申请日2001.05.10
公开(公告)日2001.11.28
IPC分类号F28F19/02; C23G1/34
摘要
本发明提供一种热交换器亲水处理方法和亲水处理的热交换器。热交换器预先进行酸洗处理后进行形成化成薄膜的化成处理,然后进行亲水处理,使薄膜量达到0.1~3g/m2;亲水处理剂是水介质中含氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体,氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体间质量比为30∶70~70∶30,二者合计含量占全部处理剂1~25质量%的亲水处理剂,上述氧化硅微粒被上述乙烯系聚合体包覆,以平均粒径5~1000nm包覆微粒状态分散在水介质中。
权利要求书
1.一种热交换器的酸洗方法,其特征在于对铝材制成的热交 换器进行化成处理前,使热交换器与含有从硝酸、硫酸和氢氟酸 中选出的至少一种酸的酸洗剂接触,用这种方法进行酸洗处理。
2.如权利要求1所述的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含铁盐 的酸洗剂。
3.如权利要求2所述的酸洗方法,其中上述铁盐是硫酸铁、 硝酸铁、醋酸铁或氯化铁。
4.如权利要求2所述的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含 0.01~5质量%铁盐的酸洗剂。
5.如权利要求3所述的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含 0.01~5质量%铁盐的酸洗剂。
6.如权利要求4所述的酸洗方法,其中上述酸洗处理是在 10~70℃条件下使上述热交换器与上述酸洗剂接触30秒~5分 钟的酸洗处理。
7.如权利要求5所述的酸洗方法,其中上述酸洗处理是在 10~70℃条件下使上述热交换器与上述酸洗剂接触30秒~5分 钟的酸洗处理。
8.如权利要求1所述的酸洗方法,其中上述热交换器是带有 焊料的热交换器。
9.如权利要求1所述的酸洗方法,其中上述热交换器是汽车 汽化器的热交换器。
10.一种热交换器的亲水处理方法,其特征在于事先用下述 (1)~(5)中任何一项酸洗方法对热交换器进行酸洗处理后,用铬 酸铬酸盐、磷酸铬酸盐进行形成化成膜的化成处理,然后用以下 亲水处理剂进行亲水处理,使薄膜量达到0.1~3g/m2;
亲水处理剂:水介质中含氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体,氧 化硅微粒和乙烯醇系聚合体间质量比为30∶70~70∶30,二者合计 含量占全部处理剂0.2~25质量%的亲水处理剂,上述氧化硅微 粒被上述乙烯系聚合体包覆,以平均粒径5~1000nm包覆微粒形 式分散在水介质中;
(1)一种热交换器的酸洗方法,其特征在于对铝材制成的热 交换器进行化成处理前,使上述热交换器与含有从硝酸、硫酸和 氢氟酸中选出的至少一种酸的酸洗剂接触,用这种方法进行酸洗 处理;
(2)按照上述(1)记载的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含铁盐 的酸洗剂;
(3)按照上述(2)记载的酸洗方法,其中上述铁盐是硫酸铁、 硝酸铁、醋酸铁或氯化铁;
(4)按照上述(2)或(3)记载的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含 0.01~5质量%铁盐的酸洗剂;
(5)按照上述(4)记载的酸洗方法,其中上述酸洗处理是在 10~70℃条件下使上述热交换器与上述酸洗剂接触30秒~5分 钟的酸洗处理。
