一种用于制备润滑性亲水涂层的涂料及其应用制造技术

本发明专利技术属于涂料技术领域，公开了一种用于制备润滑性亲水涂层的涂料及其在空调热交换器翅片铝箔的表面处理领域中的应用，涂覆本发明专利技术涂料的铝箔加工性能好，可满足高速冲制设备要求。本发明专利技术涂料包含如下质量份的组分：亲水性聚合物10～40份；水溶性酰胺类聚合物0.5～10份；金属偶联剂0.05～1份；溶剂1～10份；水余量；上述组分的总量为100质量份。本发明专利技术涂料可应用于空调热交换器翅片铝箔的表面处理领域，将其涂覆在涂有防腐底涂的铝箔表面，即可形成具有自润滑性和亲水性的有机涂层，使铝箔具有良好的加工性能，满足高速冲制设备要求。且涂覆本发明专利技术涂料后，无需再次涂覆润滑层，满足国内设备的要求，同时避免润滑层吸潮发粘。

Paint for preparing lubricating hydrophilic coating and application thereof

The invention belongs to the technical field of coating, discloses a preparation for lubricating the hydrophilic coating coating and surface treatment in the heat exchanger fin foil application, aluminum foil coated processing performance of coating of the invention is good, can meet the requirements of high-speed punching equipment. The paint of the present invention includes the following components: the quality of a hydrophilic polymer 10 ~ 40; water soluble amide polymer from 0.5 to 10; the metal coupling agent 0.05 to 1; 1 to 10 portions of solvent; water margin; amount of the components was 100 phr. The field of surface treatment used in the heat exchanger fin foil coating of the invention can be coated, coated with aluminum foil coated in the antiseptic bottom, can be formed with organic coating self-lubricating and hydrophilic aluminum foil, which has a good processing performance, high speed punching equipment requirements. When the coating is coated, the lubricating layer needs not to be coated again, and the requirements of the domestic equipment can be satisfied, and the moisture absorption and the viscosity of the lubricating layer can be avoided.

