紫外光固化親水鋁箔涂料組合物的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及紫外光固化涂料領(lǐng)域，具體涉及一種紫外光固化親水鋁箔涂料組合 物。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的日益提高，空調(diào)己經(jīng)在國(guó)民生活的各 個(gè)領(lǐng)域中得到普及?；谀茉醇碍h(huán)保的要求，空調(diào)制造商對(duì)空調(diào)各部件的性能要求越來(lái)越 高。其中，空調(diào)熱交換器進(jìn)一步向功能化、小型化、輕便化發(fā)展。由鋁翅片組成的熱交換器， 要求翅片薄、間距小，若翅片無(wú)處理或者處理效果差，就會(huì)出現(xiàn)"水橋"和"白粉"問(wèn)題?？?調(diào)制冷時(shí)，水蒸氣易凝結(jié)并附著在翅片表面，在翅片間形成"水橋"，從而使通風(fēng)阻力和噪音 增大，熱交換效率下降；而空調(diào)制熱時(shí)，翅片表面冷凝水吸附并聚集空氣中的污物，發(fā)生氧 化反應(yīng)，產(chǎn)生"白粉"（氧化鋁），且換熱器內(nèi)部霉菌滋生，隨熱風(fēng)吹出，污染環(huán)境。
[0003] 為了解決空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中的"水橋"和"白粉"問(wèn)題，一般會(huì)對(duì)換熱鋁翅片進(jìn)行疏 水或者親水處理。前者由于目前疏水涂料發(fā)展的瓶頸未被廣泛采用，后者相對(duì)簡(jiǎn)單、高效， 故目前空調(diào)翅片基本采用親水處理方法。親水鋁箔要求：具有優(yōu)越的親水性，耐酸堿性，耐 鹽霧、耐溶劑，氣流阻力小，熱交換效率高等。
[0004] 傳統(tǒng)鋁箔親水化處理，主要采用水溶性高分子材料，以水或有機(jī)溶劑為介質(zhì)涂覆 在鋁箔表面，烘干后高溫交聯(lián)反應(yīng)得到親水涂層。該方法的涂料生產(chǎn)工藝復(fù)雜，且有有機(jī)溶 劑排放。雖然，目前的親水涂料大都以水為介質(zhì)，但其中醇醚類溶劑仍占有相當(dāng)?shù)谋壤?，?機(jī)排放不可忽視。另一方面，此類涂料需要較高的烘烤溫度，特別是后期的高溫交聯(lián)反應(yīng)， 烘道溫度往往設(shè)置在400°c以上，能源消耗非常巨大。
[0005] 通過(guò)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利CN 102876200A公開了一種親水鋁箔涂料 及其制備與固化方法，該涂料以亞麻油酸改性環(huán)氧樹脂為主體，其中，亞麻油酸是以羧基和 氨基酸堿中和的離子鍵方式連接到二乙醇胺改性的環(huán)氧樹脂上的。紫外固化過(guò)程中，亞麻 油酸中的烯烴雙鍵活性低，不容易發(fā)生聚合反應(yīng)，交聯(lián)密度低，并且固化膜在持續(xù)親水實(shí)驗(yàn) 中是浸泡在水中的，上述離子鍵容易在水中溶解，二乙醇胺改性的環(huán)氧樹脂就會(huì)脫離交聯(lián) 體系，從而破壞整體結(jié)構(gòu)，涂層性能下降。
[0006] 中國(guó)專利CN 102719188 A公開了一種底面合一的親水鋁箔涂料及其制備方法，該 涂料的親水性能主要依靠其中的親水性丙烯酸樹脂提供，其組分中親水性丙烯酸樹脂的制 備是通過(guò)溶液聚合方法合成丙烯酸樹脂后再在其中加入二乙醇胺中和成鹽得到的。該親水 性丙烯酸酯中沒(méi)有可聚合的官能團(tuán)，因此在涂層固化過(guò)程中，該組分是不參與交聯(lián)反應(yīng)的， 勢(shì)必會(huì)造成交聯(lián)度低，結(jié)構(gòu)松散。特別是在持續(xù)親水實(shí)驗(yàn)中，二乙醇胺鹽逐漸溶解，親水性 丙烯酸樹脂進(jìn)一步被水溶出交聯(lián)體系，導(dǎo)致涂層破壞，性能下降。
[0007] 中國(guó)專利CN 102585691 A公開了一種紫外光固化親水涂料組合物，由光固化樹 月旨、聚合單體、活性稀釋劑、光引發(fā)劑、助劑、顏料等組成。其中聚合單體為含雙鍵的羧酸/ 磺酸（鹽）單體、含雙鍵的羥基單體、含雙鍵的酰胺基單體中的一種或兩種以上的組合物。 此類單體以單官能度為主，聚合交聯(lián)密度低，且部分鹽類單體相容性較差。另外，其光固化 樹脂是由疏水性和親水性兩類樹脂組合而成，這兩類樹脂由于體系差別較大，相容性較差， 涂層整體性能不佳。
