本发明涉及铝合金表面处理技术领域，具体涉及一种高耐候铝合金木纹型材生产工艺及其制备的铝型材。
背景技术：
木质类建筑材料以其优质的装饰性及优美的纹理广受人们欢迎，但是大量木材的使用，对环境造成极大的破坏，而且，木材在使用过程中，会出现朽化，被虫蛀蚀，以及易燃，不够安全的问题。因此，现在大多数建筑采用木纹铝型材代替木材的装饰效果。但是，现有的热转印普通的铝合金木纹型材在一定的程度上虽然代替了木材、复合板等型材，但其不足之处是耐候性差(加速耐候氙灯老化≤500h)，导致热转印铝合金木纹型材在使用过程会随着时间的推移，铝合金型材上的图案颜色变浅，图案变得模糊不清，失去原来图案的鲜艳度，变得不够逼真漂亮、立体感不强，影响了其装饰的效果，也限制了其在户外建筑、高档装饰品、奢侈品等高耐候要求领域的应用，因此提高铝合金木纹型材的耐候性是目前我国铝合金木纹型材研究的重中之重。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决现有技术生产的木纹铝型材耐候性差，使用范围窄的缺陷，由此提供一种高耐候铝合金木纹型材生产工艺及其制备的铝型材。
本发明提供了一种高耐候铝合金木纹型材生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
前处理工序：将铝型材进行除油、水洗、烘干、钝化及预烘干处理；
粉末喷涂工序：将粉末喷涂至处理好的铝型材上；
木纹转印工序：将木纹图案转印至粉末处理后的铝型材上；
喷射高耐候漆：在转印完成的铝材表面喷涂高耐候漆；
其中，所述高耐候漆包括以下原料：丙烯酸树脂、超支化聚合物型丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、苯乙烯、过氧化合物-稀土金属促进剂、醇醚化合物、芳香族混合物和其他助剂。
优选的，所述高耐候漆按重量百分比包括以下组分：
优选的，所述超支化聚合物型丙烯酸酯的制备方法为：将cubr、cubr2及4-4'-二叔丁基-2-2'-2联吡啶混合后加热至90～110℃，待温度稳定2～4min后，逐滴加入丙烯酸2-(2-溴丙烯基氧)乙基酯，得到所述超支化聚合物型丙烯酸酯。
优选的，所述超支化聚合物型丙烯酸酯的相对分子质量为24000～26000。
优选的，所述过氧化物-稀土金属促进剂由过氧化物和稀土氧化物按照4:1的比例配比而成。
所述过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲叔丁酯中的一种或多种；所述稀土氧化物为氧化镧、氧化镨、氧化铷中的一种或多种。
优选的，所述前处理工序的除油步骤中，包括一级除油和二级除油，所述一级除油槽液的配比为：游离酸20g/l～90g/l，三价铝2～3.5g/l；
所述水洗槽的槽液ph在4.2～7之间，电导率60～80μs/cm；
所述钝化的工艺参数为：游离酸0.5g/l～4.0g/l，ph范围为2.9～3.6，电导率160～200μs/cm，三价铝1～2.5g/l，氟离子在35～1000mg/l，锆离子在40g/l～100g/l，钝化剂在1.0g/l～3.0g/l。
优选的，所述粉末喷涂工序的工艺参数为：粉末输出量：0％～100％；总气量值：4.0m3/h～6.5m3/h；电压：40kv～90kv；固化炉温：190℃～210℃，链速1.8m/min～3.0m/min。
优选的，所述耐候性漆的喷射温度为90～110℃，漆膜厚度5～10μm，固化时间15～20min。
一种高耐候木纹铝型材产品，所述木纹铝型材由所述的高耐候木纹生产工艺制备而成。
与现有木纹转印技术相比，本发明的优点为：
1、本发明的的一种高耐候铝型材产品，通过在转印完成的木纹铝型材上涂覆高耐候漆，显著提高了木纹铝型材的耐候性，使其在恶劣的户外环境下也能保持较好的装饰效果，拓宽了木纹铝型材型材的使用范围；