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备润滑性亲水涂层的涂料及其应用
本专利技术属于涂料
，特别涉及一种用于制备润滑性亲水涂层的涂料及其在空调热交换器翅片铝箔的表面处理领域中的应用，涂覆本专利技术涂料的铝箔加工性能好，可满足高速冲制设备要求。
技术介绍
空调换热器中的翅片大多是由涂覆有亲水涂层的铝箔加工而成。随着技术的进步以及环保节能化的行业趋势所需，空调厂对亲水涂层铝箔的加工性(特别是涂层的润滑性方面)提出了越来越高的要求。首先，从节约能源和环保的角度考虑，采用环保工质和小型化是未来家用空调器的发展趋势。换热器作为空调中体积最大和主要参与换热的部件，其小型化程度对空调器小型化有重要影响。实现换热器小型化的一个较好方法是用小管径内螺纹管换热管代替现有换热器中的换热管。小管径内螺纹管换热器在家用空调中的应用会大量的降低空调器的制造成本，例如换热管直径从7mm改为5mm。由于亲水铝箔的加工工艺有冲孔、开窗、翻边，穿管等工艺，换热管直径降低后，加工时翻边裂口，翻边高度达不到要求，穿管不畅，涂层冲制破坏等问题出现的频率就随之大幅上升。其次，生产效率也有进一步提高的需求。目前市场上的亲水涂层铝箔只能满足300次/分钟以下的冲制速度，对于400次/分钟以上的高冲设备的适应性差。针对以上情况，一些专利提出了提高涂层润滑性的解决方法，行业内也已验证以上问题可以通过提高涂层润滑性来解决，此外涂层润滑性提高还可以节约冲制时所需的起润滑和散热作用的冲压油。CN101768504A公开了一种亲水涂层铝箔用水溶性润滑组合物，及其制备方法和使用方法；使用该组合物时将组合物涂布在亲水涂层铝箔的正反两面，涂布润滑层后可以隔离润滑油对亲水涂层的影响，保证有效的亲水性，带润滑层的亲水涂层铝箔表面磨擦系数小，能减少冲压过程中对模具的损耗，保护铝箔表面的亲水涂层，有利于满足热交换器翅片的特定要求及高速冲制技术的发展要求。CN1704175A公开了一种亲水性处理铝板，包含一层由水溶性聚醚多元醇化合物与向其中加入的有机交联剂的反应而形成的慢洗脱润滑薄膜。在向该薄膜上涂覆纯水时的摩擦系数不超过0.15。以上技术均提出了在亲水层基础上再上一层润滑涂层的方式来提高冲制性。其存在的问题在于，单面需要涂覆“底涂+面涂+润滑层”共3层，即3道涂覆过程，而目前国内涂层厂的涂布线多为双涂双烘，只能有2道涂覆过程，即“底涂+面涂”，如果再涂润滑层，需要重新在设备上过一遍，效率较低，且影响实际效果，更不用说润滑层在涂覆之前，有时还要对面涂层进行预处理，既增加了操作，处理繁琐，又会对原来的涂层等性能造成影响。此外，在实际使用过程中，所谓的润滑层在潮湿天气下还易产生吸潮发软发粘的情况，反而导致涂层冲制性的下降。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种用于制备自润滑亲水涂层的涂料组合物。本专利技术另一目的在于提供上述用于制备润滑性亲水涂层的涂料组合物在空调热交换器翅片铝箔的表面处理领域中的应用，本专利技术涂料组合物可在铝箔表面形成具有优异自润滑性和亲水性的有机涂层，从而使铝箔具有良好的加工性能，可满足高速冲制设备要求。且铝箔涂覆本专利技术涂料组合物后，无需再次涂覆润滑层，满足国内大多数涂层厂家的设备，同时也避免了润滑层吸潮发粘的情况。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种用于制备润滑性亲水涂层的涂料，包含如下质量份的组分：亲水性聚合物10～40份；水溶性酰胺类聚合物0.5～10份；金属偶联剂0.05～1份；溶剂1～10份；水余量；上述组分的总量为100质量份。所述的水溶性酰胺类聚合物包括阳离子、阴离子、非离子或两性聚丙烯酰胺，聚酰胺或者其他含酰胺基团的改性聚合物。所述的水溶性酰胺类聚合物的分子量优选为10万～500万。所述的金属偶联剂为水溶性金属偶联剂，包括钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和碳酸锆铵中的至少一种。所述的溶剂可为醇和/或醚，包括甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、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种。所述亲水性聚合物由丙烯酸单体、磺酸单体和聚乙二醇单体反应得到。所述的丙烯酸单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其盐中的至少一种。所述的磺酸单体包括对苯乙烯磺酸、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-羟基-丙烷磺酸及其盐中的至少一种。所述的聚乙二醇单体为如下结构：其中，R1为-H，或-CH3；R2为-H，-CH3，或n为5～500之间的整数。合成所述亲水性聚合物时，所用各单体的质量份如下：丙烯酸单体10～150；磺酸单体10～50；聚乙二醇单体20～100。具体地，所述的亲水性聚合物由包括以下步骤的方法制备得到：将丙烯酸单体、磺酸单体、聚乙二醇单体加入水中，得到10～50wt％的单体混合溶液；将引发剂加入水中得到5～50wt％的引发剂溶液；将部分单体混合溶液加热至60℃～100℃，同时滴加引发剂溶液和剩余的单体混合溶液，滴加结束后恒温3～5h结束反应，得到亲水性聚合物。所述的部分单体混合溶液优选为总质量的30～80％。所述的引发剂为常规使用的过氧化物引发剂即可，如过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠等。本专利技术合成得到亲水性聚合物，利用亲水性聚合物和水溶性酰胺类聚合物的疏水性差异，使其在成膜过程中形成微相分离，形成亲水微区和润滑微区相间的结构，实现涂层亲水性和润滑性的兼备。本专利技术的用于制备润滑性亲水涂层的涂料组合物可应用于空调热交换器翅片铝箔的表面处理领域中，通过将其各组分混合后，涂覆在防腐底涂上即可获得自润滑亲水涂层。将本专利技术涂料组合物涂覆在涂有防腐底涂的铝箔表面，可形成具有优异自润滑性和亲水性的有机涂层，从而使铝箔具有良好的加工性能，可满足高速冲制设备要求。且铝箔涂覆本专利技术涂料组合物后，无需再次涂覆润滑层，满足国内大多数涂层厂家的设备，同时也避免了润滑层吸潮发粘的情况。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：(1)本专利技术涂料组合物得到的涂层兼具亲水性和润滑性，不需要另外涂覆润滑层，成本低，操作简单。(2)本专利技术的涂料组合物满足国内大多数设备双涂双烘的涂覆工艺，生产效率高。(3)本专利技术涂料组合物所得涂层相比其他润滑层材料，涂层不易发粘。涂层润滑性好，对高冲设备适应性好。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。下列实施例中使用的试剂均可从商业渠道获得。实施例1(1)亲水性聚合物的制备将丙烯酸钠、苯乙烯磺酸、烯丙基聚醚(PEG1000)按10/20/100质量份加入水中，配制成质量分数为30％的单体混合溶液，将过硫酸铵加入水中配制成质量分数为5％的溶液，先加入2/3的单体混合溶液，将反应体系加热至80℃，分别滴加过硫酸铵溶液和剩余的单体混合溶液，滴加结束后恒温3h结束反应，待反应产物冷却至室温即得到所述的亲水性聚合物。(2)润滑亲水涂料组合物的制备将如下质量份的组份相混合，搅拌均匀后得到面涂：上述组份的总量为100质量份。应用时，使用的底涂为本领域常用的丙烯酸类底涂即可。实施例2(1)亲水性聚合物的制备将甲基丙烯酸、乙烯基磺酸钠、烯丙基聚醚(PEG200)按50/50/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备润滑性亲水涂层的涂料，其特征在于包含如下质量份的组分：亲水性聚合物10～40份；水溶性酰胺类聚合物0.5～10份；金属偶联剂0.05～1份；溶剂1～10份；水余量；上述组分的总量为100质量份。

