[发明专利]一种导热耐腐蚀涂料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于金属表面涂层技术领域，提供了一种导热耐腐蚀涂料，以所述导热耐腐蚀涂料的总质量为100份计，所述导热耐腐蚀涂料包括以下质量组分：改性水性丙烯酸树脂15～45份、中和剂0.1～3份、碳材料浆料5～50份、交联剂3～20份、催化剂0.1～2份、定向排列助剂0.1～2份、水余量；以所述碳材料浆料的总质量为100份计，所述碳材料浆料包括以下质量组分：碳材料2～30份、分散剂0.2～5份、水余量；所述分散剂为结晶型聚合物。同时，本发明还公开了上述导热耐腐蚀涂料的制备方法及应用。本发明提供的导热耐腐蚀涂料具有较好的耐腐蚀性能、柔韧性和冲制性能，同时其导热性优异、与市面现有的亲水面涂涂层配套性佳。

技术领域

本发明属于金属表面涂层技术领域，具体涉及一种导热耐腐蚀涂料及其制备方法和应用。

背景技术

换热器是空调的主要部件之一，是进行热交换的主要场所。一般情况下，空调换热器的表面均涂覆有保护涂层，例如常见的铜管铝翅片型换热器，其铝翅片表面通常涂覆有具备防腐和亲水功能的涂层(防腐底涂层和亲水面涂层)，业内称为亲水涂层，其作用是防止铝翅片在长期干湿工况下运作时发生腐蚀，产生所谓的“吹白粉”现象，同时亲水功能可防止冷凝水在翅片之间架桥影响风路畅通。

空调换热器表面的保护涂层一般是通过将相应的涂料产品涂覆基材上得到，其成分主要是有机类树脂、例如环氧树脂、丙烯酸树脂等。对于一般环境下使用的空调换热器，目前市面上的普通产品已经可以满足。而对于沿海、工厂或酸雨地区等存在高腐蚀性环境中的换热器，现有的保护涂层通常在几个月甚至更短时间内就会出现严重腐蚀情况，造成整机性能的严重下降，甚至换热器完全报废。因此高耐蚀产品的需求应运而生，目前市面上的高耐蚀产品耐蚀性的提高主要是将耐蚀涂层(通常为底涂层)厚度提高。根据不同防腐性(如中性盐雾、酸性盐雾等)的需要，其耐蚀涂层厚度一般是普通涂层的1.5～5倍。

因为有机类树脂的导热性较差(导热系数一般低于1W/m·K)，随着涂层厚度的提高，涂覆涂层后换热器的整体换热性也出现明显下降。而对于换热器而言，换热性能是其最重要的指标之一，换热性下降后，空调的能效比也随之下降，其整体性能就很难满足目前能效的要求。

对于如何提高材料的导热性，已经有一些专利技术涉及。但在空调换热器表面涂层处理方面，特别是从涂层角度，如何在保证涂层高耐蚀的情况下同时实现良好的传热性能，只有很少的专利技术有涉及，且也都存在着加工困难、制造成本高、无法量产等问题。

申请号为CN201510054710.7的中国专利提出了一种耐腐蚀空调翅片材料及其制备方法，通过熔炼、浇铸、热轧、真空溅射化学气相沉积或真空蒸涂的方式得到耐腐蚀空调翅片材料，所有材料均采用无机材料，制备过程复杂，且成本很高，并不适用于目前主流的换热器加工方式。

另外一些涉及提高导热性的防腐涂料或者涂层专利技术，多为其他应用领域。因本应用领域的特殊性，上述专利技术在本领域应用时会存在涂料施工(高速辊涂)、涂层的加工性能(冲制加工)以及与亲水面涂层配套性的问题。如CN201610816676.7公开了一种石墨烯导热防腐水性涂料及其制备和使用方法，采用双组份体系，涂覆方式为刷涂和喷涂，涂膜厚度60～3000微米，涂层在常温下固化5天～7天。该种涂料中加入大量填料，其柔韧性和冲制加工性较差，且不涉及与其他涂层的配套性。CN107502139A公开了一种石墨烯改性高固含耐高温环氧导热功能涂料的制备方法，引入了较多的云母粉、锌粉、气相二氧化硅、有机膨润土等无机材料，配合石墨烯实现导热效果，底面层厚度均达40微米，其涂膜厚度明显高于本应用领域的范围(一般低于10微米)，其导热效果有待提高，同样存在柔韧性和冲制加工性的问题，无法适用于空调换热器用防腐涂层的应用。

发明内容

针对现有导热耐腐蚀涂层技术存在不适用于空调换热器用防腐底涂层的问题，例如涂膜过厚、柔韧性、冲制加工性不足、成本高和与亲水面涂层匹配效果差，本发明提供了一种导热耐腐蚀涂料及其制备方法和应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：