2、通过在高耐候性漆中添加过氧化物-稀土金属促进剂，能够有效促进涂料中树脂的交联，进一步提高涂膜的耐候性，稀土金属由于其特殊的外层电子和价电子结构，使紫外线以其他形式释放，解决了涂膜在室外由于紫外线照射造成的涂层发黄，失去色泽和光泽的问题。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性前提下所获得的所有其它实施力，都属于本发明的保护范围。
实施例1：
一种高耐候铝合金木纹型材生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
(1)前处理工序：所述前处理工序包括一级除油、水洗、二级除油、纯水洗、无络钝化和预烘干处理，所述一级除油槽液的配比为：游离酸20g/l～90g/l，三价铝2～3.5g/l，处理时间为3～5min；所述二级除油槽液的配比为：游离酸20g/l～90g/l，三价铝2～3.5g/l，处理时间6～8min；所述水洗槽的槽液ph在4.2～7之间，电导率60～80μs/cm；所述钝化的工艺参数为：游离酸0.5g/l～4.0g/l，钝化剂浓度1.0g/l～3.0g/l，氟离子35～1000mg/l，锆离子在40g/l～100g/l，ph范围为2.9～3.6，电导率160～200μs/cm，三价铝1～2.5g/l。两级除油是为了使基材表面的油渍彻底清除，使表面组织不平整化，增大刻蚀量，得到更加优质的底材。
(2)粉末喷涂工序：将粉末喷涂至步骤(1)处理好的铝型材上，所述粉末喷涂工序的工艺参数为：粉末输出量：0％～100％；总气量值：4.0m3/h～6.5m3/h；电压：40kv～90kv；固化炉温：190℃～210℃，链速1.8m/min～3.0m/min。
(3)木纹转印工序：将木纹图案转印至电解处理后的铝型材上；挑选步骤(2)处理过的较为优质的底材进行木纹转印处理，所述木纹转印工序包括承载木纹纸、抽真空、高温转印、脱承木纹纸工序，其中所述高温转印温度160℃～210℃，转印时间为12min～25min。
(4)喷射高耐候漆：在转印完成的铝材表面喷涂高耐候漆。所述耐候性漆的喷射温度为90～110℃，漆膜厚度5～10μm，固化时间15～20min。
其中，所述高耐候漆包括以下原料：丙烯酸树脂、超支化聚合物型丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、苯乙烯、过氧化合物-稀土金属促进剂、醇醚化合物、芳香族混合物和其他助剂。
所述高耐候漆按重量百分比包括以下组分：
所述超支化聚合物型丙烯酸酯的制备方法为：将cubr、cubr2及4-4'-二叔丁基-2-2'-2联吡啶在反应容器中混合后加热至90～110℃，待温度稳定2～4min后，逐滴加入丙烯酸2-(2-溴丙烯基氧)乙基酯，待反应器与电脑相连的数据'hnmr的信号计算值mn值为24000～26000，即可得到所述超支化聚合物型丙烯酸酯。
所述超支化聚合物型丙烯酸酯与分子量相同的同类化学组成大分子相比较，同样质量的所述超支化丙烯酸树脂，其浓度更低，相对应粘度也更低，具有更好的流平性，增加铝合金木纹型材外观的视觉平和感；其内部存在大量的树脂型大分子结构和端位效应，使得高耐候漆具有优良的成膜性能，在原有涂层中形成更好的附着力，提高了高耐候涂层的附着性能。
所述过氧化物-稀土金属促进剂由过氧化物和稀土氧化物按照4:1的比例配比而成；
所述过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲叔丁酯中的一种或多种；所述稀土氧化物为氧化镧、氧化镨、氧化铷中的一种或多种。
过氧化物-稀土促进剂作为引发剂，能有效促进丙烯酸树脂的交联固化，使得涂膜耐候性更好；稀土金属由于其特殊的外层电子和价电子结构，使紫外线以其他形式释放，解决了涂膜在室外由于紫外线照射造成的涂层发黄，失去色泽和光泽的问题。
本实施例还提供一种使用上述高耐候铝合金木纹型材生产工艺生产的高耐候铝型材产品。
