本发明属于铝合金门窗加工
技术领域：
，具体涉及一种防含氯离子砂浆腐蚀的铝合金门窗型材。
背景技术：
：铝合金具有密度小、易加工成型、导电导热性好以及资源丰富等众多优良性能，是工业中应用最为广泛的一类有色金属结构材料，在航天、航空、交通、建材、石油、化工、电子、电力、国防等领域均有广泛应用，部分沿海地区的铝合金门窗型材，由于使用海砂拌制抹灰砂浆，砂浆中含有较高的氯离子与型材接触反应引起的，与铝合金门窗接触后腐蚀比较严重，经检测，砂浆的氯离子浓度为0.23-1.92%，ph值为7.7-11.6，为了避免铝合金门窗受含氯离子腐蚀，对铝合金门窗型材的制备进一步研究改进。技术实现要素：本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种防含氯离子砂浆腐蚀的铝合金门窗型材。本发明是通过以下技术方案实现的：一种防含氯离子砂浆腐蚀的铝合金门窗型材，其制备方法包括以下步骤：（1）所述铝合金门窗型材的元素组分包括：按重量计，锰0.02-0.06%、铜0.03-0.07%、铁0.28-0.36%、锌0.06-0.08%、铬0.03-0.07%、钛0.01-0.03%、镁0.6-0.8%、硅0.35-0.45%、钨0.22-0.32%、锡0.03-0.07%，余量为铝和微量杂质；（2）按以上元素配比准备原料后进行熔炼、挤压得到挤压件，经热处理后对其进行脱脂、清洗、干燥，完成后通过电泳在其表面得到厚度为15-20μm的漆膜；电泳过程中，所用涂料包括以下重量份的原料：含有硅烷氧基的有机硅树脂35-45份、甲基丙烯酸甲酯6-12份、乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷18-24份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-10份、α－氰代丙烯酸酯1-3份、聚乙烯醇缩甲醛1.2-2.2份、木质磺酸钠0.6-1.4份、叔碳酸乙烯酯4.2-5.6份、尿素3.6-4.8份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠0.8-1.6份、正硅酸乙酯0.2-0.6份、乙醇6-10份、钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土2.8-6.6份、乳化剂1-2份、稳定剂0.4-0.8份；所述钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土的制备方法为，将纳米膨润土干燥至含水量低于0.2%后，利用超声细胞粉碎机将其分散在相当于其重量2-3倍的异丙醇中，然后在超声作用下加入相当于纳米膨润土干燥料重量6-8%的钛酸酯偶联剂，加入完成后在温度为85-95℃的条件下处理20-30分钟，完成后减压过滤，干燥，即得。作为对上述方案的进一步改进，所述步骤（2）热处理后还包括打磨步骤，打磨方法为用目数为1000目的砂纸打磨30-40分钟，完成后用乙醇冲洗。作为对上述方案的进一步改进，所述含有硅烷氧基的有机硅树脂中硅羟基上的羟基占有机硅树脂总量的0.5-4%，有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂、含氢硅树脂、甲基乙烯基硅树脂中的一种。作为对上述方案的进一步改进，所述电泳工作中，以铝合金材料为正极，铅电极为负极，两电极间隔35mm，施工电压为65-75v，涂料温度为28-32℃，电泳时间为80-100秒；固化温度为155-165℃，固化时间为25-35分钟。作为对上述方案的进一步改进，所述钛酸酯偶联剂为ndz-311。作为对上述方案的进一步改进，所述乳化剂为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵或含季铵基团的有机功能聚硅氧烷中的一种。作为对上述方案的进一步改进，所述稳定剂为炭黑和亚磷酸三苯酯以重量比1:6-8混合得到。作为对上述方案的进一步改进，所述熔炼温度为540-560℃，熔炼时间为2.5-3.5小时；所述挤压模具的预热温度为490-510℃，挤压速度为20-30米/小时。作为对上述方案的进一步改进，所述热处理过程包括四个阶段，第一阶段的温度为460-470℃，保温时间为2-3小时；第二阶段的温度为515-525℃，保温时间为30-40分钟；第三阶段的温度为300-320℃，保温时间为6-8小时；第四阶段的温度为180-200℃，保温时间为20-30分钟。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中方法，通过调整镁、硅、锰的含量，并增加了钨和锡，有助于保证铝合金强度的同时增强了其韧性，然后通过合理配制电泳涂料，在其表面形成了致密、平整的薄膜，涂料体系性能稳定，均匀性好，与铝合金结合力强，能够保证耐磨性，增强铝合金材料的耐盐酸、耐含氯离子砂浆、耐盐无腐蚀性的特征，适于推广使用。