本發(fā)明涉及鋁合金材料，具體來說涉及一種疏水鋁箔的制備方法。

背景技術(shù)：

鋁箔具有質(zhì)輕、可延展、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于空調(diào)散熱器、汽車散熱器、電纜等領(lǐng)域。普通鋁箔表面呈親水性，易發(fā)生凝露、腐蝕、微生物污染、結(jié)霜等問題。疏水表面具有抗凝露、耐腐蝕、自清潔、抗結(jié)霜等特性，可顯著提升鋁箔的使用性能，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

經(jīng)過多年的發(fā)展，目前已有多種制備鋁及鋁合金疏水表面的方法被報道，例如濕化學(xué)刻蝕法、有機(jī)和/或無機(jī)物涂層法、陽極氧化法等?，F(xiàn)有技術(shù)制備得到的疏水鋁箔存在以下問題：（1）現(xiàn)有技術(shù)的疏水鋁箔的接觸角比較小，一般都在120°以下，疏水性能針對空調(diào)各種運(yùn)行工況的適應(yīng)性較差；（2）現(xiàn)有技術(shù)的疏水鋁箔的疏水面涂層的疏水性能衰減相當(dāng)快，特別是其應(yīng)用于室外環(huán)境時，風(fēng)吹雨淋及灰塵等都會很快破壞其疏水性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明制備的目的在于提供一種疏水鋁箔的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)制備的疏水鋁箔的接觸角比較小，疏水鋁箔的疏水性能衰減快的問題。

為此，本發(fā)明提供了一種疏水鋁箔的制備方法，在所述疏水鋁箔的制備配方中加入彌散粒子，所述彌散粒子包括大彌散粒子和小彌散粒子，所述大彌散粒子的粒徑為100nm-100um，所述小彌散粒子的粒徑為2nm-100nm，所述大彌散粒子和所述小彌散粒子的質(zhì)量比為1：1-1：3140。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明提供了一種疏水鋁箔的制備方法，在制備疏水鋁箔的過程中，將大彌散粒子和小彌散粒子加入到疏水涂料中并攪拌均勻，小彌散粒子會隨機(jī)依覆在大彌散粒子表面；同時，疏水涂料可以浸濕彌散粒子表面，而且不會填平彌散粒子之間的間隙；疏水涂料固化的同時會使得小彌散粒子固定依覆在大彌散粒子表面，可以使得疏水面涂層形成凱西－巴克斯特結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明制備的疏水鋁箔的表面凹凸不平，增大了本發(fā)明制備的疏水鋁箔的表面的粗糙度，進(jìn)而可以提高本發(fā)明制備的疏水鋁箔的接觸角，可以使得本發(fā)明制備的疏水鋁箔的接觸角達(dá)到130°以上，進(jìn)一步可以提高本發(fā)明制備的疏水鋁箔的疏水性能。本發(fā)明制備的疏水鋁箔的表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)增加了疏水鋁箔的表面上液體與空氣接觸面積，可以減緩本發(fā)明制備的疏水鋁箔的疏水性能的衰減速度。

本發(fā)明制備的疏水鋁箔可以應(yīng)用于換熱片翅片，例如空調(diào)換熱器翅片或者汽車換熱器翅片等；本發(fā)明制備的疏水鋁箔的接觸角可以達(dá)到130°以上，可以增大換熱器翅片的疏水性能，從而可以使得換熱器翅片上的冷凝水形成易于滑落的水珠，達(dá)到去除換熱片翅片上的冷凝水的目的，進(jìn)而可以降低換熱器翅片表面的結(jié)霜率，進(jìn)一步可以提高換熱器的制熱性能。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種疏水鋁箔的制備方法，在疏水鋁箔的制備配方中加入彌散粒子，彌散粒子包括大彌散粒子和小彌散粒子，大彌散粒子的粒徑為100nm-100um，小彌散粒子的粒徑為2nm-100nm，大彌散粒子和小彌散粒子的質(zhì)量比為1：1-1：3140,優(yōu)選為1:50-1:1000。

本發(fā)明的疏水鋁箔的制備方法包括如下步驟：（1）在鋁箔的上下表面分別形成防腐底涂層：在鋁箔的上下表面分別涂覆防腐涂料，使得防腐涂料固化形成防腐底涂層；（2）在防腐底涂層上均形成疏水面涂層：在疏水涂料中加入彌散粒子并混合均勻，將混合物涂覆在步驟（1）中的防腐底涂層上，使得混合物固化形成疏水面涂層，從而得到疏水鋁箔。

