一种消光半透明蓝色电泳铝型材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法，包括：将经过预处理的铝型材进行阳极氧化，所述铝型材的表面形成氧化膜；将阳极氧化后的所述铝型材在着色槽中进行着色处理，使着色离子进入氧化膜的膜孔中；将着色后的所述铝型材进行汤洗处理；将汤洗后的所述铝型材在涂料中进行电泳处理，所述铝型材的表面形成电泳漆涂膜，所述电泳漆涂膜为半透明膜层，所述涂料包括有光漆与消光漆，所述有光漆：消光漆=1:4。相应的，本发明还公开了一种采用上述方法制得的消光半透明蓝色电泳铝型材。采用本发明，所得铝型材的色彩独特美观，而且不产生光污染。
【专利说明】一种消光半透明蓝色电泳铝型材及其制备方法
【技术领域】[0001]本发明涉及铝型材【技术领域】，特别涉及一种消光半透明蓝色电泳铝型材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，我国是铝材消耗大国，在建筑铝型材行业，氧化电泳产品占比较大。但是大多是有光透明电泳，市场竞争大，色彩比较单调，色泽不够美观，而且光污染严重，影响生活的舒适度。例如，CN1920112 B公开的《铝型材表面的染色浸涂复合处理方法》中，其先经化学染色，再进行涂料浸涂，使涂料进入氧化膜的膜孔中。然而，所述涂料采用的是高光透明热固型丙烯酸涂料或消光透明热固型丙烯酸涂料，二者均是透明的涂料。也就是说，该方案先通过染色得到底色，通过浸涂得到透明膜层，底色和透明膜层相复合得到有色膜层，色彩艳丽。但是，底色与透明膜层相复合得到的有色膜层，其显示的仍是底色的颜色，色彩不够多样化，而且此有色膜层色彩艳丽，光污染严重，影响生活的舒适度。
[0003]因此，如何使电泳铝型材获得更独特美观的色彩，使铝型材产品的外观更为丰富，突破现有铝型材产品的固有色调，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法，使铝型材的色彩独特美观，而且不产生光污染。
[0005]本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种由上述制备方法所得的消光半透明蓝色电泳铝型材。
[0006]为达到上述技术效果，本发明提供了一种消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法，包括以下步骤:
将经过预处理的铝型材进行阳极氧化，所述铝型材的表面形成氧化膜；
将阳极氧化后的所述铝型材在着色槽中进行着色处理，使着色离子进入氧化膜的膜孔
中；
将着色后的所述铝型材进行汤洗处理；
将汤洗后的所述铝型材在涂料中进行电泳处理，所述铝型材的表面形成电泳漆涂膜，所述电泳漆涂膜为半透明膜层，所述涂料包括有光漆与消光漆，所述有光漆:消光漆=1:4 ；其中，所述电泳过程中，电压为130V-150V，时间为300-400S，温度为23-26°C，频率为25-35Hz，PH值为7.9-8.3，电导度为750_1050us,固体份为9.5-10.5%，胺比为42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8。
[0007]作为上述方案的改进，所述有光漆由下述组分组成:聚丙烯酸树脂22-25%、三聚氰胺树脂13-15%、异丙醇3-5%、乙二醇正丁醚1-3%、正丁醇5-6%、丙二醇甲醚2_3%、三乙胺1-2%和余量的纯水；
所述消光漆由下述组分组成:聚丙烯酸树脂20-23%、三聚氰胺树脂15-17%、异丙醇4-5%、乙二醇正丁醚2-3%、正丁醇4-6%、丙二醇甲醚1-3%、三乙胺1_2%和余量的纯水。
[0008]作为上述方案的改进，所述涂料还包括颜料，所述颜料与所述消光漆的用量比为43:10000。
[0009]作为上述方案的改进，所述电泳漆涂膜的厚度为15-20um。
[0010]作为上述方案的改进，所述着色槽液由硫酸镍、硼酸组成，其中，硫酸镍的浓度为140-150 g/L，硼酸的浓度为 38-42 g/L。
[0011]作为上述方案的改进，所述着色槽的电压为17-21V、温度为24_26°C，所述槽液的PH为3.8-4.5、铝离子控制在IOOppm以下。
[0012]作为上述方案的改进，所述着色过程使用极性反转整流器，通过正通电的逆通电相互交换，使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中，所述铝型材均一着色。
[0013]作为上述方案的改进，所述着色的电压按周期变化，其中一个周期的变化规律如下:
先稳定OV电压O-1OOs ；
再在25s内使电压从OV均匀变化至18.5V，并保持18.5V的电压23s ；
然后，在19s内使电压从OV均匀变化至-20V，并保持-20V的电压19s ；
