本发明涉及门窗型材领域，具体涉及一种耐腐蚀铝合金门窗及其制备方法。
背景技术：
：铝合金门窗，是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗称为铝合金门窗，简称铝门窗，铝合金门窗包括以铝合金作为受力杆件基材和木材、塑料复合的门窗，铝合金具有密度小、比强度和比刚度高、优异的铸造性和良好的加工性能，同时还具有良好的阻尼减震性能等特点，非常适合用作门窗材料。但是铝合金标准电极电位较低，化学性质活泼，在常温下极易被空气氧化生成一层薄的氧化膜，该氧化膜多孔、疏松，防腐蚀性很差，因此铝合金工件在使用之前往往需要采取一些有效的表面处理方法，尤其是化工厂、冶炼厂等较差的环境中使用铝合门窗时，铝合金门窗表面极易被腐蚀破坏，从而缩短了铝合金门窗的使用寿命中国专利cn103044990b公开了一种含钛的无铬锌铝涂层防腐涂料，由a、b双组份按3:1质量比组成，其中a组分包括下列原料：锌铝合金粉、纳米二氧化硅、木质素磺酸钠、苯并三氮唑、硫代二乙二醇、三苯基膦、去离子水；b组分包括下列原料：四氟化锆、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、肌醇六磷酸酯、醋丁纤维素、乙醇、去离子水。其中所述锌铝合金粉由zn、al、和ti组成。本发明产品具有无毒、无害、无污染、低温快速处理、操作简单、原料来源广泛、价格低、清洁生产等特点，但是本发明涂料存在粘结性差，易开了脱落的缺点。中国专利cn108129941a公开了一种铝合金防腐涂料，其按照以下原料的重量份数组成：酚醛树脂50-60份、改性环氧树脂20-30份、消光剂1-3份、流平剂2-5份、湿润剂3-6份、消泡剂1-5份、水玻璃6-8份、钠基膨润土5-8份、刚玉粉15-25份、钟乳石粉6-15份、油酸钠3-9份、高岭土10-15份、氧化铬绿3-8份、固化剂1-3份、氧化铌3-9份。本发明所得涂料涂覆后具有良好的金属装饰效果，且其经一次涂覆后即可实现表面平整，并具有良好的光泽感、耐磨性、耐候性，但是本发明中的水玻璃、酚醛树脂含有易挥发物质，易污染空气。技术实现要素：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种耐腐蚀铝合金门窗及其制备方法，本发明通过门窗通过铝合金门窗基体和表面耐腐蚀涂层的配合，具有良好的耐腐蚀性、耐腐蚀性和耐久性，制备方法简单，可控性强，可工业化生产。为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：一种耐腐蚀铝合金门窗，包括铝合金门窗基体以及设置于铝合金门窗基体表面的耐腐蚀涂层；所述铝合金门窗基体包括以下重量份计的原料：铝粉95-100份、硅粉1-3份、锌粉2-5份、铜粉2-5份、镁粉1-3份和锡粉0.5-1.5份；所述耐腐蚀涂层包括以下重量份计的原料：环氧树脂28-32份、氟碳树脂12-17份、纳米氧化锌3-7份、纳米氮化硅2-5份、炭黑1-3份、纳米铝矾土4-9份、竹炭粉4-9份、抗老化剂1.2-1.8份和硅烷偶联剂0.6-1.4份。优选地，所述铝合金门窗基体包括以下重量份计的原料：铝粉98份、硅粉2份、锌粉3.6份、铜粉3份、镁粉1.8份和锡粉1.2份；所述耐腐蚀涂层包括以下重量份计的原料：环氧树脂30份、氟碳树脂15份、纳米氧化锌5份、纳米氮化硅3.6份、炭黑2份、纳米铝矾土7份、竹炭粉6份、抗老化剂1.6份和硅烷偶联剂1.1份。优选地，所述耐腐蚀涂层中抗老化剂为n,n-二苯基对苯胺、n-苯基-n-环己烷对苯胺、苯基-β-萘胺和n,n-二-(β-萘基)对苯二胺中的一种或几种结合。