一种无机组合涂料及应用其涂装建筑材料基材的方法
【专利摘要】本发明一种无机组合涂料以及使用其制作建筑材料基材的方法。该无机组合涂料的配方包括同水性氧化铝分散体、氧化铁分散体、氧化锆分散体、二氧化钛、无机颜料；填料组合成A组分和由二氧化硅作无机成膜促进剂的B组分；应用其制作建筑材料的步骤包括：对基材工件表面进行除油除锈、铬化或喷砂处理；涂料配备、过滤；涂装；烧结。本发明无机组合涂料配方先进，应用其制作的建筑材料具有安全、环保、柔韧性好、硬度高的优点，而且制作工艺简单，制作过程节能。
【专利说明】一种无机组合涂料及应用其涂装建筑材料基材的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料的配方及应用其涂装建筑材料基材的方法。
【背景技术】
[0002]金属材料具有质量轻、强度高、防火性能好等性能，在现代建筑上得以广泛应用。由于金属材料在空气中一接触到空气或水汽，容易氧化锈蚀，且不耐酸碱，因此用于建筑材料时会在金属基材上涂装防氧化的涂层，现有技术中大多采用FEVE氟碳涂料或搪瓷:
[0003]FEVE氟碳涂料:①配方:氟改性聚合树脂、颜料、助剂、溶剂等加工而成②工艺:基层处理一喷第层底漆一表干一喷第二层底漆一喷面漆一高温烧结(430°C)—成品；③存在问题:a.不环保: 水染大、散发出的气体难处理，对人体伤害大，隐藏的化学物对人体的伤害可以在30年后才发现；b.不安全:遇明火会产生浓烟，对人体伤害极大；c.不节能:烧结温度要420°C以上，30分钟)；d.加工复杂:喷三层，损耗率高；d.硬度低。
[0004]搪瓷(enamel):①配方:石英、硅酸盐，钾长石、高岭土 ；硼砂、硝酸钠、纯碱、碳酸锂、碳酸钙、氧化镁、氧化锌、二氧化钛、氧化锑、二氧化锆、氧化钴、氧化镍、二氧化锰、氧化铁等等；②工艺:釉料制备一坯体制备一涂搪一烧结(850°C)—烧成一检验等存在问题:a.加工难:加工工艺复杂，工序多；b.不环保、不节能:需要高温烧结(850°C，30分钟以上)；c.易碎、柔韧性差。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种加工工艺简单节能，安全、环保、柔韧性好、硬度高的无机组合涂料，以及使用其涂装建筑材料基材的方法。
[0006]本发明无机组合涂料的配方包括A组分和B组分，所述A组分包含水性氧化铝分散体、氧化铁分散体、氧化锆分散体、二氧化钛、无机颜料、填料；所述B组分为无机成膜促进剂，所述无机成膜促进剂选用二氧化硅。
[0007]所述无机组合涂料中各成分的重量百分比为:水性氧化铝分散体30~40%、氧化铁分散体3~9%、氧化锆分散体6~10%、二氧化钛4~8%、无机颜料8~12% ;填料18~22%、二氧化硅12~18%。
[0008]优化的，所述无机组合涂料中各成分的重量百分比为:水性氧化铝分散体35%、氧化铁分散体6%、氧化锆分散体8%、二氧化钛6%、无机颜料10% ;填料20%、二氧化硅15%。
[0009]应用上述无机组合涂料制作建筑材料的方法，是按照以下步骤进行的:
[0010]I)选用铝、铁、锌基合金、铜等金属材料作为建筑材料基材，用pH值为7~9的低碱性清洗液作除油脂剂对基材工件表面进行除油除锈处理:处理温度为常温，处理时间2~8min ;处理时配合气动搅拌，流动清洗液水洗两道，保持溢流；
