專利名稱：具有薄膜的鋁散熱器翅片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在表面上形成親水性出色的有機薄膜的鋁或鋁合金的散熱器翅片材料，例如涉及對于作為熱交換器等的散熱器翅片材料而言為優(yōu)選的、可長期維持結(jié)露水容易潤濕的表面性狀的鋁制散熱器翅片材料。
背景技術(shù)：
熱交換器廣泛使用熱傳導性、可加工性、耐腐蝕性等出色的鋁材，為了有效地進行熱交換，另外，還為了使空間緊湊(compact)，采用以狹窄的間隔并設(shè)鋁制散熱器翅片件的結(jié)構(gòu)。因此，在空調(diào)機的運轉(zhuǎn)時，如果散熱器翅片材料表面的溫度達到空氣的露點以下，則附著于散熱器翅片材料表面上的結(jié)露水發(fā)生凝結(jié)，有時會使相鄰的散熱器翅片之間閉塞。 此時，如果鋁制散熱器翅片材料表面的親水性低，則由于與水的接觸角變大，所以附著的結(jié)露水成為半球狀，從而使散熱器翅片的閉塞狀態(tài)進一步變差。結(jié)果，熱交換功能受到妨礙或者由于風壓造成的結(jié)露水在空調(diào)機外飛散等以往為人所知的問題。為了改善上述的結(jié)露水的問題，開發(fā)了通過對鋁板自身的表面進行親水化處理， 以使得在加工成散熱器翅片材料并使用時，結(jié)露水不會在散熱器翅片表面上停留而容易被除去、排出的技術(shù)。例如，現(xiàn)有技術(shù)中公開了并用合成二氧化硅和水性涂料的技術(shù)。但是， 如果使用合成二氧化硅，則得到的涂膜變硬，所以在散熱器翅片材料的成形加工時，存在工具或金屬型等的磨損嚴重的問題。另外，還存在二氧化硅特有的水泥味或灰塵味，這些臭味被認為是由于被吸附于二氧化硅上的物質(zhì)或二氧化硅微粒的飛散引起的，會給人體帶來不快感。因此，例如，現(xiàn)有技術(shù)中公開了使用氧化鋁溶膠替代二氧化硅的高親水性涂料。在該技術(shù)中，與應(yīng)用二氧化硅的情況相比，盡管有所減輕，但依然可觀測到臭味，而且如果長期使用，則臭味增大，所以在抑制臭味的這一點上仍然不充分。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)中公開了為了抑制附著于散熱器翅片材料表面上的結(jié)露水長時間滯留而誘發(fā)水合反應(yīng)或腐蝕反應(yīng)，使用以羧甲基纖維素的鹽和N-羥甲基丙烯酰胺作為主要成分的表面處理劑的技術(shù)。另外，現(xiàn)有技術(shù)中公開了為了向散熱器翅片材料賦予耐腐蝕性和親水性，使用以聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮為主要成分的表面處理劑是有效的。 在這些以往技術(shù)中，由于沒有使用二氧化硅等，所以不會引起發(fā)生臭味或金屬型的磨損之類的問題。另外，本申請人持續(xù)對形成有有機系的親水性樹脂被膜的熱交換器用鋁制散熱器翅片材料進行了探討。形成以聚乙烯醇和水溶性尼龍、水溶性苯酚等、聚丙烯酸、聚乙二醇等為主要成分的有機系樹脂涂覆層的方法。這些樹脂涂覆層可以不發(fā)生難聞臭氣且維持親水性。這些有機系樹脂涂覆層的親水被膜的加工性出色且沒有工具磨損等問題，另外， 也沒有二氧化硅引起的臭氣發(fā)生，但即使不像無機系那樣嚴重，但不可否認存在有機系樹脂來源的輕微的臭氣的發(fā)生。有機系樹脂涂覆層在鋁板上的形成通常利用涂膠輥等在鋁板上涂裝含有樹脂涂覆層的構(gòu)成成分的涂料，然后進行加熱干燥來實施。