优选地，所述耐腐蚀涂层中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种结合。本发明中还公开了一种上述耐腐蚀铝合金门窗的制备方法，具体地，包括以下步骤：(1)铝合金门窗基体的制备(a1)将铝粉、硅粉、锌粉、铜粉、镁粉和锡粉球磨混合均匀后，压制成型，得生坯；(a2)在通入氮气的条件下，将生坯在380-490摄氏度下，预加热70-90分钟，升温至500-520摄氏度下，热压成型，即得所述铝合金门窗基体；(2)耐腐蚀涂层的制备(b1)将环氧树脂和氟碳树脂加入反应釜中，以500-600转/分钟的速度，搅拌混合50-60分钟；(b2)向步骤(b1)的混合物中加入纳米氧化锌、纳米氮化硅、炭黑、纳米铝矾土、竹炭粉、抗老化剂和硅烷偶联剂，以650-720转/分钟的速度，搅拌混合80-90分钟，即得耐腐蚀涂层；(3)耐腐蚀铝合金门窗的制备将步骤(2)制得的耐腐蚀涂层均匀涂刷与步骤(1)制得的铝合金门窗基体上，加热烘干后，冷却至室温，即得所述耐腐蚀铝合金门窗。优选地，所述步骤(a1)中的压制成型的压力为180-220mpa，压制时间3-6分钟；优选地，所述步骤(a2)的升温至500-520摄氏度具体为以6-8摄氏度/分钟的速率升温。优选地，所述步骤(b1)中的搅拌混合温度为72-76摄氏度。优选地，所述步骤(3)中的烘干为在60-70摄氏度的真空干燥室中，烘干10-15分钟。优选地，所述步骤(3)中的耐腐蚀涂层的涂抹厚度为0.1-0.5毫米。本发明具有如下的有益效果：(1)本发明通过门窗通过铝合金门窗基体和表面耐腐蚀涂层的配合，具有良好的耐腐蚀性、耐腐蚀性和耐久性，制备方法简单，可控性强，可工业化生产。(2)本发明铝合金门窗基体通过硅粉、锌粉、铜粉、镁粉和锡粉的配合制备而成，具有良好的耐腐蚀性，比强度和比刚度高，加工性能好，易成产加工；(3)本发明涂覆于铝合金门窗基体表面的耐腐蚀层粘结强度高，具有良好的耐腐蚀性和耐温耐候性，通过纳米氧化锌、纳米氮化硅、炭黑1份、纳米铝矾土和竹炭粉的配合作用，涂层具有良好的致密性，韧性强，抗裂性能优异，抗机械冲击性强，耐磨性高。(4)本发明通过研磨后，通过金属粉研磨混合后压制而成，具有良好的强度和刚度，成品表面孔隙率低，品性良好，制备方法简单。具体实施方式下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。实施例1一种耐腐蚀铝合金门窗，包括铝合金门窗基体以及设置于铝合金门窗基体表面的耐腐蚀涂层；铝合金门窗基体包括以下重量份计的原料：铝粉95份、硅粉1份、锌粉2份、铜粉2份、镁粉1份和锡粉0.5份；耐腐蚀涂层包括以下重量份计的原料：环氧树脂28份、氟碳树脂12份、纳米氧化锌3份、纳米氮化硅2份、炭黑1份、纳米铝矾土4份、竹炭粉4份、抗老化剂1.2份和硅烷偶联剂0.6份。耐腐蚀涂层中抗老化剂为n,n-二苯基对苯胺。耐腐蚀涂层中硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。本实施例中的耐腐蚀铝合金门窗的制备方法，具体地，包括以下步骤：(1)铝合金门窗基体的制备(a1)将铝粉、硅粉、锌粉、铜粉、镁粉和锡粉球磨混合均匀后，压制成型，得生坯；(a2)在通入氮气的条件下，将生坯在420摄氏度下，预加热80分钟，升温至510摄氏度下，热压成型，即得所述铝合金门窗基体；(2)耐腐蚀涂层的制备(b1)将环氧树脂和氟碳树脂加入反应釜中，以500转/分钟的速度，搅拌混合50分钟；(b2)向步骤(b1)的混合物中加入纳米氧化锌、纳米氮化硅、炭黑、纳米铝矾土、竹炭粉、抗老化剂和硅烷偶联剂，以650转/分钟的速度，搅拌混合80分钟，即得耐腐蚀涂层；(3)耐腐蚀铝合金门窗的制备将步骤(2)制得的耐腐蚀涂层均匀涂刷与步骤(1)制得的铝合金门窗基体上，加热烘干后，冷却至室温，即得所述耐腐蚀铝合金门窗。