[0011]2)喷砂处理:选择足够硬度的60~80目金刚砂，喷射冲击处理工件表面，以对工件表面进行除锈去氧化皮，喷射压力0.4~0.6Mpa、喷射距离为0.5m,喷射角度为45°~80。；[0012]3)配涂料:将A、B组分置于滚动涂料罐30分钟使其混合并均匀分散，涂料罐转运速度为30rmp ；
[0013]4)涂料过滤:混合均匀的涂料，使用300目上的滤网过滤；
[0014]5)涂装:将过滤后的涂料装进喷枪对工件进行喷涂，工件在涂装前预热到45°C左右；
[0015]6)烧结:将涂装完成的工件在250°C条件下烘烤固化10分钟，然后置于空气中自然冷却即成。
[0016]或者，应用上述无机组合涂料制作建筑材料的方法，也可以按以下步骤进行:
[0017]I)选用铝、铁、锌基合金、铜等金属材料作为建筑材料基材，用pH值为7~9的低碱性清洗液作除油脂剂对基材工件表面进行除油除锈处理:处理温度为常温，处理时间2~8min ;处理时配合气动搅拌，流动清洗液水洗两道，保持溢流；
[0018]2)铬化处理:(I)碱蚀:将工件置于含碱蚀剂2~3%、温度50~60°C的溶液中碱蚀2~10分钟；(2)水洗两道:置于保持溢流的常温的水中水洗两道2分钟，控制PH值为7~9 ; (3)出光:置于含出光剂5-8%的常温溶液中I~2分钟，保持总酸度为20-35点；(4)水洗:置于 保持溢流的常温的水中水洗2分钟，控制PH值为5~7 ; (5)铬化成膜:置于含铬化剂1-3%的常温溶液中I~3分钟，①Cr6+含量:9.0~13.5 ;②PH值:1.5~2.5 ;③每日测定参数，补充铬化剂；④每2~6个月更换；⑤铬化膜为金黄至黄褐色，均匀；(6)再水洗两道:置于保持溢流的常温的水中水洗两道2分钟，控制PH值为5~7 ; (7)烘干:80°~150°条件下烘干20分钟；
[0019]3)配涂料:将A、B组分置于滚动涂料罐30分钟使其混合并均匀分散，涂料罐转运速度为30rmp ；
[0020]4)涂料过滤:混合均匀的涂料，使用300目上的滤网过滤；
[0021]5)涂装:将过滤后的涂料装进喷枪对工件进行喷涂，工件在涂装前预热到45°C左右；
[0022]6)烧结:将涂装完成的工件在250°C条件下烘烤固化10分钟，然后置于空气中自然冷却即成。
[0023]本发明的有益效果是，本发明所述无机组合涂料配方先进，应用其制作的建筑材料，具有以下性能:
[0024]环保:本发明无机组合材料全部由无机纳米材料组合而成，没有气味，对水资源、空气无污染，对大气也无污染。
[0025]制作工艺简单:只需单层涂层。
[0026]制作过程节能:烧结温度低，250°C，时间短，从烧结炉预热到250°C至至烧结固化完成不超过20分钟。
[0027]安全:测试中用达800°C明火烧，涂层没燃烧明火，轻微烟雾，对人体不影响。
[0028]柔韧性、硬度高:测试达5H硬度，具有良好的柔韧性和折弯性。
【具体实施方式】
[0029]为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施例详细说明。
[0030]实施例一:[0031]取水性氧化招分散体35Kg、氧化铁分散体6Kg、氧化错分散体8Kg、二氧化钛6Kg、无机颜料IOKg ;填料20Kg绷组合成A组分；取二氧化硅15Kg作无机成膜促进剂为B组分。其中无机颜料根据散热器设计的颜色来选择，如黑色散热器选用氧化铁黑、氧化钴黑、锰钴黑、陶瓷黑、铜铬黑中的一种，或选用其中多种来配比，红色选用氧化铁红、陶瓷红中的一种，或用两种各配比。如本实施例制作红色建筑材料，无机颜料由氧化铁红、陶瓷红各50%配成。
[0032]按照以下步骤制作:
[0033]I)选用铝、铁、锌基合金、铜等金属材料作为建筑材料基材，本实施例选用铝基材，用PH值为7~9的低碱性清洗液作除油脂剂对基材工件表面进行除油除锈处理:处理温度为常温，处理时间2~Smin ;处理时配合气动搅拌，流动清洗液水洗两道，保持溢流；
[0034]2)根据公司设备，选择对工件进行喷砂或铬化处理，本实施例采用喷砂处理--为了增强产品涂层的附着力和涂层的硬度不含油污、泥土和石灰质，要求对基材表面进行喷砂处理，选择足够硬度的60~80目金刚砂，喷射冲击处理工件表面，以对工件表面进行除锈去氧化皮，喷射压力0.4~0.6Mpa、喷射距离为0.5m，喷射角度为45°~80° ;干喷砂时，应注意通风、排尘；喷射时，应注意移动速度；喷射完毕，应及时清除黏附在处理表面的沙尘等；
[0035]3)配涂料:将A、B组分置于滚动涂料罐30分钟使其混合并均匀分散，涂料罐转运速度为30rmp ；
[0036]4)涂料过滤:混合均匀的涂料，使用300目上的滤网过滤，把一些粗的结晶体过滤丢;
[0037]5)涂装:将过滤后的涂料装进喷枪对工件进行喷涂，工件在涂装前预热到45°C左右；注意:①洗枪建议使用1825T (溶剂);建议喷枪不要混用；②喷枪的喷嘴直径:推荐1.0晕米；空气压力:推荐2~4公斤/立方厘米；③因本涂料粘度较低，喷涂时应将喷枪出气量调小一些，雾化大些，这样漆膜不会流挂且省料；④注意空压机必须使用油水分离器等过滤装置；⑤熟化好的涂料在暂不使用的时候，尽可能密封，以避免溶剂挥发造成失光，并减少灰尘污染；⑥出现锈迹的基材绝对不可再喷涂涂料，以避免渗锈发生⑶除非重新进行严格的前处理；
[0038]6)烧结:将涂装完成的工件在250°C条件下烘烤固化10分钟，然后置于空气中自然冷却即成。
[0039]实施例二:
[0040]取水性氧化招分散体40Kg、氧化铁分散体9Kg、氧化错分散体10Kg、二氧化钛5Kg、无机颜料8Kg ;填料ISKg绷组合成A组分；取二氧化硅12Kg作无机成膜促进剂为B组分。其中无机颜料根据散热器设计的颜色来选择，如黑色散热器选用氧化铁黑、氧化钴黑、锰钴黑、陶瓷黑、铜铬黑中的一种，或选用其中多种来配比，红色选用氧化铁红、陶瓷红中的一种，或用两种各配比。如本实施例制作黑色建筑材料，无机颜料由氧化铁黑、氧化钴黑、锰钴黑、陶瓷黑、铜铬黑各20%配成。
[0041]按照以下步骤制作:
[0042]I)选用铝、铁、锌基合金、铜等金属材料作为建筑材料基材，本实施例选用铝基材，用PH值为7~9的低碱性清洗液作除油脂剂对基材工件表面进行除油除锈处理:处理温度为常温，处理时间2~Smin ;处理时配合气动搅拌，流动清洗液水洗两道，保持溢流；
[0043]2)根据公司设备，选择对工件进行喷砂或铬化处理，本实施例采用铬化处理:(1)碱蚀:将工件置于含碱蚀剂2~3%、温度50~60°C的溶液中碱蚀2~10分钟；(2)水洗两道:置于保持溢流的常温的水中水洗两道2分钟，控制PH值为7~9 ；(3)出光:置于含出光剂5-8%的常温溶液中I~2分钟，保持总酸度为20-35点；(4)水洗:置于保持溢流的常温的水中水洗2分钟，控制PH值为5~7 ；(5)铬化成膜:置于含铬化剂1-3%的常温溶液中I~3分钟，①Cr6+含量:9.0~13.5 ;②PH值:1.5~2.5 ;③每日测定参数，补充铬化剂；④每2~6个月更换；⑤铬化膜为金黄至黄褐色，均匀；(6)再水洗两道:置于保持溢流的常温的水中水洗两道2分钟，控制PH值为5~7 ;(7)烘干:80°~150°条件下烘干20分钟；