11.如权利要求10所述的亲水处理方法,其中上述亲水处理 剂是含带酰胺基和/或苯酚基的有机物组成的臭味抑制剂的亲水 处理剂。
12.如权利要求10所述的亲水处理方法,其中上述亲水处理 剂是含抗菌剂的亲水处理剂。
13.如权利要求11所述的亲水处理方法,其中上述亲水处理 剂是含抗菌剂的亲水处理剂。
14.如权利要求10所述的热交换器的亲水处理方法,其中上 述热交换器是汽车用汽化器。
15.如权利要求11所述的热交换器的亲水处理方法,其中上 述热交换器是汽车用汽化器。
16.如权利要求13所述的热交换器的亲水处理方法,其中上 述热交换器是汽车用汽化器。
17.一种热交换器的亲水处理方法,其特征在于事先用下述 (1)~(4)中任何一项酸洗方法对热交换器进行酸洗处理后,用锆 类处理剂进行形成化成膜的化成处理,然后使用以下亲水处理剂 进行亲水处理,使薄膜量达到0.1~3g/m2;
亲水处理剂:是水介质中含氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体, 氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体间质量比为30∶70~70∶30,二者合 计含量占全部处理剂的0.2~25质量%的亲水处理剂,氧化硅微 粒被乙烯系聚合体包覆,以平均粒径5~1000nm包覆微粒形式分 散在水介质中;
(1)一种热交换器的酸洗方法,其特征在于对铝材制成的热 交换器进行化成处理前,使上述热交换器与含有从硝酸、硫酸和 氢氟酸中选出的至少一种酸和铁盐的酸洗剂接触,用这种方法进 行酸洗处理;
(2)按照上述(1)记载的酸洗方法,其中上述铁盐是硫酸铁、 硝酸铁、醋酸铁或氯化铁;
(3)按照上述(1)或(2)记载的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含 有0.01~5质量%铁盐的酸洗剂;
(4)按照上述(3)记载的酸洗方法,其中上述酸洗处理是在 10~70℃条件下使上述热交换器与上述酸洗剂接触30秒~5分 钟的酸洗处理。
18.如权利要求17所述的亲水处理方法,其中上述亲水处理 剂是含带酰胺基和/或苯酚基的有机物组成的臭味抑制剂的亲水 处理剂。
19.如权利要求1 7所述的亲水处理方法,其中上述亲水处理 剂是含抗菌剂的亲水处理剂。
20.如权利要求18所述的亲水处理方法,其中上述亲水处理 剂是含抗菌剂的亲水处理剂。
21.如权利要求17所述的热交换器的亲水处理方法,其中上 述热交换器是汽车用汽化器。
22.如权利要求18所述的热交换器的亲水处理方法,其中上 述热交换器是汽车用汽化器。
23.如权利要求20所述的热交换器的亲水处理方法,其中上 述热交换器是汽车用汽化器。
24.一种用以下记载的处理方法亲水处理的热交换器;
一种热交换器的亲水处理方法,其特征在于事先用下述 (1)~(5)中任何一项酸洗方法对热交换器进行酸洗处理后,用铬 酸铬酸盐、磷酸铬酸盐进行形成化成膜的化成处理,然后使用以 下亲水处理剂进行亲水处理,使薄膜量达到0.1~3g/m2;
亲水处理剂:是水介质中含有氧化硅微粒和乙烯醇系聚合 体,氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体间质量比为30∶70~70∶30,二 者合计含量占全部处理剂的0.2~25质量%的亲水处理剂,上述 氧化硅微粒被上述乙烯系聚合体包覆,以平均粒径5~1000nm包 覆微粒形式分散在水介质中;
(1)一种热交换器的酸洗方法,其特征在于对铝材制成的热 交换器进行化成处理前,使上述热交换器与含有从硝酸、硫酸和 氢氟酸中选出的至少一种酸的酸洗剂接触,用这种方法进行酸洗 处理;