接着，在12s内使电压从OV均匀变化至18.5V，并保持18.5V的电压15s ；
最后，在15s内使电压从OV均匀变化至-20V，并保持-20V的电压25s。
[0014]更具体的，所述消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法包括以下步骤:
(一)、将铝型材在室温下进行脱脂处理，脱脂时间为180s -300s ；
(二)、将脱脂后的所述铝型材在室温下进行水洗，水洗时间为60s -180s ；
(三)、将水洗后的所述铝型材在45-55°C进行碱腐蚀，碱腐蚀时间为100s -300s ；
(四)、将碱腐蚀后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为60s-180s ；
(五)、将水洗后的所述铝型材在室温下进行中和，中和时间为180s -500s，采用的中和试剂为纯硫酸溶液；
(六)、将中和后的所述铝型材在室温下进行水洗，水洗的时间为Is-60s ；
(七)、将水洗后的所述铝型材在19-23°C下进行阳极氧化，所述铝型材的表面形成活性氧化膜，氧化时间为30-50min ；
(八)、将阳极氧化后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，第一次水洗的时间为150s-240s，第二次水洗的时间为60 s -120s ；
(九)、将水洗后的所述铝型材在室温下进行纯水洗，纯水洗的时间为30s -90s ；
(十)、将纯水洗后的所述铝型材放置在由硫酸镍、硼酸组成的槽液中，使用极性反转整流器，通过正通电的逆通电相互交换，使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中，所述铝型材均一着色，其中，所述着色槽的电压为17-21V、温度为24-26°C，所述槽液的PH为3.8-4.5、铝离子控制在IOOppm以下，硫酸镍的浓度140-150 g/L ;硼酸的浓度38-42 g/L ；
(十一)、将着色后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为10 s-60s ；
(十二)、将水洗后的所述铝型材在室温下进行纯水洗，纯水洗的时间为60 s -180s ； (十三)、将纯水洗后的所述铝型材在70-80°C下进行汤洗，汤洗的时间为200 s -350s ；(十四)、将汤洗后的所述铝型材进行水切，水切的时间为600 s-1000s ；
(十五)、将水切后的所述铝型材在涂料中进行电泳处理，所述铝型材的表面形成电泳漆涂膜，所述电泳漆涂膜为半透明膜层，其中，所述涂料包括有光漆与消光漆，所述有光漆:消光漆=1:4，所述电泳漆涂膜的厚度为15-20um，且所述电泳过程中，电压为130V-150V，时间为 300-400s，温度为 23-26°C，频率为 25_35Hz, PH 值为 7.9-8.3，电导度为 750_1050us,固体份为9.5-10.5%，胺比为42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8 ；
(十六)、将电泳后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为100 s-180s ；
(十七)、将水洗后的所述铝型材进行液切，液切的时间为600 s-1200s ；
(十八)、将液切后的所述铝型材进行固化，固化温度为175-200 °C，时间为1800
S-2700S，得到成品消光半透明蓝色电泳铝型材。
[0015]相应地，本发明还提供了一种由上述的方法制备的消光半透明蓝色电泳铝型材。
[0016]实施本发明具有如下有益效果:
本发明先经阳极氧化形成活性氧化膜；然后，在着色槽中进行着色处理，使着色离子进入活性氧化膜的膜孔中，通过严格控制着色槽中槽液组分、温度、电压、PH、以及影响着色的AL3+等杂质离子的浓度，从而得到着色均一的底色；接着，将着色后、电泳前的铝型材进行汤洗处理，防止电泳槽混进杂质离子，去除酸根离子，改善显色效果；再然后，在涂料中进行电泳处理，电泳的涂料包括有光漆与消光漆，有光漆:消光漆以1:4的比例使用，电泳后形成电泳漆涂膜，该电泳漆涂膜为半透明膜层。底色与半透明膜层相复合得到有色膜层，该有色膜层的颜色为底色与半透明膜层相叠加的颜色，叠加后形成第三种颜色(蓝色)，异常出众，独特美观，与现有透明电泳产品的颜色可以明显区分，使铝型材产品的外观更为丰富。而且，半透明膜层可以消光，不产生光污染，提高生活的舒适度。