步骤(a1)中的压制成型的压力为180mpa，压制时间3分钟；步骤(a2)的升温至500摄氏度具体为以6摄氏度/分钟的速率升温。步骤(b1)中的搅拌混合温度为72-76摄氏度。步骤(3)中的烘干为在60摄氏度的真空干燥室中，烘干10分钟。步骤(3)中的耐腐蚀涂层的涂抹厚度为0.1毫米。实施例2一种耐腐蚀铝合金门窗，包括铝合金门窗基体以及设置于铝合金门窗基体表面的耐腐蚀涂层；铝合金门窗基体包括以下重量份计的原料：铝粉100份、硅粉3份、锌粉5份、铜粉5份、镁粉3份和锡粉1.5份；耐腐蚀涂层包括以下重量份计的原料：环氧树脂32份、氟碳树脂17份、纳米氧化锌7份、纳米氮化硅5份、炭黑3份、纳米铝矾土9份、竹炭粉9份、抗老化剂1.8份和硅烷偶联剂1.4份。耐腐蚀涂层中抗老化剂为n-苯基-n-环己烷对苯胺。耐腐蚀涂层中硅烷偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。本实施例中的耐腐蚀铝合金门窗的制备方法，具体地，包括以下步骤：(1)铝合金门窗基体的制备(a1)将铝粉、硅粉、锌粉、铜粉、镁粉和锡粉球磨混合均匀后，压制成型，得生坯；(a2)在通入氮气的条件下，将生坯在490摄氏度下，预加热90分钟，升温至520摄氏度下，热压成型，即得所述铝合金门窗基体；(2)耐腐蚀涂层的制备(b1)将环氧树脂和氟碳树脂加入反应釜中，以600转/分钟的速度，搅拌混合60分钟；(b2)向步骤(b1)的混合物中加入纳米氧化锌、纳米氮化硅、炭黑、纳米铝矾土、竹炭粉、抗老化剂和硅烷偶联剂，以720转/分钟的速度，搅拌混合90分钟，即得耐腐蚀涂层；(3)耐腐蚀铝合金门窗的制备将步骤(2)制得的耐腐蚀涂层均匀涂刷与步骤(1)制得的铝合金门窗基体上，加热烘干后，冷却至室温，即得所述耐腐蚀铝合金门窗。步骤(a1)中的压制成型的压力为220mpa，压制时间6分钟；步骤(a2)的升温至520摄氏度具体为以8摄氏度/分钟的速率升温。步骤(b1)中的搅拌混合温度为76摄氏度。步骤(3)中的烘干为在70摄氏度的真空干燥室中，烘干15分钟。步骤(3)中的耐腐蚀涂层的涂抹厚度为0.5毫米。实施例3一种耐腐蚀铝合金门窗，包括铝合金门窗基体以及设置于铝合金门窗基体表面的耐腐蚀涂层；铝合金门窗基体包括以下重量份计的原料：铝粉98份、硅粉2份、锌粉4份、铜粉3份、镁粉2份和锡粉1.2份；耐腐蚀涂层包括以下重量份计的原料：环氧树脂31份、氟碳树脂14份、纳米氧化锌6份、纳米氮化硅4份、炭黑2份、纳米铝矾土8份、竹炭粉8份、抗老化剂1.6份和硅烷偶联剂1.2份。耐腐蚀涂层中抗老化剂为苯基-β-萘胺。耐腐蚀涂层中硅烷偶联剂为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。本实施例中的耐腐蚀铝合金门窗的制备方法，具体地，包括以下步骤：(1)铝合金门窗基体的制备(a1)将铝粉、硅粉、锌粉、铜粉、镁粉和锡粉球磨混合均匀后，压制成型，得生坯；(a2)在通入氮气的条件下，将生坯在420摄氏度下，预加热80分钟，升温至510摄氏度下，热压成型，即得所述铝合金门窗基体；(2)耐腐蚀涂层的制备(b1)将环氧树脂和氟碳树脂加入反应釜中，以550转/分钟的速度，搅拌混合58分钟；(b2)向步骤(b1)的混合物中加入纳米氧化锌、纳米氮化硅、炭黑、纳米铝矾土、竹炭粉、抗老化剂和硅烷偶联剂，以680转/分钟的速度，搅拌混合87分钟，即得耐腐蚀涂层；(3)耐腐蚀铝合金门窗的制备将步骤(2)制得的耐腐蚀涂层均匀涂刷与步骤(1)制得的铝合金门窗基体上，加热烘干后，冷却至室温，即得所述耐腐蚀铝合金门窗。