一种氟碳铝单板的制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种氟碳铝单板的制造工艺，该工艺在氟碳面漆中同时加入了纳米二氧化钛和氧化铝，提升了碳氟铝单板的抗紫外线性能；使用无铬钝化液取代原来的含铬钝化液，有效地降低了重金属的使用量；通过本发明制造出来的氟碳铝单板，附着力、耐酸性、耐溶剂性、耐磨性、耐冲击性和力学性能均优于市场同类产品。
【专利说明】一种氟碳铝单板的制造工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料【技术领域】，尤其涉及一种氟碳铝单板的制造工艺。
【背景技术】
[0002]传统的建筑装饰材料大多数采用石材、石膏板，由于这些装饰材料自重大、安装及加工工艺复杂、造型简单，导致建筑成本增加，且由于材料自身性能的限制，不能良好的表达建筑设计师的设计意图。铝单板由于其优异的加工性能和自身重量轻、价格低等因素，可被广泛应用于建筑装饰领域，大大地降低了材料及安装成本，缩短建筑的施工周期。近年来，随着市场发展的需求及行业产品档次的提高，人们对铝单板的各种性能要求也越来越高，然而铝单板的性能与其制造工艺密切相关。
[0003]氟碳涂料具有很高的耐化学腐蚀性、耐热性、耐候性和耐久性，对许多酸碱、溶剂具有不活泼型，因而在建筑装饰领域得到广泛应用。目前国内在氟碳涂料的纳米改性方面做了大量的研究:专利CN 103131275A公开了一种纳米二氧化硅氟碳涂料，加入纳米二氧化硅后涂料具有更好地稳定性，改善了填料的分散性，防沉降，防流性，并提高了漆膜的附着力；专利CN 101440243A公开了一种纳米二氧化钛氟碳涂料，纳米二氧化钛具有很强的紫外线吸收能力，大大降低了紫外线对高分子材料链的侵袭，减少了活性自由基的产生，保护了高分子链不被紫外线所降解。
【发明内容】
[0004]现有技术中采用的碳氟铝单板均采用单一材料进行改性，为了弥补单一无机纳米材料粉体对某一波段紫外线屏蔽不佳的缺陷，本发明提出了一种氟碳铝单板的制造工艺，在氟碳面漆中同时加入了纳米二氧化钛和氧化铝，提升了碳氟铝单板的抗紫外线性能。
[0005]本发明提出一种氟碳铝单板的制造工艺，包括以下工艺步骤:
[0006]1、钣金加工:选取2-4_厚的招合金面板进行钣金加工；
[0007]2、前处理:
[0008]脱脂:将步骤I得到的铝合金面板用脱脂液在50-80°C下脱脂2-5分钟；
[0009]水洗；
[0010]酸洗:用酸洗液在室温下进行酸洗2-3分钟；
[0011]水洗；
[0012]钝化:采用无铬钝化工艺，对铝板表面进行处理；
[0013]水洗；
[0014]烘干；在温度低于60°C下烘干，在铝合金表面得到25-30微米厚的化学处理层
[0015]3、喷涂:
[0016]在经过步骤2处理得到的化学处理层表面喷氟碳底漆形成氟碳底漆层，控制底漆层的厚度为7-10微米；
[0017]室温下流平4-6分钟；
[0018]继续喷涂氟碳面漆形成氟碳面漆层，控制氟碳面漆层的厚度为25-30微米；
[0019]室温下流平6-10分钟；
[0020]在220_250°C条件下烘干，即得成品氟碳铝单板。
[0021]所述的氟碳面漆中加入了经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体，其原料的重量百分比包括:
[0022]经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体1-10%
[0023]氟碳基料40-55%
[0024]涂料稀释剂45-55%
[0025]所述的涂料稀释剂由甲苯、丙酮、丁酮以任意比混合；
[0026]所述氟碳面漆的制备过程为:将经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体加入涂料稀释剂中，超声分散混合均匀，加入氟碳基料和固化剂，搅拌均匀，制成涂料。
[0027]所述的经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体的制备方法为:先将甲醇与水混合后滴加硅烷偶联剂，搅拌1-2小时，混合均匀。加入制备好的纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体，放入100-120烘箱中烘干，在研钵中研磨成小颗粒，即得到经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体。
[0028]所述纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体的制备方法为:按任意摩尔比例混合的硝酸钛和硝酸铝，加入去离子水制成混合溶液，在混合溶液中加入乙醇。在超声波振动中滴加氨水溶液，控制溶液为弱碱性，反应一定时间后加水稀释至中性。所得沉淀经离心洗涤、干燥、煅烧后得到纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体。
[0029]所述经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体中各原料的重量百分比为
[0030]
桂焼偶联剂1-2%
纳米级二氧化钦和氧化铝混合粉体80-90%
甲醇8-16%