(2)按照上述(1)记载的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含铁盐 的酸洗剂;
(3)按照上述(2)记载的酸洗方法,其中上述铁盐是硫酸铁、 硝酸铁、醋酸铁或氯化铁;
(4)按照上述(2)或(3)记载的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含 0.01~5质量%铁盐的酸洗剂;
(5)按照上述(4)记载的酸洗方法,其中上述酸洗处理是在 10~70℃条件下使上述热交换器与上述酸洗剂接触30秒~5分 钟的酸洗处理。
25.一种用以下记载的处理方法亲水处理的热交换器;
一种热交换器的亲水处理方法,其特征在于事先用下述 (1)~(4)中任何一项记载的酸洗方法对热交换器进行酸洗处理 后,用锆类处理剂进行形成化成膜的化成处理,然后使用以下亲 水处理剂进行亲水处理,使薄膜量达到0.1~3g/m2;
亲水处理剂:是水介质中含有氧化硅微粒和乙烯醇系聚合 体,氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体间质量比为30∶70~70∶30,二 者合计含量占全部处理剂的0.2~25质量%的亲水处理剂,上述 氧化硅微粒被上述乙烯系聚合体包覆,以平均粒径5~1000nm包 覆微粒形式分散在水介质中;
(1)一种热交换器的酸洗方法,其特征在于对铝材制成的热 交换器进行化成处理前,使热交换器与含有从硝酸、硫酸和氢氟 酸中选出的至少一种酸和铁盐的酸洗剂接触,用这种方法进行酸 洗处理;
(2)按照上述(1)记载的酸洗方法,其中上述铁盐是硫酸铁、 硝酸铁、醋酸铁或氯化铁;
(3)按照上述(1)或(2)记载的酸洗方法,其中上述酸洗剂是含 有0.01~5质量%铁盐的酸洗剂;
(4)按照上述(3)记载的酸洗方法,其中上述酸洗处理是在 10~70℃条件下使上述热交换器与上述酸洗剂接触30秒~5分 钟的酸洗处理。
26.一种热交换器的酸洗剂,其特征在于是在对铝材制成的 热交换器化成处理前进行酸洗处理用的酸洗剂,其中含有从硫 酸、硝酸、氢氟酸中选出的至少一种酸。
27.如权利要求26所述的酸洗剂,其中含铁盐。
28.如权利要求27所述的酸洗剂,其中上述铁盐是硫酸铁、 硝酸铁、醋酸铁或氯化铁。
29.如权利要求27所述的酸洗剂,其中上述铁盐含有率为 0.01~5质量%。
30.如权利要求28所述的酸洗剂,其中上述铁盐含有率为 0.01~5质量%。
说明书
热交换器的亲水处理方法及亲水处理的热交换器
本发明涉及热交换器,特别是用于车辆用空调装置等空调装 置的汽车用汽化器的亲水处理;更详细地讲,本发明涉及亲水持 续性、防臭性和耐蚀性均优越的热交换器的亲水处理方法和亲水 处理的热交换器(亲水处理的热交换器)。
热交换器一般由铝制成,因热交换用的散热片以狭窄间隔被 保持在铝管之间而结构复杂。因此,对散热片等表面进行亲水处 理后,使制冷时产生的冷凝水更容易排出。但是,经上述亲水化 处理的铝散热片表面,由于暴露在反复“加热←→冷却”以及冷 凝水和大气中尘埃、微生物共同附着存在的恶劣条件下,所以很 难长期保持亲水性。
为解决此问题曾经提出各种发明,例如日本第202313/1993 号专利公开公报公开了一种亲水处理剂,其中含有聚乙烯醇和水 分散性的混合物或复合体以及偏硅酸锂。其中称偏硅酸锂具有持 续亲水效果,冰点降低效果和抗菌效果。
日本第214273/1993号专利公开公报公开了一种由水溶性和 水分散性有机树脂、含氮有机腐蚀抑制剂和氧化硅微粒组成的涂 料组合物,以及由这种涂料组合物得到的覆膜包覆铝材。