根據(jù)凱西－巴克斯特模型原理，固體表面的粗糙度越大，在固體表面上液體與空氣接觸面積越大，則固體表面的接觸角就越大，固體表面的疏水性越強(qiáng)。在制備疏水鋁箔的過程中，將大彌散粒子和小彌散粒子加入到疏水涂料中并攪拌均勻，小彌散粒子會隨機(jī)依覆在大彌散粒子表面；同時，疏水涂料可以浸濕彌散粒子表面，而且不會填平彌散粒子之間的間隙；疏水涂料固化的同時會使得小彌散粒子固定依覆在大彌散粒子表面，可以使得疏水面涂層形成凱西－巴克斯特結(jié)構(gòu)，使得本發(fā)明制備的疏水鋁箔的表面凹凸不平，增大了本發(fā)明制備的疏水鋁箔的表面的粗糙度，進(jìn)而可以提高本發(fā)明制備的疏水鋁箔的接觸角，可以使得本發(fā)明制備的疏水鋁箔的接觸角達(dá)到130°以上，進(jìn)一步可以提高本發(fā)明制備的疏水鋁箔的疏水性能。本發(fā)明制備的疏水鋁箔的表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)增加了疏水鋁箔的表面上液體與空氣接觸面積，可以減緩本發(fā)明制備的疏水鋁箔的疏水性能的衰減速度。

本發(fā)明制備的疏水鋁箔可以應(yīng)用于換熱片翅片，例如空調(diào)換熱器翅片或者汽車換熱器翅片等；本發(fā)明制備的疏水鋁箔的接觸角可以達(dá)到130°以上，可以增大換熱器翅片的疏水性能，從而可以使得換熱器翅片上的冷凝水形成易于滑落的水珠，達(dá)到去除換熱片翅片上的冷凝水的目的，進(jìn)而可以降低換熱器翅片表面的結(jié)霜率，進(jìn)一步可以提高換熱器的制熱性能。

本發(fā)明中，彌散粒子是指不同粒徑的顆粒的統(tǒng)稱。

本發(fā)明的彌散粒子可以為二氧化硅或者二氧化鈦，二氧化硅和二氧化鈦的來源廣且成本低，使得本發(fā)明制備的疏水鋁箔的制備過程易實施且可以降低制備成本。

彌散粒子加入到疏水涂料中之前，先將偶聯(lián)劑加入到彌散粒子中并混合均勻。偶聯(lián)劑可以防止彌散粒子凝結(jié)成團(tuán)，可以增強(qiáng)彌散粒子與疏水涂料的化學(xué)鍵結(jié)合，從而可以使得彌散粒子均勻分散在疏水涂料中。偶聯(lián)劑還可以與彌散粒子表面的羥基完全反應(yīng)，使得彌散粒子由親水性變成疏水性。

偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑或者鈦酸酯偶聯(lián)劑，硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑的表面處理效果良好且成本低，可以降低疏水鋁箔的制備成本，還可以提高彌散粒子的混合均勻度。

彌散粒子和偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100:0.1-100:5，優(yōu)選為100:0.1-100:1。

疏水涂料和彌散粒子的質(zhì)量比為1：0.013-1：0.67。在疏水涂料中加入彌散粒子并混合均勻，疏水涂料可以浸濕彌散粒子表面, 當(dāng)疏水涂料和彌散粒子的質(zhì)量比為1：0.013-1：0.67時，彌散粒子表面疏水涂料的厚度約為1-2nm，有利于在疏水面涂層形成凱西－巴克斯特結(jié)構(gòu)，使得疏水鋁箔的表面凹凸不平，從而可以增大疏水鋁箔的表面的粗糙度，進(jìn)而可以提高疏水鋁箔的接觸角。

步驟（1）中，防腐涂料包括環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料或者環(huán)氧樹脂涂料，環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料和環(huán)氧樹脂涂料具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性、防腐性和熱穩(wěn)定性，是防腐涂料的理想選擇。作為優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明制備的防腐涂料可以選用江門制漆廠有限公司的環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料或者環(huán)氧樹脂涂料。