水1-2%
[0031]本发明与现有技术相比:通过本发明制造出来的氟碳铝单板，附着力、耐酸性、耐溶剂性、耐磨性、耐冲击性和力学性能好；本发明使用无铬钝化液取代原来的含铬钝化液，有效地降低了重金属的使用量；本发明在氟碳涂料中同时加入了纳米二氧化钛和氧化铝，弥补单一无机纳米材料粉体对某一波段紫外线屏蔽不佳的缺陷，有效地提升了碳氟铝单板的抗紫外线性能。
【具体实施方式】
[0032]实施例1:
[0033]本发明提出一种氟碳铝单板的制造工艺，包括以下工艺步骤:
[0034]1、钣金加工:选取3mm厚的招合金面板进行钣金加工；
[0035]2、前处理:
[0036]脱脂:将步骤I得到的铝合金面板用脱脂液在80°C下脱脂2分钟；
[0037]水洗；
[0038]酸洗:用酸洗液在室温下进行酸洗3分钟；
[0039]水洗；
[0040]钝化:采用无铬钝化工艺，对铝板表面进行处理
[0041]水洗；
[0042]烘干；50°C下烘干，在铝合金表面得到25微米厚的化学处理层
[0043]3、喷涂:
[0044]在经过步骤2处理得到的化学处理层表面喷氟碳底漆形成氟碳底漆层，控制底漆层的厚度为7微米；
[0045]室温下流平5分钟；
[0046]继续喷涂氟碳面漆形成氟碳面漆层，控制氟碳面漆层的厚度为30微米；
[0047]室温下流平10分钟；
[0048]在250°C条件下烘干，即得成品氟碳铝单板。
[0049]所述的氟碳面漆中加入了经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体，其原料的重量百分比包括:
[0050]经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体5%
[0051]氟碳基料40%
[0052]涂料稀释剂55%
[0053]所述涂料稀释剂由甲苯，丙酮，丁酮组成，摩尔比为甲苯:丙酮:丁酮=3:1:1 ；
[0054]所述氟碳面漆的制备过程为:将经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体加入涂料稀释剂中，超声分散混合均匀，加入氟碳基料和固化剂，搅拌均匀，制成涂料。
[0055]所述的经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体的制备方法为:先将甲醇与水混合后滴加硅烷偶联剂，搅拌I小时，混合均匀。加入制备好的纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体，放入100°c烘箱中烘干，在研钵中研磨成小颗粒，即得到经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体。
[0056]所述纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体的制备方法为:按摩尔比1:1混合的硝酸钛和硝酸铝，加入去离子水制成混合溶液，在混合溶液中加入乙醇。在超声波振动中滴加氨水溶液，控制溶液为弱碱性，反应一定时间后加水稀释至中性。所得沉淀经离心洗涤、干燥、煅烧后得到纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体。
[0057]所述经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体中各原料的重量百分比为
[0058]硅烷偶联剂1%
纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体90%
甲醇8%
水1%
[0059]实施例2:
[0060]本发明提出一种氟碳铝单板的制造工艺，包括以下工艺步骤:
[0061]1、钣金加工:选取4mm厚的招合金面板进行钣金加工；
[0062]2、前处理:
[0063]脱脂:将步骤I得到的铝合金面板用脱脂液在70°C下脱脂5分钟；
[0064]水洗；
[0065]酸洗:用酸洗液在室温下进行酸洗2分钟；
[0066]水洗；
[0067]钝化:采用无铬钝化工艺，对铝板表面进行处理
[0068]水洗；
[0069]烘干；在55°C下烘干，在铝合金表面得到30微米厚的化学处理层
[0070]3、喷涂:
[0071]在经过步骤2处理得到的化学处理层表面喷氟碳底漆形成氟碳底漆层，控制底漆层的厚度为10微米；
[0072]室温下流平6分钟；
[0073]继续喷涂氟碳面漆形成氟碳面漆层，控制氟碳面漆层的厚度为25微米；
[0074]室温下流平6分钟；
[0075]在220°C条件下烘干，即得成品氟碳铝单板。
[0076]所述的氟碳面漆中加入了经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体，其原料的重量百分比包括:
[0077]经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体1%
[0078]氟碳基料55%
[0079]涂料稀释剂44%
[0080]所述涂料稀释剂由甲苯，丙酮，丁酮组成，摩尔比为甲苯:丙酮:丁酮=5:2:1 ；
[0081]所述氟碳面漆的制备过程为:将经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体加入涂料稀释剂中，超声分散混合均匀，加入氟碳基料和固化剂，搅拌均匀，制成涂料。