此外,日本第2649297号专利公报中公告了铝或铝合金散热 片用涂料组合物、散热片材料和散热片材料的制造方法。这种涂 料组合物含有水溶性、水分散性有机树脂(水溶性氨基树脂除 外),水溶性氨基树脂,具有硅烷醇基、粒径为50mμ~2μm的水 分散凝胶胶体氧化硅或水分散性粉末状发烟氧化硅(ヒユ-ムド シリカ),以及HLB值为8~18的表面活性剂。该发明目的在于 获得一种预涂散热片材料用,制造热交换器时能经受无牵引加工 (深冲减薄加工)的亲水涂膜。
另外,日本第30069/1998号专利公开公报公开了一种亲水性 赋予剂以及使用这种赋予剂的热交换器用预涂散热片材料的制造 方法。这种亲水性赋予剂含有5~100nm分散粒径的胶体氧化硅 和其中含羧酸聚合物的水溶性聚合物,其pH值为1~5。
上述已有技术均是将水溶性或水分散性树脂与胶体氧化硅或 微粒状氧化硅并用,借助于氧化硅表面的凹凸不平来提高亲水 性。但是,并用树脂和氧化硅微粒形成的亲水薄膜,因热交换器 的长时间使用而劣化。因为氧化硅微粒露出后,会产生氧化硅的 独特恶臭以及被氧化硅吸附物质放出的恶臭。
热交换器等大多使用铝硅合金、铝硅镁合金等焊料(冲压材料) 钎焊而成。但是钎焊时散热片表面上因附着焊料偏析物而使化成 处理等防锈处理变得困难,并使热交换器的耐腐蚀性降低,产生 白锈(铝的氧化物)。此外,霉菌在白锈吸收的水份中繁殖后,这 种霉菌被送风风扇吹至建筑物和汽车内,也有产生恶臭的问题。
如果采用洗涤等前处理能够洗除焊料的偏析物,则可以解决 上述问题,但是过去使用酸、碱或表面活性剂等洗涤难于充分洗除 上述偏析物。例如,日本第131254/1999号专利公开公报公开了一 种含铝金属材料表面的处理方法,该方法在亲水处理之前,使用 含有从硫酸、氢氟酸、硝酸和磷酸中选出的至少一种酸洗水溶液进 行化学腐蚀处理,然后用磷酸锆、磷酸钛水溶液进行化成处理。 但是上述已有技术中,上述偏析物除去效果不足,其后,进行亲 水处理的含铝金属材料,在长时间盐水喷雾试验中仍然容易产生 白锈。
鉴于存在的以上问题,本发明目的在于提供一种亲水持续 性、防臭性和耐腐蚀性均优越的热交换器的亲水处理方法以及经 亲水处理的热交换器(亲水处理热交换器)。
为了达到上述目的,本发明的亲水处理方法,是在对热交换 器进行化成处理前,通过对酸洗处理用酸洗剂进行精心调配,将 焊料的偏析物充分洗除,使化成处理容易进行。利用这种方法能 够提高热交换器的耐腐蚀性,同时还能防止起因于白锈的恶臭产 生。
本发明的亲水处理方法,是将被乙烯醇系聚合体包覆的氧化 硅微粒分散在水介质中形成的亲水处理剂,使热交换器的亲水持 续性和防臭性得以提高的。
本发明将更具体提供以下诸技术方案。
(1)一种热交换器的酸洗方法,其特征在于对铝材制成的热交 换器进行化成处理前,使热交换器与含有从硝酸、硫酸和氢氟酸 中选出的至少一种酸的酸洗剂接触,用这种方法进行洗涤处理。
本发明中使用的酸洗液洗涤剂的实例有,使硝酸、硫酸、氢 氟酸及其混合物制成的酸性水溶液含有铁盐的溶液。酸浓度优选 1~10N,更优选3~6N。
(2)上述(1)中记载的酸洗方法,其中上述酸性洗涤剂是含铁盐 的酸性洗涤剂。
(3)上述(2)中记载的酸洗方法,其中上述铁盐是硫酸铁、硝酸 铁、醋酸铁或氯化铁。
(4)上述(2)或(3)中记载的酸洗方法,其中上述酸性洗涤剂是 含0.01~5质量%铁盐的酸性洗涤剂。
优选使酸性洗涤剂中含有硫酸铁、硝酸铁、醋酸铁、氯化铁 等铁盐。虽然优选使酸性水溶液含有0.01~5质量%上述铁盐,但 是更优选含有0.1~1质量%的。铁盐含量一旦处于上述范围内, 就能使焊料偏析物更有效地洗除。含铁盐的酸洗剂,特别适用于 形成锆系化合物薄膜使耐腐蚀性劣化的情况下。