步驟（2）中，疏水涂料包括含氟丙烯酸酯涂料、有機(jī)硅涂料、有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料或者氟樹脂涂料，有機(jī)硅涂料、有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料和氟樹脂涂料具有優(yōu)良的憎水性、耐沾污性、不粘性和化學(xué)穩(wěn)定性，是疏水材料的理想選擇。作為優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明制備的疏水涂料可以選用江門制漆廠有限公司的含氟丙烯酸酯涂料、有機(jī)硅涂料、有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料或者氟樹脂涂料。

實施例1

本實施例的疏水鋁箔的制備方法包括如下步驟：

1）：將硅烷偶聯(lián)劑加入到彌散粒子中并攪拌混合均勻，其中，大彌散粒子的粒徑100nm-20um，小彌散粒子的粒徑為10nm-20nm，大彌散粒子和小彌散粒子的質(zhì)量比1：100，彌散粒子與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100：0.5。

2）：在鋁箔的上下表面分別形成防腐底涂層，具體為：將環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料涂覆在鋁箔的上表面和下表面，使得環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料固化，從而使得鋁箔的上表面和下表面分別形成防腐底涂層；其中，防腐底涂層的厚度為1um，固化溫度為200℃-220℃，固化時間為8min。

3）：在防腐底涂層上均形成疏水面涂層，具體為：將步驟1）中彌散粒子和偶聯(lián)劑的混合物加入到氟樹脂涂料中并混合均勻，然后將得到的混合物涂覆在步驟2）的防腐底涂層的表面，使得混合物固化，固化后在防腐底涂層上形成疏水面涂層，從而得到本實施例的疏水鋁箔；其中，疏水面涂層的厚度為2um，氟樹脂涂料與彌散粒子的質(zhì)量比為1：0.037，固化溫度為200℃-240℃，固化時間為8min，應(yīng)用接觸角測量儀測量本實施例的疏水鋁箔的接觸角為132°。

本實施例中，彌散粒子為二氧化硅，大彌散粒子是指粒徑為100nm-20um的二氧化硅，小彌散粒子是指粒徑為10nm-20nm的二氧化硅。

實施例2

本實施例的疏水鋁箔的制備方法包括如下步驟：

1）：將鈦酸酯偶聯(lián)劑加入到彌散粒子中并攪拌混合均勻，其中，大彌散粒子的粒徑為50um-100um，小彌散粒子的粒徑為2nm-10nm，大彌散粒子和小彌散粒子的質(zhì)量比1：1000，彌散粒子與鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100：0.3。

2）：在鋁箔的上下表面分別形成防腐底涂層，具體為：將環(huán)氧樹脂涂料涂覆在鋁箔的上表面和下表面，使得環(huán)氧樹脂涂料固化，從而使得鋁箔的上表面和下表面分別形成防腐底涂層；其中，防腐底涂層的厚度為1um，固化溫度為200℃-220℃，固化時間為6min。

3）：在防腐底涂層上均形成疏水面涂層，具體為：將步驟1）中彌散粒子和偶聯(lián)劑的混合物加入到有機(jī)硅涂料中并混合均勻，然后將得到的混合物涂覆在步驟2）得到的防腐底涂層的表面，使得混合物固化，固化后在防腐底涂層上形成疏水面涂層，從而得到本實施例的疏水鋁箔；其中，疏水面涂層的厚度為2um，有機(jī)硅涂料與彌散粒子的質(zhì)量比為1：0.65，固化溫度為160℃-170℃，固化時間為6min，應(yīng)用接觸角測量儀測量本實施例的疏水鋁箔的接觸角大于135°。

本實施例中，彌散粒子為二氧化硅，大彌散粒子是指粒徑為50um-100um的二氧化硅，小彌散粒子是指粒徑為2nm-10nm的二氧化硅。

實施例3

本實施例的疏水鋁箔的制備方法包括如下步驟：

1）：將硅烷偶聯(lián)劑加入到彌散粒子中并攪拌混合均勻，其中，大彌散粒子的粒徑為30um-45um，小彌散粒子的粒徑為50nm-100nm，大彌散粒子和小彌散粒子的質(zhì)量比為1：50，彌散粒子與硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100：0.9。

2）：在鋁箔的上下表面分別形成防腐底涂層，具體為：將環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料涂覆在鋁箔的上表面和下表面，使得環(huán)氧改性丙烯酸酯固化，從而使得鋁箔的上表面和下表面分別形成防腐底涂層；其中，防腐底涂層的厚度為1um，固化溫度為200℃-220℃，固化時間為10min。

