[发明专利]一种散热翅片及其制备方法

说明书

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种散热翅片及其制备方法。所述散热翅片包括翅片基板和设置在所述翅片基板上的超疏水‑超亲水梯度层，所述超疏水‑超亲水梯度层包括：设置在所述翅片基板上的底层涂层，设置在所述底层涂层上的超亲水层，和设置在所述底层涂层上的超疏水层；所述超亲水层设置在所述底层涂层表面的下部区域，所占比例为底层涂层总表面积的2/5～1/10；所述超疏水层设置在所述底层涂层表面的上部区域，所占比例为底层涂层总表面积的3/5～9/10；且所述超亲水层和所述超疏水层不重叠。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种散热翅片及其制备方法。

背景技术

基于国家煤改电工程的推动，空气源热泵因其较好的节能性和环保性而被广泛地作为替代的采暖制冷设备。然而，在使用热泵的过程中，当室外环境温度低于0℃时，积聚在换热器散热片表面的凝露水会凝结成霜，堵塞散热翅片的通道，增加空气流动的阻力。另外，霜层的形成增加了换热器的热阻，使得换热能力下降。为此，常用的解决办法是将一部分高温制冷剂从旁通管流经室外散热器从而达到除霜的目的。

此外，为了改善散热翅片化霜的效果，可以在表面涂覆超亲水层，然而超亲水层无法有效抑制翅片的结霜及结霜量。而在翅片表面涂覆超疏水层的情况下，由于表面的疏水性，散热翅片化霜过程中，水滴在滑落到翅片底部时容易形成水桥，不利于除霜。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种散热翅片及其制备方法。

根据本发明的一方面，提供了一种散热翅片，包括翅片基板和设置在所述翅片基板上的超疏水-超亲水梯度层，所述超疏水-超亲水梯度层包括：设置在所述翅片基板上的底层涂层，设置在所述底层涂层上的超亲水层，和设置在所述底层涂层上的超疏水层；所述超亲水层设置在所述底层涂层表面的下部区域，所占比例为底层涂层总表面积的2/5～1/10；所述超疏水层设置在所述底层涂层表面的上部区域，所占比例为底层涂层总表面积的3/5～9/10；且所述超亲水层和所述超疏水层不重叠。

根据本发明的一个实施方式，超疏水-超亲水梯度层可以设置在所述翅片基板的一个表面上或者两个表面上。根据本发明的一个实施方式，超疏水-超亲水梯度层设置在所述翅片基板的两个表面上。

根据本发明的一个实施方式，底层涂层的厚度为5-10微米，超疏水层的厚度为10-20微米，超亲水层的厚度为10-20微米。

根据本发明的一个实施方式，所述底层涂层是由水性聚氨酯形成的。

根据本发明的一个实施方式，所述水性聚氨酯是由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等低聚物中的一种或一种以上经聚合反应得到的。

本发明中，将水性聚氨酯作为底层涂料，涂覆于翅片基板表面，既可以作为底层涂层，增强超疏水层/超亲水层对底层涂层的附着力，改善了散热翅片在加工过程中的涂层脱落问题，又可以作为超亲水层到超疏水层的过渡涂层区域，保证了疏水-亲水的效果。

根据本发明的一个实施方式，所述超疏水层是由超疏水组合物形成的，所述超疏水组合物包括聚二甲基硅氧烷、纳米填料、第一助剂以及聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯。所述第一助剂包括分散剂十二烷基磺酸钠、氨水、改性剂硬脂酸和偶联剂氨丙基三氧基硅烷。

根据本发明的一个实施方式，分散剂十二烷基磺酸钠、氨水、改性剂硬脂酸和偶联剂氨丙基三氧基硅烷的质量比为1:4:2:5。

本发明中，聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯与底层涂层具有很好的相容性，可以使得超疏水层与底层涂层更好地结合。根据本发明的一个实施方式，基于超疏水组合物的总重量，聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯的重量百分数为5-20％。

根据本发明的一个实施方式，所述纳米填料选自纳米TiO₂、纳米SiO₂及碳纳米短纤维中的一种或一种以上。