接著，制造出的親水性鋁鋁散熱器翅片經(jīng)過加壓加工或銅管插入、擴管、釬焊等工序而成為換熱器。認為在該一系列制造工序中， 在樹脂涂覆層形成時或換熱器制造時所加的熱會引起樹脂涂覆層的一部分發(fā)生熱分解劣化從而產(chǎn)生臭氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可靠地阻止無機系涂覆的鋁散熱器翅片材料，而且該散熱器翅片材料能夠保證充分的親水性，耐腐蝕性。為此，本發(fā)明提供了一種可以長期使用也可以持續(xù)親水性或耐腐蝕性的具有樹脂薄膜的鋁散熱器翅片材料。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種具有薄膜的鋁散熱器翅片，其特征在于鋁散熱器翅片由在鋁或鋁基底表面上涂覆有具有涂覆組合物形成薄膜，該涂覆組合物具有二氧化硅、二丁基羥基甲苯、三氟樹脂、醇和水。其中，二氧化硅的含量為4. 8-25 wt% ；優(yōu)選地，二氧化硅的含量為7. 5-22. 5 wt% ； 更優(yōu)選地，二氧化硅的含量為12. 5-20 wt%0其中，二丁基羥基甲苯的含量為1.5-7.5 wt%;優(yōu)選地，二丁基羥基甲苯的含量為 2. 5-4. 8wt%0其中，所述的三氟樹脂為三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物。優(yōu)選地，三氟樹脂的含量為 0. 8-5. 5 wt% ；更優(yōu)選地，三氟樹脂的含量為1. 2-4. 5 wt%。其中，所述的醇可選自異丙醇、二甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、甘油的一種或幾種。并且優(yōu)選地，所述的醇的含量為5. 0-18. 5襯％;優(yōu)選地，所述的醇的含量為7. 5-15. 5 wt% ；更優(yōu)選地，所述的醇的含量為9. 0-13. 5wt%。其中，所述的薄膜的膜厚優(yōu)選為0.2-2.0 μ m;優(yōu)選地，其含量為0.5-1. 5 μ m ；在膜厚為下限值以下的情況下，親水性下降，在為上限值以上的情況下，換熱效率下降。鋁材料本來為耐腐蝕性高的材料，但鋁散熱器翅片由于結(jié)露水的存在而處于濕潤氣氛下，所以被暴露于容易發(fā)生腐蝕的環(huán)境中。可知在不設(shè)置任何耐腐蝕性層而只涂覆親水性樹脂層的情況下，腐蝕容易在該親水性樹脂層下的鋁材中進行，因此導致薄膜的性能降低。因而，本發(fā)明中添加有作為耐腐蝕組分的二氧化硅和三氟樹脂。本發(fā)明的涂覆組合物中的二丁基羥基甲苯具有水溶性或一定的親水性，所以如果在鋁基材料上附著配合含有二丁基羥基甲苯的薄膜，則該薄膜的親水性不會變差。因此，換熱器的運轉(zhuǎn)中發(fā)生的凝結(jié)水會很好地適應(yīng)鋁散熱器翅片表面的親水性而容易流動，從而加速凝結(jié)水的排出，散熱器翅片不會因為被凝結(jié)而封鎖，因而可以有效地阻止換熱效率的變差。在實施本發(fā)明時，對薄膜的形成方法沒有限定，例如只要形成上述涂覆組合物，然后將其涂布于鋁板上之后進行加熱等公知的方法涂覆形成薄膜。另外，在實施本發(fā)明時，對涂裝方法也沒有限定。此外，也可以在不妨礙本發(fā)明的性能的范圍內(nèi)，在用于形成薄膜的組合物中添加用于改善涂裝性或操作性等的各種涂料添加劑，例如任意地適用表面活性劑、表面加工劑、 交聯(lián)劑、脫泡劑、流平劑、抗菌劑、其他抗霉劑等即可。