[0017]此外，本发明通过控制电压为130V-150V，时间为300_400s，温度为23_26°C，频率为 25-35Hz, PH 值为 7.9-8.3，电导度为 750_1050us,固体份为 9.5-10.5%，胺比为 42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8，从而严格控制电泳漆的透明度和均匀性，使膜厚在15-20um的范围之内，且厚度均匀一致。漆膜的厚薄程度及均匀性都会影响其透视性，从而导致颜色过深或过浅，颜色过深或过浅都会降低产品色调档次，影响美观，达不到预期的效果O
[0018]进一步，本发明通过特有的工序组合，其优选方案共包括18个步骤，依次为脱脂、水洗、碱腐蚀、两次水洗、中和、水洗、阳极氧化、两次水洗、纯水洗、着色、两次水洗、纯水洗、汤洗、水切、电泳、两次水洗、液切、固化。上述工序步骤相互配合，相互协同，使产品的外观得到了意想不到的颜色。而且，再通过严格控制各工序步骤的工艺参数，使得所得铝型材产品既具有独特美观的颜色，又不产生光污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明一种消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法的流程图；
图2是本发明一种消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法的又一流程图；
图3是本发明着色过程的电压波形图。【具体实施方式】
[0020]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0021]在建筑铝型材行业，氧化电泳产品占比较大。但是大多是有光透明电泳，市场竞争大，色彩比较单调，色泽不够美观，而且光污染严重，影响生活的舒适度。如何使电泳铝型材获得更独特美观的色彩，使铝型材产品的外观更为丰富，突破现有铝型材产品的固有色调，得到一种新型蓝色铝型材，成为本发明的所要解决的问题。
[0022]参见图1，本发明提供了消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法，包括以下步骤: S101，将经过预处理的铝型材进行阳极氧化，所述铝型材的表面形成氧化膜。
[0023]S102，将阳极氧化后的所述铝型材在着色槽中进行着色处理，使着色离子进入氧化膜的膜孔中。
[0024]所述着色槽液由硫酸镍、硼酸组成，其中，硫酸镍的浓度为140-150 g/L，硼酸的浓度为38-42 g/L。所述着色槽的电压为17-21V、温度为24_26°C，所述槽液的PH为3.8-4.5、铝离子控制在IOOppm以下。而且，所述着色过程使用极性反转整流器，通过正通电的逆通电相互交换，使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中，所述铝型材均一着色。
[0025]本发明通过严格控制着色槽中槽液组分、温度、电压、PH、以及影响着色的AL3+等杂质离子的浓度，从而得到着色均一的底色。
[0026]优选的，参见图3，所述着色的电压按周期变化，其中一个周期的变化规律如下: 先稳定OV电压O-1OOs ；
再在25s内使电压从OV均匀变化至18.5V，并保持18.5V的电压23s ；
然后，在19s内使电压从OV均匀变化至-20V，并保持-20V的电压19s ；
接着，在12s内使电压从OV均匀变化至18.5V，并保持18.5V的电压15s ；
最后，在15s内使电压从OV均匀变化至-20V，并保持-20V的电压25s。
[0027]着色电压依照上述周期变化，实现均一着色，并得到着色效果良好的底色，为下面处理步骤打下基础。
[0028]S103，将着色后的所述铝型材进行汤洗处理。
[0029]将着色后、电泳前的铝型材进行汤洗处理，可以防止电泳槽混进杂质离子，去除酸根离子，改善显色效果。
[0030]S104，将汤洗后的所述铝型材在涂料中进行电泳处理，所述铝型材的表面形成电泳漆涂膜，所述电泳漆涂膜为半透明膜层。
[0031]其中，所述电泳过程中，电压为130V-150V，时间为300_400s，温度为23_26°C，频率为25-35Hz，PH值为7.9-8.3，电导度为750_1050us,固体份为9.5-10.5%，胺比为42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8。
[0032]所述涂料包括有光漆与消光漆，所述有光漆:消光漆=1:4。
[0033]优选的，所述有光漆由下述组分组成:聚丙烯酸树脂22-25%、三聚氰胺树脂13-15%、异丙醇3-5%、乙二醇正丁醚1-3%、正丁醇5-6%、丙二醇甲醚2_3%、三乙胺1_2%和余量的纯水；
所述消光漆由下述组分组成: 聚丙烯酸树脂20-23%、三聚氰胺树脂15-17%、异丙醇4-5%、乙二醇正丁醚2-3%、正丁醇4-6%、丙二醇甲醚1-3%、三乙胺1_2%和余量的纯水。[0034]作为本发明的实施例之一，消光漆也可以选用但不限于日本哈尼牌的消光漆(700M)。所述有光漆也可以选用但不限于日本哈尼牌的有光漆(700G)。
