一种高耐蚀性铝合金管材的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝合金管材，尤其涉及一种高耐蚀性铝合金管材，属于清洁器具材料技术领域。
【背景技术】
[0002]清洁器具与人们的日常生活密切相关，清洁器具包括一般清洁器具和机械清洁器具。其中，机械清洁器具，如:吸尘器、吸水器、洗地器、洗地毯机等，在家庭卫生清扫、办公场所清洁、工厂车间保洁等方面，发挥着非常重要的作用。这些清洁器具都要用到铝合金管材，而铝合金管材的强度、韧性、耐磨性等机械性能，直接影响着清洁器具的使用性能和使用寿命。
[0003]铝合金材料通常具有较高的强度/质量比，易加工，物理性能优异，然而，铝合金材料化学性质活泼，在自然条件下表面形成的氧化物膜非常薄，且硬度低，易破损，在酸性碱性条件下会迅速溶解，极大地降低了它的耐腐蚀性能。目前，很多企业生产的用于清洁器具的铝合金管材，大多只注重提升铝合金管材的机械性能，而在铝合金管材的耐腐蚀性能方面比较欠缺。在盐雾环境、海洋环境、潮湿环境等场所中，很多清洁器具用铝合金管材易发生腐蚀，严重影响清洁器具的使用性能和使用寿命。
【发明内容】
[0004]针对上述需求，本发明提供了一种高耐蚀性铝合金管材，该铝合金管材强度高、韧性好，其独特的双涂层结构，极大提高了铝合金管材的抗腐蚀性能，能保证铝合金管材在高腐蚀环境下的长期应用。
[0005]本发明是一种高耐蚀性铝合金管材，所述的铝合金管材包括铝合金基体、复合材料涂层和超疏水涂层，所述的复合材料涂层采用喷涂工艺涂覆在铝合金基体表面，所述的超疏水涂层采用化学工艺涂覆在复合材料涂层表面。
[0006]在本发明一较佳实施例中，所述的铝合金基体包含的元素成分及重量百分比为:铝 94.66%、铜 3.8%、锰 0.6%、镉 0.2%、镁 0.3%、铁 0.18%、硅 0.12%、钛 0.14%。
[0007]在本发明一较佳实施例中，所述的复合材料涂层的厚度为40?50um，其包含的成分及重量百分比为:纳米氧化铝12%，有机-无机杂化丙烯酸树脂88%。
[0008]在本发明一较佳实施例中，所述的复合材料涂层采用的复合涂料包括如下制备步骤:1)制取有机-无机杂化丙烯酸树脂；2)混合纳米氧化铝、有机-无机杂化丙烯酸树脂，并添加分散剂、流平剂和溶剂制成复合涂料。
[0009]在本发明一较佳实施例中，所述的有机-无机杂化丙烯酸树脂由如下原料制备而成:正硅酸乙酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙醇、甲基丙烯酸甲酯、醋酸、偶氮二异丁腈。
[0010]在本发明一较佳实施例中，所述的超疏水涂层厚度为20?30um，其包含的成分及重量百分比为:双组分含氟聚氨酯83%，改性纳米二氧化硅17%。
[0011]在本发明一较佳实施例中，所述的超疏水涂层的涂覆工艺包括如下步骤:1)将铝合金基体浸入阿罗丁液，在复合材料涂层表面镀上阿罗丁膜；2)在复合材料涂层表面刷涂双组分含氟聚氨酯；3)将铝合金基体浸入配制的浓度为0.025 g/mL的改性纳米二氧化硅溶液中，经化学反应与烘干完成涂覆。
[0012]本发明揭示了一种高耐蚀性铝合金管材，该铝合金管材强度高、韧性好，其独特的双涂层结构，极大提高了铝合金管材的抗腐蚀性能，能保证铝合金管材在高腐蚀环境下的长期应用。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例高耐蚀性铝合金管材的结构示意图；
附图中各部件的标记如下:1、铝合金基体，2、复合材料涂层，3、超疏水涂层。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015]图1是本发明实施例高耐蚀性铝合金管材的结构示意图；该铝合金管材包括铝合金基体1、复合材料涂层2和超疏水涂层3，所述的复合材料涂层2采用喷涂工艺涂覆在铝合金基体I表面，所述的超疏水涂层3采用化学工艺涂覆在复合材料涂层2表面。
[0016]本发明提及的高耐蚀性铝合金管材选用的铝合金材料包含的元素成分及重量百分比为:铝 94.66%、铜 3.8%、锰 0.6%、镉 0.2%、镁 0.3%、铁 0.18%、硅 0.12%、钛 0.14%。该铝合金材料通过改进的熔炼工艺、热处理工艺以及激光冲击工艺进行制备，具有较高的强度、韧性和耐磨性。该高耐蚀性铝合金管材的基体I表面采用喷涂工艺涂覆了复合涂料，形成厚度为40?50um的复合材料涂层2，其中，复合涂料包含的成分及重量百分比为:纳米氧化铝12%，有机-无机杂化丙烯酸树脂88% ;该复合涂料的制备过程为:首先将一定比例的正硅酸乙酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙醇放入搅拌容器中搅拌均匀，再加入适量醋酸溶液，在室温下反应4h后，加入一定量的甲基丙烯酸甲酯和引发剂偶氮二异丁腈，并在室温下继续搅拌30min，制得有机-无机杂化丙烯酸树脂；然后将有机-无机杂化丙烯酸树脂和纳米氧化铝放入置于振荡仪器上的容器中混合，并加入分散剂、流平剂和溶剂，振荡至细度合格出料，即制成复合涂料。制成的复合涂料在涂覆铝合金管材基体I表面之前，先对基体I表面进行喷砂处理，再用乙醇进行洗涤，以去除表面杂质，保证基体I表面光洁，然后采用喷涂工艺在铝合金管材基体I表面涂覆复合涂料，随后将铝合金管材置于150°C的固化温度下，烘烤固化lh，即可完成复合材料涂层2的制备。
