本发明涉及涂膜材料领域,尤其涉及涂层铝箔及其制备方法和应用。
背景技术:
1、涂层铝箔是一种在铝箔表面进行特殊处理,涂覆一层或多层材料的加工工艺产品。空调器换热器的铝箔涂层采用有机涂层,方便施工,且呈现出较好的功能性。空调刚开机时,换热器表面未形成冷凝水时,油烟在空调内部表面吸附,导致换热器污染,亲水性降低,且空调换热器涂层表面极性分子在被外来污染物吸附以后,造成亲水性能降低,换热器表面污染物难以被冲洗掉,油污聚集滋生细菌产生异味的问题。目前普通空调换热器的涂层结构包括防腐蚀层和亲水层,其中亲水层占有机涂层的涂膜量的比例约为25%。一般环境中空调室内机所处环境腐蚀介质不强,主要为油烟污染及少量so2等污染性气体,未见铝箔出现明显腐蚀的情况,反而表面积聚大量油污,有较为浓重的异味,且随着使用时间延长,亲水涂层中的极性基团逐渐损耗,亲水性衰减严重,亲水角达到70°时空调性能显著降低,可能导致吹水等问题。
2、如中国专利,申请号cn202010870261.4的涂层铝箔及其制备方法和应用,该发明公开了一种涂层铝箔及其制备方法和应用。该发明所提供的涂层铝箔包括:铝箔基材和功能涂层,所述功能涂层设置在所述铝箔基材的至少一个表面上;所述功能涂层中至少包括亲水层;形成所述亲水层的单面涂膜量占形成所述功能涂层的单面涂膜量比例≥35%。该发明提供的涂层铝箔可以避免亲水涂层随时间消耗导致性能降低,从而提升涂层铝箔的亲水效果及亲水性能的长效性,改善去污能力。
3、上述方案涂层铝箔的亲水性能提升性能有限,去污能力和自清洁能力弱,且涂层的附着力差。
技术实现思路
1、本申请实施例通过提供涂层铝箔及其制备方法和应用,解决了现有技术中涂层铝箔的亲水性能提升性能有限,去污能力和自清洁能力弱,且涂层附着力差的问题;提高了涂层的自清洁能力和抗污性能,进一步提高了涂层的亲水性能,增强涂层附着力,延长涂层的使用寿命。
2、本申请实施例提供了涂层铝箔,具体包括:
3、铝箔基材、过渡层和功能涂层;
4、所述过渡层包括聚偏氟乙烯;
5、所述过渡层通过相分离设置在铝箔基材上;
6、所述功能涂层设置在所述铝箔基材的至少一个表面上;
7、所述功能涂层包括亲水层;
8、功能涂层的单面涂膜量为1g/m2-1.5g/m2;
9、所述亲水层的涂料按重量份计包括:羟基丙烯酸单体1-10份,羧基丙烯酸单体8-30份,其他丙烯酸单体10-40份,纳米二氧化硅2-5份,引发剂0.5-3份,助剂0.5-2份,水30-200份;
10、所述其他丙烯酸单体为酰胺基丙烯酸单体和环氧基丙烯酸单体;
11、进一步的,具体步骤如下:
12、s1、将纳米二氧化硅、羟基丙烯酸单体、羧基丙烯酸单体、助剂和水在50℃-70℃混合,超声分散,然后再与其他丙烯酸单体在50℃-90℃混合,加入引发剂,在80℃-90℃反应30min-50min,再用水调节固含量为30%-60%,得到含有纳米二氧化硅粒子的亲水层涂料;
13、s2、在铝箔基材的至少一个表面上涂覆亲水层涂料形成功能涂层,得到含纳米二氧化硅粒子亲水层的涂层铝箔。
14、进一步的,所述的纳米二氧化硅的粒径为10-50nm;亲水层的厚度≥5μm。
15、进一步的,所述的过渡层的制备,具体步骤如下:
16、s11、对铝箔基材进行清洗、除油、干燥,得到预处理铝箔基材;
17、s12、将聚偏氟乙烯溶解在二甲基乙酰胺溶液中,得到聚合物溶液,加入水,混合均匀,得到过渡层溶液;
18、s13、将过渡层溶液均匀涂布在铝箔基材表面,放置于温度40-50℃和湿度相对湿度为30-50%的环境中6-10h,形成多孔的过渡层。
19、进一步的,步骤s12中聚合物溶液浓度的质量百分比为10%-30%,水与聚合物溶液的质量比为1:(5-8);过渡层的厚度≥3μm。
20、进一步的,所述过渡层溶液中还含有吸水硅胶颗粒。
21、进一步的,所述吸水硅胶颗粒的质量为过渡层溶液的5%-20%。