3）：在防腐底涂層上均形成疏水面涂層，具體為：將步驟1）中彌散粒子與偶聯(lián)劑的混合物加入到有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料中并混合均勻，然后將得到的混合物涂覆在步驟2）得到的防腐底涂層的表面，使得混合物固化，固化后在防腐底涂層上形成疏水面涂層，從而得到本實施例的疏水鋁箔；其中，疏水面涂層的厚度為2um，有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料與彌散粒子的質(zhì)量比為1：0.015，固化溫度為160℃-170℃，固化時間為10min，應(yīng)用接觸角測量儀測量本實施例的疏水鋁箔的接觸角為131°。

本實施例中，彌散粒子為二氧化硅，大彌散粒子是指粒徑為30um-45um的二氧化硅，小彌散粒子是指粒徑為50nm-100nm的二氧化硅。

對比例1

本對比例的疏水鋁箔的制備方法包括如下步驟：

1）：在鋁箔的上下表面分別形成防腐底涂層，具體為：將環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料涂覆在鋁箔的上表面和下表面，使得環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料固化，從而使得鋁箔的上表面和下表面分別形成防腐底涂層；其中，防腐底涂層的厚度為1um，固化溫度為200℃-220℃，固化時間為8min。

2）：在防腐底涂層上均形成疏水面涂層，具體為：在步驟1）中的防腐底涂層上涂覆氟樹脂涂料，使得氟樹脂涂料固化，從而得到本對比例的疏水鋁箔；其中，疏水面涂層的厚度為2um，固化溫度為200℃-240℃，固化時間為8min，應(yīng)用接觸角測量儀測量本對比例的疏水鋁箔的接觸角為110°。

對比例2

本對比例的疏水鋁箔的制備方法包括如下步驟：

1）：在鋁箔的上下表面分別形成防腐底涂層，具體為：將環(huán)氧樹脂涂料涂覆在鋁箔的上表面和下表面，使得環(huán)氧樹脂涂料固化，從而使得鋁箔的上表面和下表面分別形成防腐底涂層；其中，防腐底涂層的厚度為1um，固化溫度為200℃-220℃，固化時間為6min。

2）：在防腐底涂層上均形成疏水面涂層，具體為：在步驟1）中的防腐底涂層上涂覆有機(jī)硅涂料，使得有機(jī)硅涂料固化，從而得到本對比例的疏水鋁箔；其中，疏水面涂層的厚度為2um，固化溫度為160℃-170℃，固化時間為6min，應(yīng)用接觸角測量儀測量本對比例的疏水鋁箔的接觸角為108°。

對比例3

本對比例的疏水鋁箔的制備方法包括如下步驟：

1）：在鋁箔的上下表面分別形成防腐底涂層，具體為：將環(huán)氧改性丙烯酸酯涂料涂覆在鋁箔的上表面和下表面，使得環(huán)氧樹脂涂料固化，從而使得鋁箔的上表面和下表面分別形成防腐底涂層；其中，防腐底涂層的厚度為1um，固化溫度為200℃-220℃，固化時間為10min。

2）：在防腐底涂層上均形成疏水面涂層，具體為：在步驟1）中的防腐底涂層上涂覆有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料，使得有機(jī)硅改性丙烯酸酯涂料固化，從而得到本對比例的疏水鋁箔；其中，疏水面涂層的厚度為2um，固化溫度為160℃-170℃，固化時間為10min，應(yīng)用接觸角測量儀測量本對比例的疏水鋁箔的接觸角為106°。

通過實施例1-實施例3以及相應(yīng)的對比例1-對比例3可以看出，通過本發(fā)明的疏水鋁箔的制備方法制備得到的疏水鋁箔的疏水角都大于130°，而對比例1-對比例3制備得到的疏水鋁箔的疏水角遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于130°；由此可以說明，本發(fā)明的疏水鋁箔的制備方法可以使得制備得到的疏水鋁箔的疏水角提高到130°以上，從而可以大大提高制備得到的疏水鋁箔的疏水性能。

本發(fā)明僅對彌散粒子為二氧化硅進(jìn)行了舉例說明，本發(fā)明的彌散粒子并不局限于二氧化硅，還可以為二氧化鈦，在此不再進(jìn)行距離說明。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。