[0044]3)配涂料:将A、B组分置于滚动涂料罐30分钟使其混合并均匀分散，涂料罐转运速度为30rmp ；
[0045]4)涂料过滤:混合均匀的涂料，使用300目上的滤网过滤，把一些粗的结晶体过滤丢;
[0046]5)涂装:将过滤后的涂料装进喷枪对工件进行喷涂，工件在涂装前预热到45°C左右；注意:①洗枪建议使用1825T (溶剂);建议喷枪不要混用；②喷枪的喷嘴直径:推荐1.0晕米；空气压力:推荐2~4公斤/立方厘米因本涂料粘度较低，喷涂时应将喷枪出气量调小一些，雾化大些，这样漆膜不会流挂且省料；④注意空压机必须使用油水分离器等过滤装置；⑤熟化好的涂料在暂不使用的时候，尽可能密封，以避免溶剂挥发造成失光，并减少灰尘污染；⑥出现锈迹的基材绝对不可再喷涂涂料，以避免渗锈发生⑶除非重新进行严格的前处理；
[0047]6)烧结:将涂装完成的工件在250°C条件下烘烤固化10分钟，然后置于空气中自然冷却即成。
[0048]实施例三:
[0049]取水性氧化铝分散体31Kg、氧化铁分散体3Kg、氧化锆分散体6Kg、二氧化钛8Kg、无机颜料12Kg ;填料22Kg绷组合成A组分；取二氧化硅ISKg作无机成膜促进剂为B组分。其中无机颜料根据散热器设计的颜色来选择，如黑色散热器选用氧化铁黑、氧化钴黑、锰钴黑、陶瓷黑、铜铬黑中的一种，或选用其中多种来配比，红色选用氧化铁红、陶瓷红中的一种，或用两种各配比。如本实施例制作黑色建筑材料，无机颜料选用锰钴黑。
[0050]按照以下步骤制作:
[0051]1)选用铝、铁、锌基合金、铜等金属材料作为建筑材料基材，本实施例选用铝基材，用PH值为7~9的低碱性清洗液作除油脂剂对基材工件表面进行除油除锈处理:处理温度为常温，处理时间2~Smin ;处理时配合气动搅拌，流动清洗液水洗两道，保持溢流；
[0052]2)根据公司设备，选择对工件进行喷砂或铬化处理，本实施例采用喷砂处理--为了增强产品涂层的附着力和涂层的硬度不含油污、泥土和石灰质，要求对基材表面进行喷砂处理，选择足够硬度的60~80目金刚砂，喷射冲击处理工件表面，以对工件表面进行除锈去氧化皮，喷射压力0.4~0.6Mpa、喷射距离为0.5m，喷射角度为45°~80° ;干喷砂时，应注意通风、排尘；喷射时，应注意移动速度；喷射完毕，应及时清除黏附在处理表面的沙尘等；[0053]3)配涂料:将A、B组分置于滚动涂料罐30分钟使其混合并均匀分散，涂料罐转运速度为30rmp ；
[0054]4)涂料过滤:混合均匀的涂料，使用300目上的滤网过滤，把一些粗的结晶体过滤丢;
[0055]5)涂装:将过滤后的涂料装进喷枪对工件进行喷涂，工件在涂装前预热到45°C左右；注意:①洗枪建议使用1825T (溶剂);建议喷枪不要混用；②喷枪的喷嘴直径:推荐1.0晕米；空气压力:推荐2~4公斤/立方厘米因本涂料粘度较低，喷涂时应将喷枪出气量调小一些，雾化大些，这样漆膜不会流挂且省料；④注意空压机必须使用油水分离器等过滤装置；⑤熟化好的涂料在暂不使用的时候，尽可能密封，以避免溶剂挥发造成失光，并减少灰尘污染；⑥出现锈迹的基材绝对不可再喷涂涂料，以避免渗锈发生⑶除非重新进行严格的前处理；
[0056]6)烧结 :将涂装完成的工件在250°C条件下烘烤固化10分钟，然后置于空气中自然冷却即成。
【权利要求】