另外，在為了進一步提高耐腐蝕性而在涂布薄膜之前，也可以對鋁材實施磷酸鹽和/或鉻酸鹽表面處理或進行微弧氧化處理。
具體實施例方式利用現(xiàn)有技術(shù)中已有的制造方法，制造JISAA-5052的鋁材基體。使用堿性洗液首先對該鋁材進行除油，然后進行微弧氧化處理。將經(jīng)過上述處理后的鋁材作為試驗用材料，利用現(xiàn)有技術(shù)將其加工成鋁散熱器翅片。然后，通過涂覆本發(fā)明的涂覆組合物，即按照表1記載的比例，涂布在鋁散熱器翅片的內(nèi)表面，涂布厚度為0.5 mm，加熱處理溫度為160 °C，形成所述的具有薄膜的鋁散熱器翅片。對制備得到的各鋁散熱器翅片材料，進行下面的各種性能的測試。親水性測試
在流量為1 L/min的自來水中浸漬8小時鋁散熱器翅片材料，然后在80°C下干燥16 小時，將這些工序作為1個循環(huán)(cycle)，進行5個循環(huán)。然后，在鋁散熱器翅片材料的內(nèi)表面上滴落約0.5微升(microliter)的水滴，使用接觸角測定器測定接觸角。接著，按照以下標準進行基于這些接觸角的測定值的鋁散熱器翅片材料的親水性評價。優(yōu)秀接觸角小于20°
良好接觸角為20°至40° (包括20°，但不包括40° ) 合格接觸角為40°至60° (包括40°，但不包括60° ) 不良接觸角為60°以上。耐腐蝕性評價
對試制的各鋁散熱器翅片材料實施中性鹽霧試驗(GB 6458-86)，實驗周期為720 h。在進行這些試驗之后，目視觀察各試片的外觀，計數(shù)腐蝕部分的面積相對鋁散熱器翅片材料的全部表面積的比例，按照下述標準，評價鋁散熱器翅片材料的腐蝕程度。良好腐蝕面積的比例小于10% ；
合格腐蝕面積的比例為10% -30% (不包括30%)； 不良腐蝕面積的比例為30%以上。表1涂覆組合物的組分含量(wt%)，其中余量為水。
權(quán)利要求
1.一種具有薄膜的鋁散熱器翅片，其特征在于鋁散熱器翅片由在鋁或鋁基底表面上涂覆有具有涂覆組合物形成薄膜，該涂覆組合物具有二氧化硅、二丁基羥基甲苯、三氟樹脂、 醇和水。
2.權(quán)利要求1所述的鋁散熱器翅片，其特征在于所述的二氧化硅的含量為4.8-25wt%。
3.權(quán)利要求1所述的鋁散熱器翅片，其特征在于所述的二丁基羥基甲苯的含量為 1. 5-7. 5 wt%。
4.權(quán)利要求1所述的鋁散熱器翅片，其特征在于所述的三氟樹脂為三氟氯乙烯/乙烯醚共聚物。
5.權(quán)利要求1所述的鋁散熱器翅片，其特征在于所述的醇選自異丙醇、二甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4_ 丁二醇、甘油的一種或幾種。
6.權(quán)利要求5所述的鋁散熱器翅片，其特征在于所述的醇的含量為5.0-18.5wt%0
7.權(quán)利要求1所述的鋁散熱器翅片，其特征在于所述的薄膜的膜厚為0.2-2.0μπι。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有薄膜的鋁散熱器翅片，其特征在于鋁散熱器翅片由在鋁或鋁基底表面上涂覆有具有涂覆組合物形成薄膜，該涂覆組合物具有二氧化硅、二丁基羥基甲苯、三氟樹脂、醇和水。本發(fā)明的具有薄膜的鋁散熱器翅片能夠保證充分的親水性，耐腐蝕性。
文檔編號F28F19/02GK102368033SQ20111017589
公開日2012年3月7日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者方得志 申請人:蘇州方暨圓節(jié)能科技有限公司