(5)上述(4)中记载的酸洗方法,其中上述酸洗处理是在10~ 85℃条件下,使上述热交换器接触30秒~5分钟的酸洗处理。
酸洗条件优选采用10~85℃温度和30秒~5分钟接触时间。 液温低于10℃或接触时间少于30秒,偏析物的除去不充分,而 超过85℃或超过5分钟,往往使腐蚀(酸洗处理)过度。
(6)上述(1)~(5)中任何一项记载的酸洗方法,其中上述热交 换器是具有钎焊部分的热交换器。
(7)上述(1)~(6)中任何一项记载的酸洗方法,其中上述热交 换器是汽车汽化器的热交换器。
本发明的酸洗方法特别适用于例如将散热片和铝管用钎焊组 装而成的汽车汽化器之类带有钎焊部分的热交换器。这是因为能 够充分洗净焊料的偏析物,使化成处理更容易进行,热交换器的 耐腐蚀性提高,同时白锈产生的恶臭出现还能得以防止的缘故。
(8)事先用上述(1)~(6)中任何一项酸洗方法进行酸洗处理 后,使用铬酸铬酸盐、磷酸铬酸盐处理剂进行化成处理形成化成 薄膜,然后用以下亲水处理剂进行亲水处理,使薄膜量达到0.1~ 3g/m2。
上述“亲水处理剂”是指,水介质中含氧化硅微粒和乙烯醇 系聚合体,氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体间质量比为30∶70~ 70∶30,二者合计含量为0.2~25质量%的亲水处理剂,氧化硅微 粒被上述乙烯系聚合体包覆,以平均粒径5~1000nm包覆微粒形 式分散在水介质中的亲水处理剂。
(9)一种热交换器的亲水处理方法,其特征在于预先用一项酸 洗方法对热交换器进行洗涤处理后,再用锆系处理剂进行形成化 成薄膜的化成处理,然后用以下亲水处理剂进行亲水处理,使薄 膜量达到0.1~3g/m2。
上述“亲水处理剂”是指,水介质中含氧化硅微粒和乙烯醇 系聚合体,氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体间质量比为30∶70~ 70∶30,二者合计含量为0.2~25质量%的亲水处理剂,氧化硅微 粒被乙烯系聚合体包覆,以平均粒径5~1000nm的包覆微粒形式 分散在水介质中的亲水处理剂。
本发明使用的化成处理剂,可以使用过去公知的铬酸铬酸盐 处理剂、磷酸铬酸盐处理剂或无铬的锆系处理剂。
铬酸铬酸盐处理剂是含有铬酸、氟化物和强酸的水溶液,其 中有以三价铬为主要成份的反应型铬酸盐、电解铬酸盐以及六价 铬和三价铬混合存在的涂布型铬酸盐。另外,磷酸铬酸盐处理剂 是含有铬酸、正磷酸和氟化物的混合水溶液。用这些铬酸盐处理 剂进行化成处理时,必须控制六价铬离子、磷酸离子和氟离子的 各自数量。
无铬锆系处理剂的实例,可以举出以氟化锆为首的锆盐。此 外,优选在这些盐中添加磷酸、锰酸、高锰酸、钒酸、钨酸、钼 酸等酸。其中使用无铬锆系处理剂的情况下,必须用含铁盐的酸 洗剂进行酸洗除处理。
通过用上述化成处理剂进行化成处理,热交换器表面上可以 形成铬酸盐薄膜、磷酸铬酸盐薄膜或不含铬的锆系薄膜等。
本发明中使用的亲水处理剂,是一种被乙烯醇系聚合体包覆 的氧化硅微粒在水介质中分散而成的处理剂,与已有技术中是氧 化硅微粒和树脂颗粒的混合物,或者是用硅烷化合物等将氧化硅 微粒和树脂结合在一起的处理剂形态不同。
作为亲水处理剂的原料使用的氧化硅微粒,可以举出发烟氧 化硅和胶体氧化硅。其中发烟氧化硅,例如是利用三氯硅烷、四 氯硅烷等卤代硅烷高温气相水解制造的,是一些表面积大的微 粒。而胶体氧化硅是将酸或碱稳定型硅溶胶经水分散而成。氧化 硅微粒的平均粒径为5~100nm,优选7~60nm。粒径低于5nm, 处理薄膜的凹凸不足,亲水性差,而用超过100nm的制成处理剂 时,将产生大粒径凝聚物,使涂装作业性恶化。