22、进一步的,所述吸水硅胶颗粒的粒径为0.5-2μm。
23、进一步的,所述的吸水硅胶颗粒中还含有气泡。
24、上述涂层铝箔的应用,应用于长时间处于化学腐蚀和油污环境中的换热器。
25、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
26、其一、纳米二氧化硅粒子具有良好的化学稳定性和热稳定性,能够增强涂层的耐候性和耐化学腐蚀性,延长涂层的使用寿命;纳米粒子与涂层基体之间形成强相互作用力,提高涂层的附着力,防止涂层脱落;定期自清洁减少了油污在换热器表面的累积,避免了油污对换热效率的负面影响,保持了设备的长期高效运行;
27、其二、多孔过渡层增加了铝箔的表面粗糙度,提供更多的表面积和附着点,增强后续涂层的附着力,提高涂层的稳定性和耐久性;过渡层的微孔结构能够储存水分,为后续的亲水层提供水分来源,能够维持涂层的亲水性能和自清洁能力;在使用过程中,过渡层储存的水分能够逐渐释放,帮助清洁涂层表面,延长自清洁周期;
28、其三、吸水硅胶颗粒具有良好的吸水性能,能够吸收并储存大量水分,在受热时,吸水硅胶颗粒能释放储存的水分,维持亲水层的湿润状态,增强自清洁效果;过渡层中的吸水硅胶颗粒与亲水层共同作用,使水分子容易在涂层表面铺展成膜,形成水膜,从而带走附着在涂层表面的油污和杂质,进一步提高涂层的自清洁能力;吸水硅胶颗粒能够减少油污在涂层表面的累积,减轻亲水层的污染,避免油污对换热效率的影响,从而延长涂层铝箔在高油污环境中的使用寿命;含有吸水硅胶颗粒的过渡层能够提高涂层的附着力和稳定性,防止涂层脱落,提高涂层的整体耐用性;
29、其四、通过将含气泡吸水硅胶颗粒富集在亲水层表面,能够最大限度地增加颗粒与水的接触面积,从而提高吸水速度和效率;亲水层本身能够提高涂层铝箔的亲水性,含气泡吸水硅胶颗粒的直接接触能够进一步增强亲水性,使得表面更容易吸附和保持水分;含气泡吸水硅胶颗粒在过渡层表面的富集并且尽可能接触亲水层,能够引导水分均匀分布,减少水分在涂层表面的不均匀聚集,从而避免局部过湿或干燥;内部充气泡能够增强吸水颗粒的结构强度,防止其在使用过程中因吸水膨胀而破裂,延长涂层的使用寿命,同时,气泡的存在能够增加涂层的弹性,对外部冲击起到缓冲作用,保护亲水层不受损害;亲水层表面富集含气泡吸水硅胶颗粒后,水分能更均匀地覆盖在涂层表面,能够冲洗掉表面的灰尘和污渍,进一步提高自清洁能力;在热交换器使用过程中,均匀分布的水分能更有效地参与热交换过程,提高热交换效率,减少能耗,提升了使用含有该涂层产品的整体使用体验。
1.涂层铝箔,其特征在于,具体包括:
2.如权利要求1所述的涂层铝箔的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
3.如权利要求2所述的涂层铝箔的制备方法,其特征在于,所述的纳米二氧化硅的粒径为10-50nm;亲水层的厚度≥5μm。
4.如权利要求2所述的涂层铝箔的制备方法,其特征在于,所述的过渡层的制备,具体步骤如下:
5.如权利要求4所述的涂层铝箔的制备方法,其特征在于,步骤s12中聚合物溶液浓度的质量百分比为10%-30%,水与聚合物溶液的质量比为1:(5-8);过渡层的厚度≥3μm。
6.如权利要求4所述的涂层铝箔的制备方法,其特征在于,所述过渡层溶液中还含有吸水硅胶颗粒。
7.如权利要求6所述的涂层铝箔的制备方法,其特征在于,所述吸水硅胶颗粒的质量为过渡层溶液的5%-20%。
8.如权利要求6所述的涂层铝箔的制备方法,其特征在于,所述吸水硅胶颗粒的粒径为0.5-2μm。
9.如权利要求6所述的涂层铝箔的制备方法,其特征在于,所述的吸水硅胶颗粒中还含有气泡。
10.如权利要求1-9任意一项所述的涂层铝箔的应用,其特征在于,应用于长时间处于化学腐蚀和油污环境中的换热器。
