[发明专利]铝换热器及铝箔表面的亲水抗蚀成膜剂及成膜方法

说明书

本发明涉及一种铝换热器及铝箔表面的亲水抗蚀成膜剂及成膜方法，特别是一种空调用铝换热器亲水抗蚀表面成膜剂及成膜方法。

换热器是空调器的关键部件之一，其散热翅片是铝制的，如果所用铝箔表面处理不当，不仅会造成铝箔腐蚀，而且冷凝水在翅片间形成“水桥”，影响换热效率，降低制冷量，增加能耗。目前铝箔的亲水处理方法，有的采用胺或醇胺等的水溶液，在较高温度（70-100℃）长时间（30-60min）浸泡铝换热器以产生水铝石膜，处理后的铝箔能产生亲水性表面，但由于胺及醇胺对换热器上的铜管有严重的磨蚀而限制其广泛应用。有的采用铬-硅-铝法、防锈油法、涂料法等，均存在铬的污染、涂膜流失、涂层热阻过大等严重弊端而难以推广。

日本特许厅公布的两个专利技术（JP86-222629、JP86-222630），给出了两种热交换材料及热交换器的表面处理制造法。第一种处理方法把制造热交换器的铝材通过涂层以形成亲水的表面，即把铝箔浸入pH10.5的200PPM的NaICl水溶液，再浸入水玻璃，然后水洗以形成亲水层，再进一步涂覆1000PPM的三聚磷酸钠，在150℃干燥，所形成的表面，水的接触角10度。另一种处理方法是把洗净的铝箔涂覆一种亲水的无机材料，如SiO₂溶胶，再用无机磷酸盐或亚磷酸盐与非离子表面活性剂的混合物处理，干燥后加工为热交换器。此类方法虽能对铝箔或铝换热器进行亲水处理，但存在以下问题：1、由于NaOCl极不稳定，采用NaOCl处理反应条件不易于控制;2、Na₃PO₄及其它氧化膜型的处理剂（如Na₃PO₄、Na₂SiO₃、Na₂CrO₄）处理过的铝材，在有Cl^-的环境中容易产生孔蚀;3.涂覆SiO₄溶胶的方法，造成铝的表面硬度提高，有损于冲具的的使用寿命;4.多道处理工序，手续繁杂，条件苛刻（温度高、时间长）。

本发明的目的是提供一种用于铝换热器及铝箔的表面亲水抗蚀成膜剂及成膜方法。使用该成膜剂处理铝换热器及铝箔，可以大大简化现有技术的成膜工艺，而处理过的铝材表面可生成一层抗蚀亲水层，同时不增加铝表面硬度，而且可以避免处理液对换热器上铜管的腐蚀及铜离子对铝的腐蚀。

本发明的要点：本发明提供的亲水抗蚀表面成膜剂，其基本组成及浓度范围为：

胺盐    0.06-50g/l

含卤素化合物    0.2-75g/l

氮杂茂及其衍生物    5-1000mg/l

多聚磷酸盐    0.4-55g/l

碱性化合物    10-200g/l

消泡、助溶剂    0.01-5g/l

成膜剂中胺盐是由胺类及无机酸或有机酸反应生成的，目的是与成膜剂中其它的组分协同作用于铝表面，可迅速生成非晶态的抗蚀亲水膜，以这种胺盐形式组成成膜剂克服现有技术中胺及醇胺对铜管的严重磨蚀。所说的胺类可以是含碳量在8-18的脂肪胺以及二胺和醇胺等;所说的无机酸或有机酸可以是HNO₂、HCl、H₂SO₄、H₃PO₄、H₃BO₃、H₂M₀O₄及醋酸、癸二酸、月桂酸、水杨酸、苯甲酸等。

成膜剂中的含卤素化合物可以是卤化物，如KF、NaF、NH₄F、KBr、NaBr、LiCl、NaCl、NH₄Cl、KCl、KI、NaI及H₂SIF₆等卤硅酸及其盐。

成膜剂中的碱性化合物可以是NaOH、KOH、Na₂CO₃、Na₃PO₄，Na₂SiO₃，K₂SiO₃，NaAc，KAc等，其主要作用是使成膜剂具有一定的碱度。以酚酞碱度计，本成膜剂的碱度可以控制在0.05-1.00mol/l范围内，以0.1-0.4mol/l的效果为好。

本发明采用氮杂茂及其衍生物，以最大限度减小铝因Cu²⁺存在而产生孔蚀的倾向及生长白粉的可能。