本发明中可以使用的乙烯醇系聚合体,典型的有醋酸乙烯酯 聚合体经皂化得到的聚乙烯醇(PVA)。聚乙烯醇优选皂化度高 的,特别优选皂化度大于98%的。而且聚乙烯醇的改性物,例如 羧酸改性、硅酸改性、胺改性、硫醇改性等改性物,也能作为本 发明乙烯醇聚合体使用。此外,必要时也可以在相对于聚乙烯醇 小于50质量%下,并用其它亲水性聚合物,例如并用含羟基的丙 烯酸树脂、聚丙烯酸、聚乙烯基磺酸、聚乙烯基咪唑、聚环氧乙 烷、聚酰胺、水溶性尼龙等。
氧化硅微粒和乙烯醇系聚合体的合计含量为0.2~25质 量%,优选1~5质量%。其中氧化硅微粒与乙烯醇系聚合体间质 量比必须处于30∶70~70∶30范围内,优选40∶60~60∶40。
上述乙烯醇系聚合体和氧化硅微粒的合计含量低于0.2质 量%时,没有亲水持续性和防臭性效果,而超过25质量%的情况 下粘度会增高,涂装作业性恶化。若氧化硅微粒和乙烯醇系聚合 体间质量比处于30∶70~70∶30范围之外,则氧化硅微粒比例高时 造膜不充分,膜剥离,从氧化硅和基材发出尘埃臭味,反之乙烯 醇系聚合体比例高则亲水性降低。
亲水处理形成的薄膜量应定为0.1~3g/m2,优选0.2~ 1g/m2。薄膜量小于0.1g/m2,不显示亲水性能,而超过3g/m2生 产率降低。
(10)上述(8)或(9)中记载的亲水处理剂,上述亲水处理剂是含 有由带酰胺基和/或苯酚基团的有机物组成的臭味抑制剂的亲水 处理剂。
能够在本发明中使用的臭味抑制剂,可以举出具有酰胺基和/ 或苯酚基团的有机物,例如水溶性聚酰胺、类黄酮、水溶性苯酚、 肼衍生物[例如甲酰肼、己二酰肼、癸二酰肼、十二双酰肼、间苯 二甲酰肼、1,6-六亚甲基双(N,N’-二甲基氨基脲)、1,1,1’,1’-四甲 基-4,4’-(亚甲基-p-二对亚苯基)二氨基脲等]。
(11)上述(8)~(10)中任何一项记载的亲水处理剂,其中上述 亲水处理剂是含抗菌剂的亲水处理剂。
上述亲水处理剂中,除了臭味抑制剂以外,必要时还可以添 加各种抗菌剂。可以在本发明中使用的抗茵剂,可以举出例如羟 基吡啶硫酮锌、2-(4-噻唑基)-苯并咪唑、1,2-苯并异噻唑啉、2-正 辛基-4-异噻唑啉-3-酮、N-(一氟二氯甲基硫代)酞酰亚胺、N,N-二 甲基-N’-苯酚-N’-(一氟二氯甲基硫代)-磺酰胺、2-苯并咪唑氨基甲 酸甲酯、双(二甲基硫代氨基甲酰基)二硫化物、N-(三氯甲基硫 代)-4-环己烷-1,2-二甲酰亚胺和偏硼酸钡等。这些防茵剂也可以作 为防霉剂、防腐剂和防细菌剂使用。相对于亲水处理剂添加10ppm 以上浓度的抗菌剂,可以发挥其效果。
(12)上述(8)~(11)中任何一项记载的热交换器的亲水处理方 法,其中上述热交换器是汽车用汽化器。
以下各项内容也包含在本发明范围之中。
(13)一种热交换器,其特征在于是用上述(8)~(12)中任何一 项记载的处理方法作亲水处理的。
若从其它方面观察本发明,则还能发现以下内容。
(14)一种热交换器的酸洗剂,是对铝材制成的热交换器化成 处理前进行酸洗处理用的酸洗剂,其特征在于其中含有从硝酸、 硫酸、氢氟酸中选出的至少一种酸。
(15)上述(14)中记载的酸洗剂,其中含有铁盐。
(16)上述(15)中记载的酸洗剂,其中上述铁盐是硫酸铁、硝酸 铁、醋酸铁或氯化铁。
(17)上述(15)或(16)中记载的酸洗剂,其中所说铁盐的含量为 0.01~5质量%。
以下就本发明的亲水处理方法作详细说明。
<酸洗处理>
首先用酸洗剂对热交换器进行酸洗处理。酸洗热交换器时, 喷雾上述酸洗剂或者放入酸洗浴中浸渍。酸洗后的汽化器用水洗 涤,然后进行化成处理。
<化成处理>
关于化成处理方法并无特别限制,可以采用例如浸渍法、喷 雾法等进行。但是,在处理汽车用汽化器等具有复杂形状的热交 换器的情况下优选采用浸渍法。