步骤(a1)中的压制成型的压力为190mpa，压制时间5分钟；步骤(a2)的升温至510摄氏度具体为以7摄氏度/分钟的速率升温。步骤(b1)中的搅拌混合温度为75摄氏度。步骤(3)中的烘干为在68摄氏度的真空干燥室中，烘干13分钟。步骤(3)中的耐腐蚀涂层的涂抹厚度为0.4毫米。实施例4一种耐腐蚀铝合金门窗，包括铝合金门窗基体以及设置于铝合金门窗基体表面的耐腐蚀涂层；铝合金门窗基体包括以下重量份计的原料：铝粉98份、硅粉2份、锌粉3.6份、铜粉3份、镁粉1.8份和锡粉1.2份；耐腐蚀涂层包括以下重量份计的原料：环氧树脂30份、氟碳树脂15份、纳米氧化锌5份、纳米氮化硅3.6份、炭黑2份、纳米铝矾土7份、竹炭粉6份、抗老化剂1.6份和硅烷偶联剂1.1份。耐腐蚀涂层中抗老化剂为n,n-二-(β-萘基)对苯二胺。耐腐蚀涂层中硅烷偶联剂为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷。本实施例中的耐腐蚀铝合金门窗的制备方法，具体地，包括以下步骤：(1)铝合金门窗基体的制备(a1)将铝粉、硅粉、锌粉、铜粉、镁粉和锡粉球磨混合均匀后，压制成型，得生坯；(a2)在通入氮气的条件下，将生坯在460摄氏度下，预加热82分钟，升温至516摄氏度下，热压成型，即得所述铝合金门窗基体；(2)耐腐蚀涂层的制备(b1)将环氧树脂和氟碳树脂加入反应釜中，以570转/分钟的速度，搅拌混合57分钟；(b2)向步骤(b1)的混合物中加入纳米氧化锌、纳米氮化硅、炭黑、纳米铝矾土、竹炭粉、抗老化剂和硅烷偶联剂，以690转/分钟的速度，搅拌混合88分钟，即得耐腐蚀涂层；(3)耐腐蚀铝合金门窗的制备将步骤(2)制得的耐腐蚀涂层均匀涂刷与步骤(1)制得的铝合金门窗基体上，加热烘干后，冷却至室温，即得所述耐腐蚀铝合金门窗。步骤(a1)中的压制成型的压力为210mpa，压制时间5分钟；步骤(a2)的升温至510摄氏度具体为以7摄氏度/分钟的速率升温。步骤(b1)中的搅拌混合温度为75摄氏度。步骤(3)中的烘干为在67摄氏度的真空干燥室中，烘干13分钟。步骤(3)中的耐腐蚀涂层的涂抹厚度为0.4毫米。对比例1：除未涂刷耐腐蚀涂层外，其余制备方法和原料与实施例1相同；对比例2：选用普通铝合金替代本发明铝合金门窗基体，其余制备方法和原料与实施例1相同；将实施例1-4制得的耐腐蚀铝合金门窗和对比例1-2制得的耐腐蚀铝合金门窗进行性能测试，结果如下表1：实验组中性盐雾测试(耐腐蚀性)最大侵蚀深度(微米)实施例1216小时92实施例2221小时86实施例3217小时89实施例4225小时82对比例1152小时135对比例2179小时152综上所述，本发明具有以下优点：(1)本发明通过门窗通过铝合金门窗基体和表面耐腐蚀涂层的配合，具有良好的耐腐蚀性、耐腐蚀性和耐久性，制备方法简单，可控性强，可工业化生产。(2)本发明铝合金门窗基体通过硅粉、锌粉、铜粉、镁粉和锡粉的配合制备而成，具有良好的耐腐蚀性，比强度和比刚度高，加工性能好，易成产加工；(3)本发明涂覆于铝合金门窗基体表面的耐腐蚀层粘结强度高，具有良好的耐腐蚀性和耐温耐候性，通过纳米氧化锌、纳米氮化硅、炭黑1份、纳米铝矾土和竹炭粉的配合作用，涂层具有良好的致密性，韧性强，抗裂性能优异，抗机械冲击性强，耐磨性高。(4)本发明通过研磨后，通过金属粉研磨混合后压制而成，具有良好的强度和刚度，成品表面孔隙率低，品性良好，制备方法简单。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12