【技术特征摘要】
1.一种用于制备润滑性亲水涂层的涂料，其特征在于包含如下质量份的组分：亲水性聚合物10～40份；水溶性酰胺类聚合物0.5～10份；金属偶联剂0.05～1份；溶剂1～10份；水余量；上述组分的总量为100质量份。2.根据权利要求1所述的用于制备润滑性亲水涂层的涂料，其特征在于：所述亲水性聚合物由丙烯酸单体、磺酸单体和聚乙二醇单体反应得到。3.根据权利要求2所述的用于制备润滑性亲水涂层的涂料，其特征在于：所述的丙烯酸单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸及其盐中的至少一种；所述的磺酸单体包括对苯乙烯磺酸、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-羟基-丙烷磺酸及其盐中的至少一种；所述的聚乙二醇单体为如下结构：其中，R1为-H，或-CH3；R2为-H，-CH3，或n为5～500之间的整数。4.根据权利要求2所述的用于制备润滑性亲水涂层的涂料，其特征在于：合成所述亲水性聚合物时，所用各单体的质量份如下：丙烯酸单体10～150；磺酸单体10～50；聚乙二醇单体20～100。5.根据权利要求2所述的用于制备润滑性亲水涂层的涂料，其特征在于：所述的亲水性聚合物由包括以下步骤的方法制备得到：将丙烯酸单体、磺酸单体、聚乙二醇单体加入水中，得到10～50wt％的单体混合溶液；将引发剂加入水中得到5～50wt％的引发剂溶液；将部分单体混合溶液加热至60℃～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴耀，黄艳轶，魏小飞，王广志，
申请(专利权)人：广州慧谷化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44