本发明专利技术公开了一种热固性丙烯酸乳液及其制备方法、以及含有该乳液且用于空调换热器铝翅片的耐腐蚀底涂。该热固性丙烯酸乳液包括丙烯酸类单体、离子型烯属类单体、乙烯类单体、烯属类硅烷偶联剂、交联单体、表面活性剂和引发剂，通过种子乳液及半连续滴加工艺制备得到。该底涂涂料包括该热固性丙烯酸乳液，水性树脂，水性交联剂，助溶剂，中和剂，水性附着力促进剂，催化剂和水。本发明专利技术提供的热固性丙烯酸乳液的表面活性剂含量低，泡沫少，附着力强；该耐腐蚀底涂的机械加工性和耐腐蚀性高、具有良好的重涂性，可配套涂布多种市售或自制的亲水面涂涂料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及涂料领域，特别涉及一种热固性丙烯酸乳液及其制备方法、以及含有该乳液且用于空调换热器铝翅片的耐腐蚀底涂涂料。
技术介绍
随着全球气候变暖，各类空调的市场需求量越来越大；而能源紧张的局面又促使空调朝轻量化、小型化、高能效比的方向发展。实现空调器轻量化、小型化、高能效比的有效措施之一是降低空调换热器铝翅片的厚度、减小铝翅片之间的间距、增大换热器单位重量的换热面积。目前用于铝翅片的铝箔厚度已减至0.1mm左右，铝翅片间距缩小至2mm以下。如果铝翅片表面未经过处理，空调致冷时产生的大量冷凝水会因表面张力的作用积聚在铝翅片表面形成水珠。由于铝翅片之间的间距很小(2mm以下)，相邻铝翅片上的水珠会形成“水桥”堵塞风道，造成空调运行时风压增大，降低空调的热交换效率且运转时噪声变大。此外，铝翅片表面的冷凝水会吸附聚集空气中的杂质而在铝箔表面形成氧浓差电池，加速铝翅片的腐蚀，产生“白粉”(主要成分为Al2O3·3H2O)随暖风吹出，污染环境。“水桥”和“白粉”现象严重影响了空调换热器的工作效率，甚至使得铝翅片被腐蚀穿孔，大大缩短空调的使用寿命。为了解决上述问题，有必要对换热器铝翅片进行处理，较好的方法是对铝箔表面进行防腐和亲水化处理。经处理后的铝翅片表面具有亲水性，冷凝水可以迅速铺展开，不会在铝翅片表面凝结而形成水桥；耐腐蚀处理可以提高铝翅片的防腐性能，延长空调的使用寿命。在20世纪60年代，人们采用铬酸盐对铝箔进行表面处理，处理后的铝箔表面亲水角为50～60°，涂膜有一定的耐腐蚀性和亲水性，但由于涂层的附着力差，效果并不理想，空调使用一段时间后又会出现上述问题。进入80年代，随着空调业的迅速发展，日本等发达国家开始采用以硅酸盐为主要成分的涂料处理空调换热器铝翅片，但是硅酸盐体系的涂料易吸附空气中的灰尘和异味，空调运转一段时间后会产生异味，并且由于硅酸盐具有较强的碱性，对铝翅片有腐蚀作用，这种单涂法无法同时达到防腐和亲水目的。90年代开始至今，人们采用双烘双涂的工艺逐步取代单涂工艺，即在空调换热器铝箔上先涂一层防腐性底涂，烘干后再涂一层亲水性面涂，达到既防腐又亲水的目的。由于空调器换热器铝翅片的厚度越来越薄，对底涂的耐腐蚀性要求越来越高。在海洋性气候、酸雨较多的地区，环境条件对空调换热器铝翅片的耐腐蚀性要求更高，要求耐盐雾性能达到1000小时以上，现有的产品还无法达到要求。目前空调换热器铝翅片预涂铝箔的生产线速度已达到100米/分钟，这就要求涂料特别是底涂为无泡或低泡、稳定性好，否则会在生产过程中产生大量泡沫直接导致涂层表面质量下降，甚至无法继续生产。此外，用于冲制换热器铝翅片的冲床速度达到200次/分钟以上，而且为了提高换热器的热交换效率，需要在铝翅片表面开孔和冲制出百叶窗等复杂的形状，这就要求涂层不能在高速冲制时掉粉或脱落，对涂层的机械加工性能要求很高，特别是对底涂的柔韧性、以及底涂与铝箔表面的附着力、底涂与面涂的附着力要求很高；而且，冲制成型的铝翅片在组装焊接成换热器时，要求涂层不能因为高温焊接而黄变；为了不影响空调换热器铝翅片换热效率，还要求涂层的厚度不能太厚，一般为1～2um。目前市售的有机底涂以丙烯酸系和环氧树脂系为主，主要存在的问题有以下几个方面(1)涂层的耐腐蚀性能不理想，一般单层涂层要达到1.5um以上，耐盐雾性能也只能达到9.5级甚至更低的级别；(2)涂料稳定性不好，有的产品在涂敷过程中容易产生沉淀物而影响涂敷质量；有的涂料在配制后寿命只有几十个小时，如果用不完，剩余部分就无法再使用，浪费极大；还有的涂料在使用过程中物化性能发生变化，特别明显的是粘度随着涂敷过程的延长而增加，造成涂膜厚度无法控制，涂层性能下降。造成这些问题的主要原因在于所选用的树脂自身稳定性差且涂料配方不合理。中国专利CN 95117439.8公开了一种水基环氧酚醛涂料，该涂料由酚醛树脂、水性环氧树脂和水制成。其中，酚醛树脂由苯酚、甲醛和二甲氨基乙醇制成，水性环氧树脂由环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、过氧化苯甲酰、二甲氨基乙醇、磷酸和水等制成。