[0082]所述的经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体的制备方法为:先将甲醇与水混合后滴加硅烷偶联剂，搅拌2小时，混合均匀。加入制备好的纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体，放入120°C烘箱中烘干，在研钵中研磨成小颗粒，即得到经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体。
[0083]所述纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体的制备方法为:按摩尔比4:1混合的硝酸钛和硝酸铝，加入去离子水制成混合溶液，在混合溶液中加入乙醇。在超声波振动中滴加氨水溶液，控制溶液为弱碱性，反应一定时间后加水稀释至中性。所得沉淀经离心洗涤、干燥、煅烧后得到纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体。
[0084]所述经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体中各原料的重量百分比为
[0085]
桂焼偶联剂2%
纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体80%
甲醇16%
水2%
[0086]实施例3:
[0087]本发明提出一种氟碳铝单板的制造工艺，包括以下工艺步骤:
[0088]1、钣金加工:选取2mm厚的铝合金面板进行钣金加工；
[0089]2、前处理:
[0090]脱脂:将步骤I得到的铝合金面板用脱脂液在50°C下脱脂4分钟；
[0091]水洗；
[0092]酸洗:用酸洗液在室温下进行酸洗5分钟；
[0093]水洗；
[0094]钝化:采用无铬钝化工艺，对铝板表面进行处理
[0095]水洗；
[0096]烘干；58°C下烘干，在铝合金表面得到27微米厚的化学处理层
[0097]3、喷涂:
[0098]在经过步骤2处理得到的化学处理层表面喷氟碳底漆形成氟碳底漆层，控制底漆层的厚度为8微米；
[0099]室温下流平4分钟；
[0100]继续喷涂氟碳面漆形成氟碳面漆层，控制氟碳面漆层的厚度为28微米；
[0101]室温下流平8分钟；
[0102]在230°C条件下烘干，即得成品氟碳铝单板。
[0103]所述的氟碳面漆中加入了经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体，其原料的重量百分比包括:
[0104]经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体10%
[0105]氟碳基料50%
[0106]涂料稀释剂40%
[0107]所述涂料稀释剂由甲苯，丙酮，丁酮组成，摩尔比为甲苯:丙酮:丁酮=7:2:1 ；
[0108]所述氟碳面漆的制备过程为:将经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体加入涂料稀释剂中，超声分散混合均匀，加入氟碳基料和固化剂，搅拌均匀，制成涂料。
[0109]所述的经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体的制备方法为:先将甲醇与水混合后滴加硅烷偶联剂，搅拌I小时，混合均匀。加入制备好的纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体，放入100°c烘箱中烘干，在研钵中研磨成小颗粒，即得到经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体。
[0110]所述纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体的制备方法为:按摩尔比2:3混合的硝酸钛和硝酸铝，加入去离子水制成混合溶液，在混合溶液中加入乙醇。在超声波振动中滴加氨水溶液，控制溶液为弱碱性，反应一定时间后加水稀释至中性。所得沉淀经离心洗涤、干燥、煅烧后得到纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体。
[0111]所述经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体中各原料的重量百分比为
[0112]
硅烷偶联剂1.5%
[0113]
纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体85%
甲醇12%
水1.5% ；
[0114]对实施例1-3进行检测:
[0115]实施例1-3的市场上加入纳米二
检测项目实施例1的检测值
平均值氧化钛改性样品耐水性(常温水中浸泡
漆膜无变化漆膜无变化漆膜无变化数月)
耐老化试验(用波长为lOOnm、 200nm、 300nm>
漆膜尤变化漆膜尤变化漆膜明显变薄
400nm紫外线分别照射500小时)
附着力(划格法)77.56.5
耐酸(滴10%盐酸放置
漆膜无变化漆膜无变化漆膜无变化
30小时)
耐碱(滴10%氧氧化钠