[0035]电泳的涂料包括有光漆与消光漆，有光漆:消光漆以1:4的比例使用，电泳后形成电泳漆涂膜，该电泳漆涂膜为半透明膜层。底色与半透明膜层相复合得到有色膜层，该有色膜层的颜色为底色与半透明膜层相叠加的颜色，叠加后形成的蓝色异常出众，独特美观，与现有透明电泳产品的颜色可以明显区分，使铝型材产品的外观更为丰富。而且，半透明膜层可以消光，不产生光污染，提高生活的舒适度。
[0036]更佳的，所述涂料还包括颜料，所述颜料与所述消光漆的用量比为43:10000。颜料用量的多少至关重要，会直接影响电泳漆涂膜的透明度。当颜料与消光漆的用量比大于43:10000时，电泳漆涂膜的透明度会下降，当颜料与消光漆的用量比小于43:10000时，电泳漆涂膜的透明度会上升，只有当颜料与消光漆的用量比为43:10000，电泳漆涂膜的透明度才合适，才可以值得本发明的效果。
[0037]具体的，所述颜料可以选用钛白粉，但不限于此。[0038]进一步，所述电泳漆涂膜的厚度为15-20um。
[0039]此外，本发明通过控制电压为130V-150V，时间为300_400s，温度为23_26°C，频率为 25-35Hz, PH 值为 7.9-8.3，电导度为 750_1050us,固体份为 9.5-10.5%，胺比为 42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8，从而严格控制电泳漆的透明度和均匀性，使膜厚在15-20um的范围之内，且厚度均匀一致。漆膜的厚薄程度及均匀性都会影响其透视性，从而导致颜色过深或过浅，当电泳漆的膜厚小于15um，漆膜没有覆盖底色，导致颜色变浅；而当电泳漆的膜厚大于20um，漆膜全部覆盖底色，其没有显示底色，导致颜色变深，色差大；颜色过深或过浅都会降低产品色调档次，影响美观，达不到预期的效果。因此，本发明通过电泳过程的各个参数的设置，提高漆膜的均匀性以及透明度，使铝型材的色彩独特美观。
[0040]为使型材得到稳定均匀的涂膜，除了采用库仑管理外，槽液循环系统装有变频器，型材在涂装成膜时循环泵频率设定在25-35 Hz,使槽液循环变慢，使生成的电泳漆膜更加均匀。
[0041]本发明电泳过程中的固体份为9.5-10.5%,若固体份低于9.5,导致电泳漆涂膜的生成慢，时间长，易发生针孔，性能差；若固体份高于10.5，导致膜粗糙，橘皮等缺陷。
[0042]本发明电泳过程中的胺比为42-50，若胺比高于50，导致生成的电泳漆涂膜不均匀，涂膜粗糙；若胺比低于42，导致生成的电泳漆涂膜光亮度差，失光等现象。
[0043]需要说明的是，胺克摩尔比=TA/AVX系数(系数为0.63)，表示槽液的好坏。当系数超过0.8，膜容易溶解，而系数太低则不能上膜。因此，本发明根据TA和AV，将胺克摩尔比控制为0.7-0.8，符合生产的需要。
[0044]更具体的，结合图2，对所述消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法进行更为详细的阐述，所述方法包括以下步骤:
S201、脱脂:将铝型材在室温下进行脱脂处理，脱脂时间为180 s -300s ；
脱脂可以去除铝型材在挤压过程中表面所粘附的润滑油、油脂和各种污垢、残屑等，并可松化或去除型材表面的自然氧化膜。
[0045]具体的，本步骤可以采用酸性AC脱脂，通过酸与铝基体反应产生的气体使油分从基体剥离，从而达到除油的目的。[0046]S202、水洗:将脱脂后的所述铝型材在室温下进行水洗，水洗时间为60 s -180s ； 脱脂结束后，待酸液基本滴尽后转入水洗槽进行水洗，水洗时间要保证足够，优选为60
s -180s，避免因为清洗不干净而将酸性槽液带入后续工序中。
[0047]S203、碱腐蚀:将水洗后的所述铝型材在45_55°C进行碱腐蚀，碱腐蚀时间为100 s_300s ；
碱腐蚀可以进一步去除型材表面的脏物，彻底去除铝表面的自然氧化膜，以显露出纯净的金属基体，为随后阳极氧化均匀导电、生产均匀阳极氧化膜奠定良好的基材表面。
[0048]优选的，碱腐蚀的温度控制在45_55°C，温度低于45°C，碱腐蚀速度慢，挤压线纹不易去除；温度高于55°C，容易产生过腐蚀，出现粗晶等表面质量缺陷。
[0049]S204、两次水洗:将碱腐蚀后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为 60 s -180s ；
具体的，第一次水洗中需要开设空气搅拌。这是由于经过碱腐蚀后，铝型材表面带出的碱蚀液中会有大量的NaALO2，在该水洗槽中会水解产生大量的AL (OH) 3沉淀，因此在第一次水洗中开设空气搅拌，可以防止AL (OH)3沉淀并积留在槽中，增加槽体清洗的次数和难度。第一次水洗完毕后，进入第二次水洗。第二次水洗务必要保证水洗时间，而且第二次水洗需喷淋，并开设空气搅拌，水洗时间优选为60 s -180s，尽可能减少带入中和槽的碱量，影响后续工序的正常进行。