[0017]本发明提出的高耐蚀性铝合金管材表面形成的复合材料涂层2，具有较为致密的组织结构，涂层中的纳米粒子分散均匀，粘接紧密，确保了涂层具有很强的耐腐蚀性能，对铝合金基体I起到了较好的防护作用。虽然复合材料涂层2的耐腐蚀性能很强，但在高腐蚀环境或长期腐蚀条件下，其腐蚀性能也会出现很大的减弱，故在复合材料涂层2表面又涂覆了厚度为20?30um的超疏水涂层3，以此进一步增强铝合金基体I表面的耐腐蚀性能，满足高腐蚀环境下的应用需求。该超疏水涂层3包含的成分及重量百分比为:双组分含氟聚氨酯83%，改性纳米二氧化硅17% ;其涂覆过程为:首先将铝合金基体I浸入到阿罗丁液中，沉浸3?5min，从而在复合材料涂层2表面镀上阿罗丁膜；然后将经偶联剂表面处理的纳米二氧化硅溶于二甲苯中配成浓度为0.025 g/mL的改性纳米二氧化硅溶液；随后在复合材料涂层2表面刷涂双组分含氟聚氨酯，再将预涂后的铝合金浸入改性纳米二氧化硅溶液中，静置14h后进行烘干处理，即可完成超疏水涂层3的制备。该超疏水涂层3表面存在微米-亚微米尺度的粗糙结构，大于150°的接触角，因此具有优越的超疏水性能，可极大地提高铝合金管材的耐蚀性能。
[0018]本发明揭示了一种高耐蚀性铝合金管材，该铝合金管材强度高、韧性好，其独特的双涂层结构，极大提高了铝合金管材的抗腐蚀性能，能保证铝合金管材在高腐蚀环境下的长期应用。
[0019]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种高耐蚀性铝合金管材，其特征在于，所述的铝合金管材包括铝合金基体、复合材料涂层和超疏水涂层，所述的复合材料涂层采用喷涂工艺涂覆在铝合金基体表面，所述的超疏水涂层采用化学工艺涂覆在复合材料涂层表面。2.根据权利要求1所述的高耐蚀性铝合金管材，其特征在于，所述的铝合金基体包含的元素成分及重量百分比为:铝94.66%、铜3.8%、锰0.6%、镉0.2%、镁0.3%、铁0.18%、硅0.12%、钛 0.14%ο3.根据权利要求1所述的高耐蚀性铝合金管材，其特征在于，所述的复合材料涂层的厚度为40?50um，其包含的成分及重量百分比为:纳米氧化铝12%，有机-无机杂化丙烯酸树脂88%ο4.根据权利要求3所述的高耐蚀性铝合金管材，其特征在于，所述的复合材料涂层采用的复合涂料包括如下制备步骤:I)制取有机-无机杂化丙烯酸树脂；2)混合纳米氧化铝、有机-无机杂化丙烯酸树脂，并添加分散剂、流平剂和溶剂制成复合涂料。5.根据权利要求4所述的高耐蚀性铝合金管材，其特征在于，所述的有机-无机杂化丙烯酸树脂由如下原料制备而成:正硅酸乙酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙醇、甲基丙烯酸甲酯、醋酸、偶氮二异丁腈。6.根据权利要求1所述的高耐蚀性铝合金管材，其特征在于，所述的超疏水涂层厚度为20?30um，其包含的成分及重量百分比为:双组分含氟聚氨酯83%，改性纳米二氧化硅17%。7.根据权利要求6所述的高耐蚀性铝合金管材，其特征在于，所述的超疏水涂层的涂覆工艺包括如下步骤:I)将铝合金基体浸入阿罗丁液，在复合材料涂层表面镀上阿罗丁膜；2)在复合材料涂层表面刷涂双组分含氟聚氨酯；3) 将铝合金基体浸入配制的浓度为0.025g/mL的改性纳米二氧化硅溶液中，经化学反应与供干完成涂覆。
【专利摘要】本发明公开了一种高耐蚀性铝合金管材，所述的铝合金管材包括铝合金基体、复合材料涂层和超疏水涂层，所述的复合材料涂层采用喷涂工艺涂覆在铝合金基体表面，所述的超疏水涂层采用化学工艺涂覆在复合材料涂层表面。本发明揭示了一种高耐蚀性铝合金管材，该铝合金管材强度高、韧性好，其独特的双涂层结构，极大提高了铝合金管材的抗腐蚀性能，能保证铝合金管材在高腐蚀环境下的长期应用。
【IPC分类】C09D133/12, C09D5/08, C09D175/04, C22C21/16, C09D7/12
【公开号】CN105062292
【申请号】CN201510474397
【发明人】朱文珍
【申请人】苏州好洁清洁器具有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月6日