本实施例提供的一种高耐候铝型材产品，通过在转印完成的木纹铝型材上涂覆高耐候漆，显著提高了木纹铝型材的耐候性，使其在恶劣的户外环境下也能保持较好的装饰效果，拓宽了木纹铝型材型材的使用范围；通过在高耐候性漆中添加过氧化物-稀土金属促进剂，能够有效促进涂料中树脂的交联，进一步提高涂膜的耐候性，稀土金属由于其特殊的外层电子和价电子结构，使紫外线以其他形式释放，解决了涂膜在室外由于紫外线照射造成的涂层发黄，失去色泽和光泽的问题。
实施例2：
一种高耐候铝合金木纹型材生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
(1)前处理工序：所述前处理工序包括一级除油、水洗、二级除油、纯水洗、无络钝化和预烘干处理，所述一级除油槽液的配比为：游离酸20g/l，三价铝2g/l，处理时间为5min；所述二级除油槽液的配比为：游离酸20g/l，三价铝2g/l，处理时间8min；所述水洗槽的槽液ph在4.2之间，电导率80μs/cm；所述钝化的工艺参数为：游离酸0.5g/l，钝化剂浓度1.0g/l，氟离子35mg/l，锆离子40g/l，ph范围为2.9，电导率200μs/cm，三价铝1g/l。
(2)粉末喷涂工序：将粉末喷涂至步骤(1)处理好的铝型材上，所述粉末喷涂工序的工艺参数为：粉末输出量：50％；总气量值：4.0m3/h；电压：40kv；固化炉温：190℃，链速1.8m/min。
(3)木纹转印工序：将木纹图案转印至电解处理后的铝型材上，挑选步骤(2)处理过的较为优质的底材进行木纹转印处理，所述木纹转印工序包括承载木纹纸、抽真空、高温转印、脱承木纹纸工序，其中所述高温转印温度160℃，转印时间为25min。
(4)喷射高耐候漆：在转印完成的铝材表面喷涂高耐候漆，所述耐候性漆的喷射温度为90℃，漆膜厚度5μm，固化时间15min。
其中，所述高耐候漆包括以下原料：丙烯酸树脂、超支化聚合物型丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、苯乙烯、过氧化合物-稀土金属促进剂、醇醚化合物、芳香族混合物和其他助剂。
所述高耐候漆按重量百分比包括以下组分：
所述超支化聚合物型丙烯酸酯的制备方法为：将cubr、cubr2及4-4'-二叔丁基-2-2'-2联吡啶在反应容器中混合后加热至90℃，待温度稳定4min后，逐滴加入丙烯酸2-(2-溴丙烯基氧)乙基酯，待反应器与电脑相连的数据'hnmr的信号计算值mn值为24000，即可得到所述超支化聚合物型丙烯酸酯。
所述过氧化物-稀土金属促进剂由过氧化物和稀土氧化物按照4:1的比例配比而成；所述过氧化物为过氧化苯甲酰，所述稀土氧化物为氧化镧。
本实施例还提供一种使用上述高耐候铝合金木纹型材生产工艺生产的高耐候铝型材产品。
实施例3：一种高耐候铝合金木纹型材生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
(1)前处理工序：所述前处理工序包括一级除油、水洗、二级除油、纯水洗、无络钝化和预烘干处理，所述一级除油槽液的配比为：游离酸90g/l，三价铝3.5g/l，处理时间为3min；所述二级除油槽液的配比为：游离酸90g/l，三价铝3.5g/l，处理时间6min；所述水洗槽的槽液ph为6，电导率为80μs/cm；所述钝化的工艺参数为：游离酸4.0g/l，钝化剂浓度3.0g/l，氟离子1000mg/l，锆离子100g/l，ph为3.6，电导率160μs/cm，三价铝2.5g/l。
(2)粉末喷涂工序：将粉末喷涂至步骤(1)处理好的铝型材上，所述粉末喷涂工序的工艺参数为：粉末输出量：100％；总气量值：6.5m3/h；电压：90kv；固化炉温：210℃，链速3.0m/min。
(3)木纹转印工序：将木纹图案转印至电解处理后的铝型材上；挑选步骤(2)处理过的较为优质的底材进行木纹转印处理，所述木纹转印工序包括承载木纹纸、抽真空、高温转印、脱承木纹纸工序，其中所述高温转印温度210℃，转印时间为12min。
(4)喷射高耐候漆：在转印完成的铝材表面喷涂高耐候漆。所述耐候性漆的喷射温度为110℃，漆膜厚度10μm，固化时间20min。