[0050]S205、中和:将水洗后的所述铝型材在室温下进行中和，中和时间为180 s -500s,米用的中和试剂为纯硫Ife溶液。
[0051]中和可以去除碱腐蚀后残留在铝型材表面的黑色挂灰(合金中的Mg、S1、Cu溶解残渣)，并获得光亮的金属表面 ，同时中和碱腐蚀后铝型材表面的残留碱液，避免残留碱液随铝型材表面带入氧化槽而对氧化槽造成污染。
[0052]本步骤采用纯硫酸溶液进行中和处理，一方面可以利用氧化废酸，另一方面可防止杂质带入氧化槽而对氧化槽造成污染。
[0053]S206、水洗:将中和后的所述铝型材在室温下进行水洗，水洗的时间为Is -60s ； 水洗后的铝型材在进入阳极氧化前应为光洁的能均匀润湿的金属表面，不允许有残留
的黑色挂灰。否则需要重复中和处理，或重复碱腐蚀处理。
[0054]S207、阳极氧化:将水洗后的所述铝型材在19_23°C下进行阳极氧化，所述铝型材的表面形成活性氧化膜，氧化时间为30-50min ；
阳极氧化是在人为的氧化条件下，通过电化学作用，使铝型材表面形成一定均匀厚度的致密的活性氧化膜。氧化时间控制为30-50min，可以使氧化膜加厚，颜色深，为后面的着色打下基础。
[0055]氧化槽的槽液温度对氧化膜的性能有很大的影响，槽液温度过高，会造成氧化膜疏松，降低氧化膜的性能；槽液温度过低，则会造成着色性能降低，对后续工序造成直接的影响，所以，本发明氧化槽的槽液温度优选控制在17-23°C，更佳的，温度控制在19-23°C。
[0056]具体的，本步骤采用纯H2SO4,因为H2SO4与铝基体反应时会产生铝离子Al3+，故H2SO4的浓度控制在160-180g/L，铝离子的浓度控制在12-18 g/L的范围内。如果H2SO4的浓度过低(低于160g/L),招离子的浓度过高(高于18 g/L),会造成着色性能降低；如果H2SO4的浓度过高(高于180g/L)，铝离子的浓度过低(低于12g/L)，会造成着色性能降低。更佳的，H2SO4的浓度控制在165g/L，此刻效果最佳，效率最高。
[0057]进一步，本步骤阳极氧化工序可以采用定电压阳极氧化或定电流阳极氧化，其中，定电压阳极氧化的电压一般选取14-16V，时间为30-60分钟；定电流阳极氧化的电流密度一般选取112-122A/M2，时间为30-60分钟，但不限于此。
[0058]S208、两次水洗:将阳极氧化后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，第一次水洗的时间为150 s -240s，第二次水洗的时间为60 s -120s ；
第一次水洗通过添加水量的大小控制水洗槽的PH值，将PH值控制为1.5-2.5，并且水洗时间不宜过长，优选为150 s -240s，否则会降低氧化膜的活性，影响着色工序。
[0059]第一次水洗后进行第二次水洗，同样是通过添加水量的大小控制水洗槽的PH值，将PH值控制为3-4，并且水洗时间也不宜过长，优选为60 s -120s，否则会降低氧化膜的活性，影响着色工序。
[0060]S209、纯水洗:将水洗后的所述铝型材在室温下进行纯水洗，纯水洗的时间为30 s-90s ；
纯水洗可以进一步清洗型材表面，避免杂质、离子带入后续工序。
[0061]S210、着色:将纯水洗后的所述铝型材放置在由硫酸镍、硼酸组成的槽液中，使用极性反转整流器，通过正通电的逆通电相互交换，使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中，所述铝型材均一着色，其中，所述着色槽的电压为17-21V、温度为24-26°C，所述槽液的PH为
3.8-4.5、招离子控制在IOOppm以下。
[0062]优选的，所述着色槽液由硫酸镍、硼酸组成，其中，硫酸镍的浓度140-150 g/L ;硼酸的浓度38-42 g/L。
[0063]槽液由硫酸镍、硼酸组成，通过电场作用，将槽液中的镍离子沉积到氧化膜的膜孔内，并通过控制沉积的离子量的多少达到使型材表面在光散射作用下型材所需颜色的效果。如果镍离子的浓度过高，造成浪费，增加生产成本，并容易影响其它槽液的浓度；如果镍离子的浓度过低，生产不稳定，颜色不均匀，并且易造成极板老化。
[0064]本步骤采用直流反向法着色，其使用极性反转整流器(特殊脉冲电源)、硫酸镍、硼酸组成的单纯槽液，即可进行着色。期间，极性反转整流器高速将极性发生变换，从而得到再现性、均一性良好的着色品。
[0065]本发明通过严格控制着色槽中槽液组分、温度、电压、PH、以及影响着色的AL3+等杂质离子的浓度，从而得到着色均一的底色，具体的，所述底色为黑色。