1.一种无机组合涂料，其特征在于:该组合涂料的配方包括A组分和B组分，所述A组分包含水性氧化铝分散体、氧化铁分散体、氧化锆分散体、二氧化钛、无机颜料、填料；所述B组分为无机成膜促进剂，所述无机成膜促进剂选用二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的无机组合涂料，其特征在于:该组合涂料中各成分的重量百分比为:水性氧化招分散体30~40%、氧化铁分散体3~9%、氧化错分散体6~10%、二氧化钛4~8%、无机颜料8~12% ;填料18~22%、二氧化硅12~18%。
3.根据权利要求2所述的无机组合涂料，其特征在于:该组合涂料中各成分的重量百分比为:水性氧化铝分散体35%、氧化铁分散体6%、氧化锆分散体8%、二氧化钛6%、无机颜料10% ;填料20%、二氧化硅15%。
4.一种应用权利要求1~3所述的任意一种无机组合涂料制作建筑材料的方法,其特征在于:它是按照以下步骤进行的: 1)选用铝、铁、锌基合金、铜等金属材料作为建筑材料基材，用PH值为7~9的低碱性清洗液作除油脂剂对基材工件表面进行除油除锈处理:处理温度为常温，处理时间2~Smin ;处理时配合气动搅拌，流动清洗液水洗两道，保持溢流； 2)喷砂处理:选择足够硬度的60~80目金刚砂，喷射冲击处理工件表面，以对工件表面进行除锈去氧化皮，喷射压力0.4~0.6Mpa、喷射距离为0.5m,喷射角度为45°~80° ; 3)配涂料:将A、B组分置于滚动涂料罐30分钟使其混合并均匀分散，涂料罐转运速度为 30rmp ； 4)涂料过滤:混合均匀的涂料，使用300目上的滤网过滤； 5)涂装:将过滤后的涂料装进喷枪对工件进行喷涂，工件在涂装前预热到45°C左右； 6)烧结:将涂装完成的工件在250°C条件下烘烤固化10分钟，然后置于空气中自然冷却即成。
5.—种应用权利要求1~3所述的任意一种无机组合涂料制作建筑材料的方法,其特征在于:它是按照以下步骤进行的: 1)选用铝、铁、锌基合金、铜等金属材料作为建筑材料基材，用PH值为7~9的低碱性清洗液作除油脂剂对基材工件表面进行除油除锈处理:处理温度为常温，处理时间2~Smin ;处理时配合气动搅拌，流动清洗液水洗两道，保持溢流； 2)铬化处理:(I)碱蚀:将工件置于含碱蚀剂2~3%、温度50~60°C的溶液中碱蚀2~10分钟；(2)水洗两道:置于保持溢流的常温的水中水洗两道2分钟,控制PH值为7~9 ; (3)出光:置于含出光剂5-8%的常温溶液中I~2分钟，保持总酸度为20-35点；(4)水洗:置于保持溢流的常温的水中水洗2分钟，控制PH值为5~7 ;(5)铬化成膜:置于含铬化剂1-3%的常温溶液中I~3分钟，①Cr6+含量:9.0~13.5 ;②PH值:1.5~2.5 ;③每日测定参数，补充铬化剂；④每2~6个月更换；⑤铬化膜为金黄至黄褐色，均匀；(6)再水洗两道:置于保持溢流的常温的水中水洗两道2分钟，控制PH值为5~7 ；(7)烘干:80°~150°条件下烘干20分钟； 3)配涂料:将A、B组分置于滚动涂料罐30分钟使其混合并均匀分散，涂料罐转运速度为 30rmp ； 4)涂料过滤:混合均匀的涂料，使用300目上的滤网过滤； 5)涂装:将过滤后的涂料装进喷枪对工件进行喷涂，工件在涂装前预热到45°C左右；6)烧结:将涂装完成的工件在250°C条件 下烘烤固化10分钟，然后置于空气中自然冷却即成。
【文档编号】B05D3/10GK103788731SQ201410016339
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】韩勇敢, 钟志敏, 李綦 申请人:佛山富多化工科技有限公司