其中，所述高耐候漆包括以下原料：丙烯酸树脂、超支化聚合物型丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、苯乙烯、过氧化合物-稀土金属促进剂、醇醚化合物、芳香族混合物和其他助剂。
所述高耐候漆按重量百分比包括以下组分：
所述超支化聚合物型丙烯酸酯的制备方法为：将cubr、cubr2及4-4'-二叔丁基-2-2'-2联吡啶在反应容器中混合后加热至110℃，待温度稳定2min后，逐滴加入丙烯酸2-(2-溴丙烯基氧)乙基酯，待反应器与电脑相连的数据'hnmr的信号计算值mn值为26000，即可得到所述超支化聚合物型丙烯酸酯。
所述过氧化物-稀土金属促进剂由过氧化物和稀土氧化物按照4:1的比例配比而成；所述过氧化物为过氧化二异丙苯，所述稀土氧化物为氧化镨。
本实施例还提供一种使用上述高耐候铝合金木纹型材生产工艺生产的高耐候铝型材产品。
实施例4：一种高耐候铝合金木纹型材生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
(1)前处理工序：所述前处理工序包括一级除油、水洗、二级除油、纯水洗、无络钝化和预烘干处理，所述一级除油槽液的配比为：游离酸55g/l，三价铝2.7g/l，处理时间为4min；所述二级除油槽液的配比为：游离酸55g/l，三价铝2.7g/l，处理时间7min；所述水洗槽的槽液ph在5.6之间，电导率70μs/cm；所述钝化的工艺参数为：游离酸2.25g/l，钝化剂浓度2.0g/l，氟离子520mg/l，锆离子在70g/l，ph范围为3.25，电导率180μs/cm，三价铝1.75g/l。
(2)粉末喷涂工序：将粉末喷涂至步骤(1)处理好的铝型材上，所述粉末喷涂工序的工艺参数为：粉末输出量：0％～100％；总气量值：5.25m3/h；电压：65kv；固化炉温：200℃，链速2.4m/min。
(3)木纹转印工序：将木纹图案转印至电解处理后的铝型材上；挑选步骤(2)处理过的较为优质的底材进行木纹转印处理，所述木纹转印工序包括承载木纹纸、抽真空、高温转印、脱承木纹纸工序，其中所述高温转印温度185℃，转印时间为18.5min。
(4)喷射高耐候漆：在转印完成的铝材表面喷涂高耐候漆。所述耐候性漆的喷射温度为100℃，漆膜厚度7.5μm，固化时间17.5min。
其中，所述高耐候漆包括以下原料：丙烯酸树脂、超支化聚合物型丙烯酸树脂、异氰酸酯固化剂、苯乙烯、过氧化合物-稀土金属促进剂、醇醚化合物、芳香族混合物和其他助剂。
所述高耐候漆按重量百分比包括以下组分：
所述超支化聚合物型丙烯酸酯的制备方法为：将cubr、cubr2及4-4'-二叔丁基-2-2'-2联吡啶在反应容器中混合后加热至100℃，待温度稳定3min后，逐滴加入丙烯酸2-(2-溴丙烯基氧)乙基酯，待反应器与电脑相连的数据'hnmr的信号计算值mn值为25000，即可得到所述超支化聚合物型丙烯酸酯。
所述过氧化物-稀土金属促进剂由过氧化物和稀土氧化物按照4:1的比例配比而成；所述过氧化物为过氧化苯甲叔丁酯，所述稀土氧化物为氧化铷。
本实施例还提供一种使用上述高耐候铝合金木纹型材生产工艺生产的高耐候铝型材产品。
将实施例2～4制备而成的型材进行测试并与普通有机涂层热转印木纹型材的测试结果进行对比，测试结果如表1所示。
表1
由上述表1可以看出，本发明实施例2～4制备的产品的各项性能测试均优于普通有机涂层热转印木纹型材，因此，本发明提供的高耐候性木纹铝型材生产工艺，耐候性和耐老化性强。
综上所述，运用本发明所提出的工艺处理的铝合金木纹表面，在室内耐高温、耐湿热和在室外耐候性、耐紫外辐射效果俱佳，在生产过程中工艺可操作性和稳定性较好，适合批量生产。
本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在说明书中详细描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。