[发明专利]亲水涂层铝箔用水溶性润滑组合物及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水溶性润滑组合物，特别是一种空调器散热片上所采用的亲水涂层铝箔用水溶性润滑组合物。本发明还涉及该组合物的制备方法以及使用方法。

背景技术

随着空调制冷设备行业的不断发展，空调热交换器已普遍采用亲水涂层铝箔制成翅片，翅片与金属管(一般为铜管)组装成两器(冷凝器及蒸发器)。金属管穿过翅片上的冲孔部位，经过涨管，金属管与翅片紧密贴合，空调运行时，制冷剂通过金属管和翅片与外界进行热交换。亲水涂层铝箔的亲水性能直接影响空调的热交换效果，亲水性好，与水的接触角小，翅片间不会形成水桥，风阻小，散热效果好。翅片加工过程中常见的缺陷是冲孔开裂，开裂会使翅片与金属管的贴合不充分，影响热传导，热交换的效果变差。同时，随着翅片厚度的进一步减薄，为满足冲孔时不产生开裂的要求，亲水涂层铝箔表面的摩擦系数要求就更小。而目前的翅片加工，大多采用免清洗油润滑，但润滑油的种类较多，组分结构也较复杂，对亲水层的污染也不尽相同，有的甚至可能会破坏表面亲水涂层，最终影响热交换的效果。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的不足，提供一种亲水涂层铝箔用水溶性润滑组合物，该组合物固化成膜后具有较低的摩擦系数与较强的抗剪切能力，适用于热交换器翅片冲制过程中对模具的润滑和对亲水涂层的保护。本发明的另一个目的是提供一种该组合物的制备方法及使用方法。

为实现上述目的，本发明所述的亲水涂层铝箔用水溶性润滑组合物，其特征在于该组合物的组份和重量配比是：改性聚乙二醇醚10-25％、水性树脂1-4％、流平剂0.6-1.4％、防冻剂0.6-1.4％、去离子水70-85％。

其中水性树脂可以是聚乙烯醇PVAL1799、PVAL2699中的一种。

其中水性树脂可以是聚乙烯吡咯烷酮，平均分子量30000～300000中的一种。

其中水性树脂可以是羟乙基纤维素HS-6000，HS10000中的一种或几种的混合物。

流平剂是聚丙烯酸酯类流平剂，平均分子量为6000～15000中的一种。

防冻剂是乙二醇或丙二醇。

上述组合物的制备方法包括以下步骤：

1)水性润滑树脂改性聚乙二醇醚的制备：用一元酸同聚乙二醇进行酯化反应，并保证反应过程中一元酸的过量，反应温度为110～150℃，反应时间为3～5小时；加入少量催化剂；反应结束后的生成物用溶剂稀释冷却，制得固含量35-45％的水性润滑性树脂，其中各反应物的摩尔比为聚乙二醇∶一元酸∶催化剂＝1.0∶1.1～1.3∶0.001～0.01；该水性润滑性能树脂两端均可以全部封端，也可以部分封端。

所述的一元酸可以是甲酸、乙酸、丁酸中的任意一种或几种的混合物。

所述的聚乙二醇可以是PEG10000，PEG12000，PEG20000中的一种或几种的混合物

所述的催化剂可以是固体强酸或单丁基氧化锡中的一种。

所述溶剂可以是水、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇丁醚或丙二醇丁醚。

2)将步骤1)制得的改性聚乙二醇醚与其余组分按配比加入到高速分散机中进行搅拌溶解，待树脂全部溶解均匀一致后即可制备出固含量为5-15％的组合物。

该组合物的使用方法包括以下步骤：在涂布设备上，将制备好的水溶性润滑组合物采用网辊涂布法涂布在亲水涂层铝箔的正反两面，网辊深度是42～95μ，线数是80～160线/英寸；涂布时固化条件是：固化温度为110～240℃、固化时间为12～28秒。

该方法包括铝箔的涂布方式、固化条件二个方面。其中涂布方式的选择对获得涂布均匀、厚度适当、性能合格的涂层至关重要。本发明采用网辊涂布法，通过选择合理的网辊深度和线数，来确保涂层厚度保持均匀一致。而固化条件则直接影响涂层的外观、附着力及其性能指标。本发明确定固化温度为110～240℃、固化时间为12～28秒，能确保涂层符合规定的性能指标。

本发明的有益效果是：本发明与现有技术相比，其显著优点是：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。

本发明所述的带润滑层的亲水涂层铝箔主要技术指标如下：