[0066]优选的，参见图3，所述着色的电压按周期变化，其中一个周期的变化规律如下: 先稳定OV电压O-1OOs ；
再在25s内使电压从OV均匀变化至18.5V，并保持18.5V的电压23s ；
然后，在19s内使电压从OV均匀变化至-20V，并保持-20V的电压19s ；
接着，在12s内使电压从OV均匀变化至18.5V，并保持18.5V的电压15s ；
最后，在15s内使电 压从OV均匀变化至-20V，并保持-20V的电压25s。
[0067]着色电压依照上述周期变化，实现均一着色，并得到着色效果良好的底色，为下面处理步骤打下基础。
[0068]S211、两次水洗:将着色后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为 10 S -60s ；5212、纯水洗:将水洗后的所述铝型材在室温下进行纯水洗，纯水洗的时间为60s-180s ；
5213、汤洗:将纯水洗后的所述铝型材在70-80°C下进行汤洗，汤洗的时间为200s-350s ；
本发明在进入电泳程序之前，型材必须经过汤洗工序，可以防止电泳槽混入杂质离子，污染电泳槽液，并可去除酸根离子，改善显色效果。
[0069]S214、水切:将汤洗后的所述铝型材进行水切，水切的时间为600 s-1000s ；
S215、电泳:将水切后的所述铝型材在涂料中进行电泳处理，所述铝型材的表面形
成电泳漆涂膜，所述电泳漆涂膜为半透明膜层，其中，所述涂料包括有光漆与消光漆，所述有光漆:消光漆=1:4，所述电泳漆涂膜的厚度为15-20um，且所述电泳过程中，电压为130V-150V，时间为300-400s，温度为23_26°C，频率为25_35Hz，PH值为7.9-8.3，电导度为750-1050us,固体份为9.5-10.5%，胺比为42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8 ；所述电泳漆涂膜的厚度为15-20um。
[0070]优选的，所述有光漆由下述组分组成:聚丙烯酸树脂22-25%、三聚氰胺树脂13-15%、异丙醇3-5%、乙二醇正丁醚1-3%、正丁醇5-6%、丙二醇甲醚2_3%、三乙胺1_2%和余量的纯水；
所述消光漆由下述组分组成:聚丙烯酸树脂20-23%、三聚氰胺树脂15-17%、异丙醇4-5%、乙二醇正丁醚2-3%、正丁醇4-6%、丙二醇甲醚1-3%、三乙胺1_2%和余量的纯水。
[0071]作为本发明的实施例之一，消光漆也可以选用但不限于日本哈尼牌的消光漆(700M)。所述有光漆也可以选用但不限于日本哈尼牌的有光漆(700G)。
[0072]电泳的涂料包括有光漆与消光漆，有光漆:消光漆以1:4的比例使用，电泳后形成电泳漆涂膜，该电泳漆涂膜为半透明膜层。底色与半透明膜层相复合得到有色膜层，该有色膜层的颜色为底色与半透明膜层相叠加的颜色，叠加后形成的蓝色异常出众，独特美观，与现有透明电泳产品的颜色可以明显区分，使铝型材产品的外观更为丰富。而且，半透明膜层可以消光，不产生光污染，提高生活的舒适度。
[0073]更佳的，所述涂料还包括颜料，所述颜料与所述消光漆的用量比为43:10000。颜料用量的多少至关重要，会直接影响电泳漆涂膜的透明度。当颜料与消光漆的用量比大于43:10000时，电泳漆涂膜的透明度会下降，当颜料与消光漆的用量比小于43:10000时，电泳漆涂膜的透明度会上升，只有当颜料与消光漆的用量比为43:10000，电泳漆涂膜的透明度才合适，才可以值得本发明的效果。
[0074]具体的，所述颜料可以选用钛白粉，但不限于此。
[0075]进一步，所述电泳漆涂膜的厚度为15_20um。
[0076]此外，本发明通过控制电压为130V-150V，时间为300_400s，温度为23_26°C，频率为 25-35Hz, PH 值为 7.9-8.3，电导度为 750_1050us,固体份为 9.5-10.5%，胺比为 42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8，从而严格控制电泳漆的透明度和均匀性，使膜厚在15-20um的范围之内，且厚度均匀一致。漆膜的厚薄程度及均匀性都会影响其透视性，从而导致颜色过深或过浅，当电泳漆的膜厚小于15um，漆膜没有覆盖底色，导致颜色变浅；而当电泳漆的膜厚大于20um，漆膜全部覆盖底色，其没有显示底色，导致颜色变深，色差大；颜色过深或过浅都会降低产品色调档次，影响美观，达不到预期的效果。因此，本发明通过电泳过程的各个参数的设置，提高漆膜的均匀性以及透明度，使铝型材的色彩独特美观。
[0077]为使型材得到稳定均匀的涂膜，除了采用库仑管理外，槽液循环系统装有变频器，型材在涂装成膜时循环泵频率设定在25-35 Hz,使槽液循环变慢，使生成的电泳漆膜更加均匀。