处理温度为常温或稍加加热,优选10~70℃,处理时间优选 3秒~5分钟内。化成薄膜的量按各元素(Cr、Zr)量计优选10~ 300mg/m2。
上述化成薄膜量低于10mg/m2,防锈性不充分;而超过 300mg/m2在经济上不利。化成处理后,根据需要进行水洗和以下 亲水处理。
其中,也可以使用以钛为首的钛盐,这种钛盐与上述锆系处 理剂同属无铬化成处理剂。作为与化成处理有同样效果的防锈处 理,也可以用树脂底漆进行基底防锈处理。用上述树脂底漆进行 防锈处理,可以使热交换器表面上形成树脂底漆薄膜。
上述树脂底漆,可以举出水溶性或水分散性水性树脂。这些 树脂的具体实例有聚(甲基)丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等 具有羧基或羟基的水性高分子化合物、水性酚醛树脂、水性聚酯 树脂、水性环氧树脂、水性聚氨酯和水性氨基树脂等。
在上述树脂底漆中可以添加100~10000ppm的氟锆酸、氟锆 酸铵之类锆化合物等金属化合物,以提高薄膜的耐腐蚀性。
对树脂底漆进行与化成薄膜同样的处理后,于100~220℃, 优选在150~200℃温度下煅烧10~60分钟,优选使干燥薄膜厚 度达到0.1~10μm。树脂底漆的煅烧温度低于100℃成膜性不良, 而超过220℃使亲水持续性下降。树脂底漆薄膜厚度不足0.1μm 防锈性不充分,而超过10μm在经济上不利。
<亲水处理>
配制本发明中使用的亲水处理剂,首先溶解或分散乙烯醇系 聚合体(必要时包括其它聚合物。以下记载的是单用乙烯醇聚合体 的情况),使之占全部处理剂的0.3~17.5质量%,优选占0.5~5 质量%。然后,以占全部处理剂0.3~17.5质量%,优选占0.5~5 质量%的比例,向其中添加平均粒径为5~100nm,优选为7~60nm 的氧化硅微粒。
其它制备方法是,将氧化硅微粒分散在固形份浓度为5~50 质量%乙烯醇聚合体水溶液中,使氧化硅微粒预先被乙烯醇系聚 合体包覆,然后加入乙烯醇系聚合体水溶液调整氧化硅微粒的浓 度。
如上所述,乙烯醇系聚合体一旦与氧化硅微粒混合,在二者 之间相互作用下就会凝聚。因此,应当使用超声波分散机、微小 介质分散机等将此凝聚物强制分散。
分散机必须使用磨机等具有碾碎功能或者超声波等对微小部 位具有剧烈搅拌效果的装置,使用仅有搅拌功能的搅拌机等装置 不能使这种凝聚物分散。这种分散机的实例有日本精机制作所制 造的超声波均质机(US系列)和井上制作所制造的超级磨(HM- 15)。经此强制分散的凝聚物将变成表面被乙烯醇系聚合体包覆的 平均粒径5~1000nm的包覆氧化硅微粒,在水介质中以分散体形 式稳定存在。
上述亲水处理剂中,除了上述的臭味抑制剂和抗菌剂之外, 必要时还可以使用各种添加剂。这种添加剂的实例,可以举出润 滑剂、表面活性剂、颜料、染料、耐蚀性赋予等抑制剂。
本发明用上述方法制备的亲水处理剂进行亲水处理。关于处 理方法并无特别限制,例如可以采用浸渍法、喷雾法等进行。但 是,处理汽车用汽化器等形状复杂的热交换器时优选浸渍法。处 理温度为10~50℃,处理时间优选3秒~5分钟左右。
亲水处理后,通过在100~220℃,优选在150~200℃温度下 煅烧10~60分钟得到亲水性薄膜。煅烧温度低于100℃成膜性不 良,而超过220℃使亲水持续性下降。
经过本发明的亲水处理的热交换器(亲水处理热交换器),在 按照上述方法制造的并经酸洗剂酸洗处理的铝材表面上形成化成 薄膜,进而在其表面上形成薄膜量为0.1~3g/m2的亲水薄膜。这 种亲水薄膜是由含乙烯醇系聚合体包覆氧化硅微粒的亲水处理剂 形成的。
以下列举实施例和对照例对本发明作更具体说明。在实施例 和对照例中,进行亲水处理的热交换器采用了汽车用汽化器。