[发明专利]双粉末涂层方法和系统

说明书

背景

在某些环境中，铝制品经受导致对铝表面腐蚀或其它不需要作用的污染物。未保护的铝可能变得被酸、盐和其它反应性化合物腐蚀，产生在铝表面和穿过铝表面的坑或孔。紫外(UV)辐射可导致铝表面变色。通常涂覆铝制品，如热交换器，以保护铝和铝合金表面。这些涂层对由环境污染物或紫外(UV)辐射导致的腐蚀提供耐性，或者增加机械强度。这些涂层可以多种方式施加到铝表面。涂覆方法包括电镀、浸涂、喷涂和静电粉末涂覆。保护性涂层包括转化涂层和漆涂层。

粉末涂层对涂覆铝制品提供较廉价的方式。粉末涂层不需要粉末涂层自身以外的特殊浴或大量化学物质。粉末涂层不需要可能不利影响空气和水品质或者可能永久损坏铝制品的溶剂。然而，传统粉末涂层有缺陷。在本发明前，一般为了一种功能(即，强度/粘合或UV耐性)但并非二者而优化粉末涂层制剂。另外，粉末涂层的传统应用不提供其它涂覆方法具有的控制的量和均匀性。均匀的粉末涂层水平是难以施用的。在一些情况下，在粉末涂覆之后仍有裸露金属暴露。此裸露金属不具有粉末涂层提供的任何保护性特征。另一方面，在一些位置，粉末涂层过厚，这对表面性能如热和液压性质是有害的。

概述

本发明的方法包括，将第一粉末施加到铝制品，和加热第一粉末，以在铝制品上形成提供机械强度、腐蚀耐久性和粘合潜力的第一层。方法还包括，将第二粉末施加到铝制品，和加热第二粉末，以在铝制品上形成保护铝制品不受紫外辐射侵害的第二层。

本发明还提供具有铝基材、环氧树脂层和表层涂层的经涂覆制品。环氧树脂层促进粘着，增强腐蚀耐久性，提供机械强度，并通过将含有环氧树脂的第一粉末施加到铝基材和使第一粉末固化来形成。表层涂层提供对紫外辐射和环境污染物的耐性，并通过将第二粉末施加到铝基材并使第二粉末固化来形成。

附图简述

图1为用于铝制品上的粉末涂层系统的侧视截面图。

图2为用于具有转化涂层的铝制品上的粉末涂层系统的侧视截面图。

图3为说明涂覆铝制品的一种方法的流程图。

图4为说明涂覆铝制品的另一种方法的流程图。

详述

本发明描述能够为铝制品(如热交换器)提供改善的粘合能力和改善的环境保护的双粉末涂层系统。双粉末涂层系统允许将两种基于粉末的涂层施加到铝制品，一种涂层主要用于提高铝制品的机械强度、腐蚀耐久性和/或粘结性能，另一种涂层主要用于提供另外的UV辐射耐性。双粉末涂层系统可对任何类型铝制品起作用，特别可用于铝热交换器，尤其是铝微通道热交换器。虽然关于铝热交换器描述了具体实施方案，但本发明也可对其它制品提供益处。“铝制品”是指含有铝、铝合金或两者组合的制品。

热交换器用于多种环境，包括海上、工业和城市环境。通常，热交换器表面为铝，并经受上述腐蚀和变色。热交换器可含有由铝或铝合金制成的进入歧管和排出歧管；热交换管、线圈或通道；散热片和其它结构。为了防止或减小腐蚀和其它不需要的作用，所有这些表面需要保护。

可将多个涂层施加到热交换器的表面。通过喷洒、浸渍、涂漆或刷涂、阳极化、电镀和其它方法，可将各种涂层施加到铝热交换器。为了使多个涂层有效粘着到热交换器的表面，有时必须改变热交换器的表面化学。使表面化学改性，以在热交换器表面和随后的涂层之间提供改善的粘合潜力。可用粘合促进涂层将热交换器表面改性，以使后施加的涂层强力粘合到表面。基于环氧树脂的涂层为改善铝表面和后施加涂层之间粘合和粘着的涂层的一个类型。基于环氧树脂的涂层也提供另外的机械强度和铝表面的改善的腐蚀耐久性。

在曝露于UV辐射时，基于环氧树脂的涂层退化。因此，可将第二涂层施加到热交换器的表面，以提供UV防护。丙烯酸类、基于聚酯的热塑性聚氨酯和聚酯异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)为对UV辐射提供耐性的涂层类型。第二涂层也增加机械阻档层，以保护在施加第一涂层时错过的热交换器的任何区域。

一些热交换器(即，铝微通道热交换器)通常具有使热交换器表面难以涂覆的带尖角和边缘和小空间的复杂几何结构。粉末涂层一般不提供与一些其它涂覆技术(例如，电泳涂漆)可达的同样大的控制和自找平。然而，粉末涂层以其它优点(无毒性溶剂，更容易施加，不需要清洗和干燥操作等)弥补一些这些缺陷。单次施加粉末涂层可留下暴露裸露铝的未涂覆热交换器区域。在第一粉末涂层上施加第二粉末涂层使未涂覆和暴露的铝的影响减至最小。第二涂层能够渗入由第一涂层留下的缝隙，使铝接受某些水平的另外的保护。虽然第二涂层主要提供UV辐射防护，但第二涂层也提供至少一些机械强度和腐蚀防护的增加。