體、磺酸單體和聚乙二醇單體反應(yīng)得到。所述的丙烯酸單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其鹽中的至少一種。所述的磺酸單體包括對(duì)苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、丙烯酸磺酸、甲基丙烯酸磺酸、3-烯丙氧基-2-羥基-丙烷磺酸及其鹽中的至少一種。所述的聚乙二醇單體為如下結(jié)構(gòu)：其中，R1為-H，或-CH3；R2為-H，-CH3，或n為5～500之間的整數(shù)。合成所述親水性聚合物時(shí)，所用各單體的質(zhì)量份如下：丙烯酸單體10～150；磺酸單體10～50；聚乙二醇單體20～100。具體地，所述的親水性聚合物由包括以下步驟的方法制備得到：將丙烯酸單體、磺酸單體、聚乙二醇單體加入水中，得到10～50wt％的單體混合溶液；將引發(fā)劑加入水中得到5～50wt％的引發(fā)劑溶液；將部分單體混合溶液加熱至60℃～100℃，同時(shí)滴加引發(fā)劑溶液和剩余的單體混合溶液，滴加結(jié)束后恒溫3～5h結(jié)束反應(yīng)，得到親水性聚合物。所述的部分單體混合溶液優(yōu)選為總質(zhì)量的30～80％。所述的引發(fā)劑為常規(guī)使用的過氧化物引發(fā)劑即可，如過硫酸銨、過硫酸鉀、過硫酸鈉等。本發(fā)明合成得到親水性聚合物，利用親水性聚合物和水溶性酰胺類聚合物的疏水性差異，使其在成膜過程中形成微相分離，形成親水微區(qū)和潤(rùn)滑微區(qū)相間的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)涂層親水性和潤(rùn)滑性的兼?zhèn)?。本發(fā)明的用于制備潤(rùn)滑性親水涂層的涂料組合物可應(yīng)用于空調(diào)熱交換器翅片鋁箔的表面處理領(lǐng)域中，通過將其各組分混合后，涂覆在防腐底涂上即可獲得自潤(rùn)滑親水涂層。將本發(fā)明涂料組合物涂覆在涂有防腐底涂的鋁箔表面，可形成具有優(yōu)異自潤(rùn)滑性和親水性的有機(jī)涂層，從而使鋁箔具有良好的加工性能，可滿足高速?zèng)_制設(shè)備要求。且鋁箔涂覆本發(fā)明涂料組合物后，無需再次涂覆潤(rùn)滑層，滿足國(guó)內(nèi)大多數(shù)涂層廠家的設(shè)備，同時(shí)也避免了潤(rùn)滑層吸潮發(fā)粘的情況。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：(1)本發(fā)明涂料組合物得到的涂層兼具親水性和潤(rùn)滑性，不需要另外涂覆潤(rùn)滑層，成本低，操作簡(jiǎn)單。(2)本發(fā)明的涂料組合物滿足國(guó)內(nèi)大多數(shù)設(shè)備雙涂雙烘的涂覆工藝，生產(chǎn)效率高。(3)本發(fā)明涂料組合物所得涂層相比其他潤(rùn)滑層材料，涂層不易發(fā)粘。涂層潤(rùn)滑性好，對(duì)高沖設(shè)備適應(yīng)性好。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。下列實(shí)施例中使用的試劑均可從商業(yè)渠道獲得。實(shí)施例1(1)親水性聚合物的制備將丙烯酸鈉、苯乙烯磺酸、烯丙基聚醚(PEG1000)按10/20/100質(zhì)量份加入水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的單體混合溶液，將過硫酸銨加入水中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％的溶液，先加入2/3的單體混合溶液，將反應(yīng)體系加熱至80℃，分別滴加過硫酸銨溶液和剩余的單體混合溶液，滴加結(jié)束后恒溫3h結(jié)束反應(yīng)，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室溫即得到所述的親水性聚合物。(2)潤(rùn)滑親水涂料組合物的制備將如下質(zhì)量份的組份相混合，攪拌均勻后得到面涂：上述組份的總量為100質(zhì)量份。應(yīng)用時(shí)，使用的底涂為本領(lǐng)域常用的丙烯酸類底涂即可。實(shí)施例2(1)親水性聚合物的制備將甲基丙烯酸、乙烯基磺酸鈉、烯丙基聚醚(PEG200)按50/50/20質(zhì)量份加入水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的單體混合溶液，將過硫酸鉀加入水中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的溶液，先加入2/3的單體混合溶液，將反應(yīng)體系加熱至60℃，分別滴加過硫酸鉀溶液和剩余的單體混合溶液，滴加結(jié)束后恒溫5h結(jié)束反應(yīng)，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室溫即得到所述的親水性聚合物。