这种水基环氧酚醛涂料虽然在减少有机溶剂的排放、防止爆炸和火灾等方面做出了改进，较适合在铁罐头上应用，但是其耐碱、耐腐蚀及耐高温黄变性一般，因此不适宜用作空调换热器上很薄的铝箔基材的涂料。中国专利申请02151903.X中公开了一种亲水涂料，该亲水涂料包括改性环氧树脂、丙烯酸酯共聚物、氨基树脂和磺酸盐类表面活性剂，其中，改性环氧树脂是指丙烯酸改性环氧树脂、酸酐改性环氧树脂和/或氨基改性环氧树脂。这种配方属于单涂涂料，其优点是具有优良的亲水性能，但抗腐蚀性能较差。美国专利US5389704公开了一种环氧基磷酸酯树脂的制备方法和一种用于镀锌钢板防腐的涂料组合物，该涂料组合物包括环氧基磷酸酯树脂、丙烯酸树脂或聚酯树脂以及至少一种的固化剂。在该涂料组合物中，环氧基磷酸酯树脂的含量高达70％以上，如此高含量的环氧基磷酸酯不利于涂料的耐高温黄变性和耐碱性；且在说明书中未公开该涂料组合物用于镀锌钢板的防腐所需的涂层厚度。中国专利号为03105296.7的“水性涂料”公开了一种包括底涂和面涂的水性涂料，底涂和面涂结合使用，先在铝材上涂上底涂然后再涂面涂，其中底涂涂料由丙烯酸树脂聚合物乳液、水溶性树脂固化剂、防腐蚀剂、水性色浆、水性消泡剂、水性流平剂等组成，并指出丙烯酸树脂聚合物乳液可以为苯丙乳液、乙丙乳液和纯丙乳液。由于该底涂中含有较多的消泡剂和流平剂，直接影响底涂涂料的涂布稳定性、对底涂和面涂之间的层间附着力也会产生较大影响；而且该专利并未对底涂的稳定性、底涂层的后加工性、底涂和面涂之间的附着力加以测试和评价。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种表面活性剂含量低、低泡、附着力强的热固性丙烯酸乳液。本专利技术的另一个目的在于提供一种上述热固性丙烯酸乳液的制备方法。本专利技术的再一个目的在于提供一种含有上述热固性丙烯酸乳液的用于空调换热器铝翅片的耐腐蚀底涂，该底涂稳定性好，涂布性能好，涂层与基材的附着力强，耐腐蚀性优异，与市售亲水性面涂的配套性好。本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种热固性丙烯酸乳液，包括下述组分(1)一种或多种丙烯酸类单体，用量为所有单体总重量的58％～99.5％；所述丙烯酸类单体包括羧基丙烯酸类单体和羟基丙烯酸类单体以及其他丙烯酸类单体，其中羧基丙烯酸类单体占所有单体总重量的0.8％～8％，羟基丙烯酸类单体占所有单体总重量的10％～30％； (2)一种或多种离子型烯属类单体，用量为所有单体总重量的0.5～4.0％；(3)乙烯类单体，用量为所有单体总重量的0～35％；(4)烯属类硅烷偶联剂，用量为所有单体总重量的0～1.5％；(5)交联单体，其分子结构中至少含有两个双键，用量为所有单体总重量的0～4％；(6)表面活性剂，用量为所有单体总重量的0.1～1.5％；(7)引发剂，用量为所有单体总重量的0.5～3％；上述所有组分重量均为固体重量；所述所有单体由上述(1)～(5)所列的单体组成。所述一种或多种丙烯酸类单体包括羧基丙烯酸类单体和羟基丙烯酸类单体以及其他丙烯酸类单体。所述羧基丙烯酸类单体优选(甲基)丙烯酸。所述羟基丙烯酸类单体优选丙烯酸类羟烷基酯本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热固性丙烯酸乳液，包括下述组分：（１）一种或多种丙烯酸类单体，用量为所有单体总重量的５８％～９９．５％；所述丙烯酸类单体包括羧基丙烯酸类单体和羟基丙烯酸类单体以及其他丙烯酸类单体，其中羧基丙烯酸类单体占所有单体总重量的０．８％～ ８％，羟基丙烯酸类单体占所有单体总重量的１０％～３０％；（２）一种或多种离子型烯属类单体，用量为所有单体总重量的０．５～４．０％；（３）乙烯类单体，用量为所有单体总重量的０～３５％；（４）烯属类硅烷偶联剂，用量为所有 单体总重量的０～１．５％；（５）交联单体，其分子结构中至少含有两个双键，用量为所有单体总重量的０～４％；（６）表面活性剂，用量为所有单体总重量的０．１～１．５％；（７）引发剂，用量为所有单体总重量的０．５～３％； 上述所有组分重量均为固体重量；所述所有单体由上述（１）～（５）所列的单体组成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐靖，黄光燕，陈兴耀，陈勇，李晨隽，唐泉，
申请(专利权)人：广州慧谷化学有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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