[0008] 中國(guó)專利CN 102585667 A公開了 了一種親水紫外光固化涂料，包括：底涂A和面 涂B ;其中底涂A按重量分?jǐn)?shù)計(jì)包括：水性環(huán)氧丙烯酸酯25-35份；助溶劑1. 5-2. 5 ;光引發(fā) 劑0. 8-2. 0份；消泡劑0. 5-2份；流平劑0. 5-2. 5 ;面涂B按重量份數(shù)計(jì)包括：水性聚氨酯 丙烯酸酯20-38份；潤(rùn)濕促進(jìn)劑0. 2-0. 8份；光引發(fā)劑1. 0-2. 5份；助溶劑2-5份；消泡劑 〇. 5-1. 5份；流平劑0. 5-2. 5份；偶聯(lián)劑1. 2-3. 5份。該涂料面涂B以水性聚氨酯丙烯酸酯 為主體，粘度較大，較難涂覆，添加助溶劑則會(huì)增加有機(jī)排放，且有偶聯(lián)劑存在，產(chǎn)品存儲(chǔ)穩(wěn) 定性較差。
[0009] 中國(guó)專利CN 101544867 A公開了一種有機(jī)親水涂料，包括水溶性丙烯酸酯、水溶 性固化機(jī)、流平劑和助溶劑。該涂料需要以水和醇醚溶劑為介質(zhì)，且固化需要高溫烘烤，能 耗大，不環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有親水涂料的不足，提供一種紫外光固化親水鋁箔涂料 組合物。該涂料組合物通過(guò)紫外光固化，固化速度快，無(wú)溶劑排放，無(wú)需高溫烘烤，綠色環(huán) 保、節(jié)能；固化后的涂層具有附著力好、持續(xù)親水性強(qiáng)、耐鹽霧性高，機(jī)械性能優(yōu)良，耐溫性 好、耐彎折性佳、環(huán)保節(jié)能，非常適合親水鋁箔領(lǐng)域應(yīng)用。
[0011] 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0012] 本發(fā)明涉及一種紫外光固化親水鋁箔涂料組合物，包括如下重量份數(shù)的各組份：
[0013] 親水光固化樹臘 30~80份，：
[0014] 親水功能單體 10~50份， 活性稀釋劑 5~20份， 光引發(fā)劑 5~10份， 添加劑 0.01~0.5份。
[0015] 優(yōu)選的，所述親水光固化樹脂選自親水聚氨酯丙烯酸酯、親水環(huán)氧丙烯酸酯、親水 聚酯丙烯酸酯、親水丙烯酸改性聚丙烯酸酯的一種或幾種的組合。
[0016] 優(yōu)選的，所述親水光固化樹脂雙鍵官能度大于等于3。親水光固化樹脂雙鍵官能度 大于等于3,有利于體系固化，形成較為致密的交聯(lián)體系，增加體系的持續(xù)親水性。如官能度 只有1或2,則易使固化體系結(jié)構(gòu)松散，親水樹脂游離在體系中而未反應(yīng)，從而很容易因水 浸泡而結(jié)構(gòu)破壞，涂膜親水性下降。
[0017] 優(yōu)選的，所述親水光固化樹脂為乙氧基改性光固化樹脂。光固化樹脂的親水改性 可以選擇羧基、磺酸基等酸性基團(tuán)，或者羧酸鹽、磺酸鹽、季銨鹽等離子基團(tuán)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)， 羧酸等酸性基團(tuán)如改性比例較低，則親水效果較低，但如改性比例較高，則容易分子內(nèi)形成 氫鍵，與其他樹脂的相容性變差，表面親水效果也不佳。而如引入羧酸鹽類等離子基團(tuán)，分 子的親水比較好，但基本只能溶解在醇類溶劑和水中，在光固化體系中的相容性很差，添加 量不能多，從而最終涂層親水效果也較差。與前面兩類親水基團(tuán)相比較，乙氧基團(tuán)親水效果 非常好，與其他樹脂或單體的相容性佳，且光固化樹脂的乙氧基改性相對(duì)簡(jiǎn)單，商品化樹脂 選擇較多。
[0018] 更優(yōu)選的，所述乙氧基鏈段分子量大于等于800且小于等于2000。發(fā)明人研究發(fā) 現(xiàn)，在乙氧基改性光固化樹脂中，乙氧基團(tuán)的親水性是隨著乙氧基鏈段增長(zhǎng)而增強(qiáng)的。乙氧 基鏈段分子量越大，最終涂膜的表面親水性就越好，但分子量越大，該乙氧基鏈段的水溶性 同樣也越好，分子量太大容易使涂膜在做持續(xù)親水試驗(yàn)時(shí)鏈段被水溶解，涂層被破壞，降低 持續(xù)親水性。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，乙氧基鏈段分子量大于等于800且小于等于2000時(shí)，初期 親水能夠滿足需求，同時(shí)具有良好的持續(xù)親水性。
[0019] 優(yōu)選的，所述親水功能單體選自分子中具有親水基團(tuán)的光固化單體一種或幾種的 組合。
[0020] 優(yōu)選的，所述親水基團(tuán)選自乙氧基、羧基、羥基、酰胺基、氨基、磺酸基、硫酸基或磷 酸基。
[0021] 優(yōu)選的，所述親水基團(tuán)為乙氧基。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，乙氧基團(tuán)親水效果好，與其他 樹脂或單體的相容性佳，且光固化樹脂的乙氧基改性相對(duì)簡(jiǎn)單，商品化樹脂選擇較多。
[0022] 更優(yōu)選的，所述乙氧基鏈段分子量大于等于800且小于等于2000。發(fā)明人研究發(fā) 現(xiàn)，在親水功能單體中，乙氧基團(tuán)的親水性是隨著乙氧基鏈段增長(zhǎng)而增強(qiáng)的。