漆膜无变化漆膜无变化漆膜无变化放置30小时)
[0116]此检测数据只针对上述检测样品。
[0117]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种氟碳铝单板的制造工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤: A、钣金加工:选取2-4mm厚的招合金面板进行钣金加工； B、前处理: 脱脂:将步骤A得到的铝合金面板用脱脂液在50-80°C下脱脂2-5分钟； 水洗； 酸洗:用酸洗液在室温下进行酸洗2-3分钟； 水洗； 钝化:采用无铬钝化工艺，对铝板表面进行处理； 水洗； 烘干:在温度低于60°C下烘干，在铝合金表面得到25-30微米厚的化学处理层； C、喷涂: 在经过步骤B处理得到的化学处理层表面喷氟碳底漆形成氟碳底漆层，控制底漆层的厚度为7-10微米； 室温下流平4-6分钟； 继续喷涂氟碳面漆形成氟碳面漆层，控制氟碳面漆层的厚度为25-30微米，所述的氟碳面漆中加入了经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体； 室温下流平6-10分钟； 在220-250°C条件下烘干，即得成品氟碳铝单板。
2.如权利要求1所述的氟碳铝单板的制造工艺，其特征在于，所述的氟碳面漆中各原料的重量百分比包括: 经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体 1-5% 氟碳基料40-54% 涂料稀释剂45-55% ； 所述氟碳面漆的制备过程为:将经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体加入涂料稀释剂中，超声分散混合均匀，加入氟碳基料和固化剂，搅拌均匀，制成涂料。
3.如权利要求2所述的氟碳铝单板的制造工艺，其特征在于，所述的涂料稀释剂由甲苯、丙酮、丁酮以任意比混合。
4.如权利要求1或2所述的氟碳铝单板的制造工艺，其特征在于，所述的经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体的制备方法为:先将甲醇与水混合后滴加硅烷偶联剂，搅拌1-2小时，混合均匀；加入制备好的纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体，放入100-120烘箱中烘干，在研钵中研磨成小颗粒，即得到经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体； 所述经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体中各原料的重量百分比为娃烧偶联剂1-2% 纳米级二氧化钛和氧化招混合粉体80-90%甲醇8-16%水1-2% 。
5.如权利要求4所述的氟碳铝单板的制造工艺，其特征在于，所述纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体的制备方法为:按任意摩尔比例混合的硝酸钛和硝酸铝，加入去离子水制成混合溶液，在混合溶液中加入乙醇；在超声波振动中滴加氨水溶液，控制溶液为弱碱性，反应一定时间后加水稀释至中性；所得沉淀经离心洗涤、干燥、煅烧后得到纳米级二氧化钛和氧化铝混合粉体。
6.如权利要求1所述的氟碳铝单板的制造工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤: A、钣金加工:选取3mm厚的招合金面板进行钣金加工； B、前处理: 脱脂:将步骤I得到的铝合金面板用脱脂液在80°C下脱脂2分钟； 水洗； 酸洗:用酸洗液在室温下进行酸洗3分钟； 水洗； 钝化:采用无铬钝化工艺，对铝板表面进行处理 水洗； 烘干；50°C下烘干，在铝合金表面得到25微米厚的化学处理层 C、喷涂: 在经过步骤B处理得到的化学处理层表面喷氟碳底漆形成氟碳底漆层，控制底漆层的厚度为7微米； 室温下流平5分钟； 继续喷涂氟碳面漆形成氟碳面漆层，控制氟碳面漆层的厚度为30微米； 室温下流平10分钟； 在250°C条件下烘干，即得成品氟碳铝单板。
7.如权利要求6所述的氟碳铝单板的制造工艺，其特征在于，所述的氟碳面漆中各原料的重量百分比包括: 经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体 5%氟碳基料40% 涂料稀释剂55% ； 所述涂料稀释剂由甲苯，丙酮，丁酮组成，摩尔比为甲苯:丙酮:丁酮=3:1:1 ; 所述氟碳面漆的制备过程为:将经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体加入涂料稀释剂中，超声分散混合均匀，加入氟碳基料和固化剂，搅拌均匀，制成涂料。
8.如权利要求7所述的氟碳铝单板的制造工艺，其特征在于，所述经硅烷偶联剂表面改性的纳米级二氧化钛和氧化铝混合体中各原料的重量百分比为娃烧偶联剂1% 纳米级二氧化钛和氧化招混合粉体90%甲醇8%水1%。
【文档编号】B05D3/10GK104148258SQ201410347836
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】阮兴良 申请人:浙江德清森朗装饰材料有限公司