[0078]本发明电泳过程中的固体份为9.5-10.5%,若固体份低于9.5,导致电泳漆涂膜的生成慢，时间长，易发生针孔，性能差；若固体份高于10.5，导致膜粗糙，橘皮等缺陷。
[0079]本发明电泳过程中的胺比为42-50，若胺比高于50，导致生成的电泳漆涂膜不均匀，涂膜粗糙；若胺比低于42，导致生成的电泳漆涂膜光亮度差，失光等现象。
[0080]需要说明的是，胺克摩尔比=TA/AVX系数(系数为0.63)，表示槽液的好坏。当系数超过0.8，膜容易溶解，而系数太低则不能上膜。因此，本发明根据TA和AV，将胺克摩尔比控制为0.7-0.8，符合生产的需要。
[0081]S216、两次水洗:将电泳后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为 100 S -180s ；
5217、液切:将水洗后的所述铝型材进行液切，液切的时间为600s-1200s ；
5218、固化:将液切后的所述铝型材进行固化，固化温度为175-200°C，时间为1800
S-2700S，得到成品消光半透明蓝色电泳铝型材。
[0082]固化温度、时间对膜的性能和光泽度有着重要的影响。
[0083]优选的，固化温度为175_180`°C时，时间为2200 s_2300s ;固化温度为180_185°C时，时间为2100 s-2200s ;固化温度为185-190°C时，时间为2000 s_2100s。
[0084]在此范围之外，当温度提高，时间缩短时，硬度符合标准，但光泽度提高，影响成品效果；当温度降低，时间延长时，光泽度符合标准，但达不到硬度的要求，同样也会影响成品效果。
[0085]经电泳工序后，铝型材阳极氧化膜的表面上沉积一层电泳漆涂膜，所述电泳漆涂膜为半透明膜层，经高温固化成型。本发明成品表面光洁度高，色彩柔和典雅，独特美观，恰如其分地突出了金属的质感，并且不会产生光污染。
[0086]此外，型材表面覆盖的一层电泳漆涂膜，不仅能抵抗水、泥、砂浆和酸雨的侵蚀，而且对于异形型材也有很好的涂装效果。
[0087]综上所述，本发明通过特有的工序组合，其优选方案共包括18个步骤，依次为脱脂、水洗、碱腐蚀、两次水洗、中和、水洗、阳极氧化、两次水洗、纯水洗、着色、两次水洗、纯水洗、汤洗、水切、电泳、两次水洗、液切、固化。上述工序步骤相互配合，相互协同，使产品的外观得到了意想不到的颜色。而且，再通过严格控制各工序步骤的工艺参数，使得所得铝型材产品既具有独特美观的颜色，又不产生光污染。
[0088]需要说明的是，上述18个步骤之间的顺序关系对产品效果有着至关重要的作用，而且各步骤所设定的时间、温度、采用的物料等也都是关键，甚至水洗的时间都会影响最后效果，这些关键因素均在上述各步骤作了详细说明，在此不再重复。
[0089]将本发明铝型材成品采用色差仪进行检测，得到的数据如下:
【权利要求】
1.一种消光半透明蓝色电泳铝型材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将经过预处理的铝型材进行阳极氧化，所述铝型材的表面形成氧化膜； 将阳极氧化后的所述铝型材在着色槽中进行着色处理，使着色离子进入氧化膜的膜孔中； 将着色后的所述铝型材进行汤洗处理； 将汤洗后的所述铝型材在涂料中进行电泳处理，所述铝型材的表面形成电泳漆涂膜，所述电泳漆涂膜为半透明膜层，所述涂料包括有光漆与消光漆，所述有光漆:消光漆=1:4 ； 其中，所述电泳过程中，电压为130V-150V，时间为300-400S，温度为23-26°C，频率为25-35Hz，PH值为7.9-8.3，电导度为750_1050us，固体份为9.5-10.5%，胺比为42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有光漆由下述组分组成:聚丙烯酸树脂22-25%、三聚氰胺树脂13-15%、异丙醇3_5%、乙二醇正丁醚1_3%、正丁醇5_6%、丙二醇甲醚2-3%、三乙胺1-2%和余量的纯水； 所述消光漆由下述组分组成:聚丙烯酸树脂20-23%、三聚氰胺树脂15-17%、异丙醇4-5%、乙二醇正丁醚2-3%、正丁醇4-6%、丙二醇甲醚1-3%、三乙胺1_2%和余量的纯水。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述涂料还包括颜料，所述颜料与所述消光漆的用量比为43:10000。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述电泳漆涂膜的厚度为15-20um。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述着色槽液由硫酸镍、硼酸组成，其中，硫酸镍的浓度为140-150 g/L，硼酸的浓度为38-42 g/L。