(2)潤(rùn)滑親水涂料組合物的制備將如下質(zhì)量份的組份相混合，攪拌均勻后得到面涂：上述組份的總量為100質(zhì)量份。應(yīng)用時(shí)，使用的底涂為本領(lǐng)域常用的丙烯酸類底涂即可。實(shí)施例3(1)親水性聚合物的制備將丙烯酸、甲基丙烯酸磺酸鈉、烯丙基聚醚(PEG20000)按150/10/65質(zhì)量份加入水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％的單體混合溶液，將過硫酸鈉加入水中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的溶液，先加入2/3的單體混合溶液，將反應(yīng)體系加熱至90℃，分別滴加過硫酸鈉溶液和剩余的單體混合溶液，滴加結(jié)束后恒溫4h結(jié)束反應(yīng)，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室溫即得到所述的親水性聚合物。(2)潤(rùn)滑親水涂料組合物的制備將如下質(zhì)量份的組份相混合，攪拌均勻后得到面涂：上述組份的總量為100質(zhì)量份。應(yīng)用時(shí)，使用的底涂為本領(lǐng)域常用的丙烯酸類底涂即可。實(shí)施例4(1)親水性聚合物的制備將丙烯酸銨、3-烯丙氧基-2-羥基-丙烷磺酸、二烯丙基聚醚(PEG600)按15/35/50質(zhì)量份加入水中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的單體混合溶液，將過硫酸銨加入水中配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％的溶液，先加入2/3的單體混合溶液，將反應(yīng)體系加熱至100℃，分別滴加過硫酸銨溶液和剩余的單體混合溶液，滴加結(jié)束后恒溫5h結(jié)束反應(yīng)，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至室溫即得到所述的親水性聚合物。(2)潤(rùn)滑親水涂料組合物的制備將如下質(zhì)量份的組份相混合，攪拌均勻后得到面涂：上述組份的總量為100質(zhì)量份。應(yīng)用時(shí)，使用的底涂為本領(lǐng)域常用的丙烯酸類底涂即可。對(duì)比例1在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，其中親水性聚合物制備中未加入聚乙二醇單體烯丙基聚醚(PEG1000)。對(duì)比例2在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，面涂組分中未加入水溶性酰胺聚合物陰離子型聚丙烯酰胺(分子量為100萬)。將上述涂料組合物涂覆在防腐底涂上，經(jīng)烘烤后形成涂層，將涂層按如下項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)：(1)沖制開裂情況：目測(cè)；(2)親水性：將10μL水滴從1cm高度滴落在涂層表面，30s內(nèi)用接觸角測(cè)定儀測(cè)試其接觸角；(3)附著力：用百格法測(cè)試；(4)持續(xù)親水性：將涂層放置于流水中沖刷100h，取出后測(cè)試其親水性，結(jié)果如下。表1涂層各項(xiàng)性能指標(biāo)沖制開裂情況親水性附著力持續(xù)親水性實(shí)施例1無＜8°0級(jí)10°～15°實(shí)施例2無＜8°0級(jí)10°～15°實(shí)施例3無＜8°0級(jí)10°～15°實(shí)施例4無＜8°0級(jí)10°～15°對(duì)比例1少量＜8°10％脫落10°～15°對(duì)比例2較多8°～12°50％脫落18°～20°由表1可見，本發(fā)明利用丙烯酸單體、磺酸單體和聚乙二醇單體合成得到親水性聚合物，利用親水性聚合物和水溶性酰胺類聚合物的疏水性差異，使其在成膜過程中形成微相分離，形成親水微區(qū)和潤(rùn)滑微區(qū)相間的結(jié)構(gòu)，形成具有優(yōu)異自潤(rùn)滑性和親水性的有機(jī)涂層，將其涂覆在鋁箔表面，可使鋁箔具有良好的加工性能，可滿足高速?zèng)_制設(shè)備要求。且鋁箔涂覆本發(fā)明涂料組合物后，無需再次涂覆潤(rùn)滑層，滿足國(guó)內(nèi)大多數(shù)涂層廠家的設(shè)備，同時(shí)也避免了潤(rùn)滑層吸潮發(fā)粘的情況。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3