6.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述着色槽的电压为17-21V、温度为24-26°C，所述槽液的PH为3.8-4.5、铝离子控制在IOOppm以下。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述着色过程使用极性反转整流器，通过正通电的逆通电相互交换，使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中，所述铝型材均一着色。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述着色的电压按周期变化，其中一个周期的变化规律如下: 先稳定OV电压O-1OOs ； 再在25s内使电压从OV均匀变化至18.5V，并保持18.5V的电压23s ； 然后，在19s内使电压从OV均匀变化至-20V，并保持-20V的电压19s ； 接着，在12s内使电压从OV均匀变化至18.5V，并保持18.5V的电压15s ； 最后，在15s内使电压从OV均匀变化至-20V，并保持-20V的电压25s。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (一)、将铝型材在室温下进行脱脂处理，脱脂时间为180s -300s ； (二)、将脱脂后的所述铝型材在室温下进行水洗，水洗时间为60s -180s ； (三)、将水洗后的所述铝型材在45-55°C进行碱腐蚀，碱腐蚀时间为100s -300s ； (四)、将碱腐蚀后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为60s-180s ； (五)、将水洗后的所述铝型材在室温下进行中和，中和时间为180s -500s，采用的中和试剂为纯硫酸溶液；(六)、将中和后的所述铝型材在室温下进行水洗，水洗的时间为Is-60s ； (七)、将水洗后的所述铝型材在19-23°C下进行阳极氧化，所述铝型材的表面形成活性氧化膜，氧化时间为30-50min ； (八)、将阳极氧化后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，第一次水洗的时间为150s-240s，第二次水洗的时间为60 s -120s ； (九)、将水洗后的所述铝型材在室温下进行纯水洗，纯水洗的时间为30s -90s； (十)、将纯水洗后的所述铝型材放置在由硫酸镍、硼酸组成的槽液中，使用极性反转整流器，通过正通电的逆通电相互交换，使槽液中镍离子进入氧化膜的膜孔中，所述铝型材均一着色，其中，所述着色槽的电压为17-21V、温度为24-26°C，所述槽液的PH为3.8-4.5、铝离子控制在IOOppm以下，硫酸镍的浓度140-150 g/L ;硼酸的浓度38-42 g/L ； (十一)、将着色后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为10 s-60s ； (十二)、将水洗后的所述铝型材在室温下进行纯水洗，纯水洗的时间为60 s -180s ； (十三)、将纯水洗后的所述铝型材在70-80°C下进行汤洗，汤洗的时间为200 s -350s ； (十四)、将汤洗后的所述铝型材进行水切，水切的时间为600 s-1000s ； (十五)、将水切后的所述铝型材在涂料中进行电泳处理，所述铝型材的表面形成电泳漆涂膜，所述电泳漆涂膜为半透明膜层，其中，所述涂料包括有光漆与消光漆，所述有光漆:消光漆=1:4，所述电泳漆涂膜的厚度为15-20um，且所述电泳过程中，电压为130V-150V，时间为 300-400s，温度为 23-26°C，频率为 25_35Hz，PH 值为 7.9-8.3，电导度为 750_1050us,固体份为9.5-10.5%，胺比为42-50，酸比为31-37，胺克摩尔比为0.7-0.8 ； (十六)、将电泳后的所述铝型材在室温下进行两次水洗，每次水洗的时间为100 s-180s ； (十七)、将水洗后的所述铝型材进行液切，液切的时间为600 s-1200s ； (十八)、将液切后的所述铝型材进行固化，固化温度为175-200 °C，时间为1800S-2700S，得到成品消光半透明蓝色电泳铝型材。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的方法制备的消光半透明蓝色电泳铝型材。
【文档编号】C09D7/12GK103695987SQ201310700548
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】熊建卿, 陈志刚, 施世权, 张怡发, 周玉焕, 钱华 申请人:广东坚美铝型材厂（集团）有限公司