具体实施方式实施例1一种防含氯离子砂浆腐蚀的铝合金门窗型材，其制备方法包括以下步骤：（1）所述铝合金门窗型材的元素组分包括：按重量计，锰0.04%、铜0.05%、铁0.32%、锌0.07%、铬0.05%、钛0.02%、镁0.7%、硅0.4%、钨0.28%、锡0.05%，余量为铝和微量杂质；（2）按以上元素配比准备原料后进行熔炼、挤压得到挤压件，经热处理后对其进行脱脂、清洗、干燥，完成后通过电泳在其表面得到厚度为18μm的漆膜；电泳过程中，所用涂料包括以下重量份的原料：含有硅烷氧基的有机硅树脂40份、甲基丙烯酸甲酯10份、乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷21份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8份、α－氰代丙烯酸酯2份、聚乙烯醇缩甲醛1.8份、木质磺酸钠1份、叔碳酸乙烯酯5份、尿素4.2份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠1.2份、正硅酸乙酯0.4份、乙醇8份、钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土4.2份、乳化剂1.5份、稳定剂0.6份；所述钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土的制备方法为，将纳米膨润土干燥至含水量低于0.2%后，利用超声细胞粉碎机将其分散在相当于其重量2.5倍的异丙醇中，然后在超声作用下加入相当于纳米膨润土干燥料重量7%的钛酸酯偶联剂，加入完成后在温度为90℃的条件下处理25分钟，完成后减压过滤，干燥，即得。其中，所述步骤（2）热处理后还包括打磨步骤，打磨方法为用目数为1000目的砂纸打磨35分钟，完成后用乙醇冲洗。其中，所述含有硅烷氧基的有机硅树脂中硅羟基上的羟基占有机硅树脂总量的0.5-4%，有机硅树脂为甲基硅树脂；所述钛酸酯偶联剂为ndz-311；所述乳化剂为十二烷基三甲基溴化铵；所述稳定剂为炭黑和亚磷酸三苯酯以重量比1:7混合得到。其中，所述电泳工作中，以铝合金材料为正极，铅电极为负极，两电极间隔35mm，施工电压为70v，涂料温度为30℃，电泳时间为90秒；固化温度为160℃，固化时间为30分钟；所述熔炼温度为550℃，熔炼时间为3小时；所述挤压模具的预热温度为500℃，挤压速度为25米/小时；所述热处理过程包括四个阶段，第一阶段的温度为465℃，保温时间为2.5小时；第二阶段的温度为520℃，保温时间为35分钟；第三阶段的温度为310℃，保温时间为7小时；第四阶段的温度为190℃，保温时间为25分钟。实施例2一种防含氯离子砂浆腐蚀的铝合金门窗型材，其制备方法包括以下步骤：（1）所述铝合金门窗型材的元素组分包括：按重量计，锰0.02%、铜0.07%、铁0.28%、锌0.06%、铬0.03%、钛0.01%、镁0.6%、硅0.45%、钨0.22%、锡0.07%，余量为铝和微量杂质；（2）按以上元素配比准备原料后进行熔炼、挤压得到挤压件，经热处理后对其进行脱脂、清洗、干燥，完成后通过电泳在其表面得到厚度为15μm的漆膜；电泳过程中，所用涂料包括以下重量份的原料：含有硅烷氧基的有机硅树脂35份、甲基丙烯酸甲酯12份、乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷24份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6份、α－氰代丙烯酸酯3份、聚乙烯醇缩甲醛1.2份、木质磺酸钠1.4份、叔碳酸乙烯酯4.2份、尿素4.8份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠0.8份、正硅酸乙酯0.6份、乙醇10份、钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土2.8份、乳化剂2份、稳定剂0.4份；所述钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土的制备方法为，将纳米膨润土干燥至含水量低于0.2%后，利用超声细胞粉碎机将其分散在相当于其重量3倍的异丙醇中，然后在超声作用下加入相当于纳米膨润土干燥料重量6%的钛酸酯偶联剂，加入完成后在温度为95℃的条件下处理30分钟，完成后减压过滤，干燥，即得。其中，所述步骤（2）热处理后还包括打磨步骤，打磨方法为用目数为1000目的砂纸打磨40分钟，完成后用乙醇冲洗。其中，所述含有硅烷氧基的有机硅树脂中硅羟基上的羟基占有机硅树脂总量的0.5-4%，有机硅树脂为苯基硅树脂；所述钛酸酯偶联剂为ndz-311；所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵；所述稳定剂为炭黑和亚磷酸三苯酯以重量比1:6混合得到。其中，所述电泳工作中，以铝合金材料为正极，铅电极为负极，两电极间隔35mm，施工电压为75v，涂料温度为28℃，电泳时间为80秒；固化温度为165℃，固化时间为35分钟；所述熔炼温度为560℃，熔炼时间为3.5小时；所述挤压模具的预热温度为490℃，挤压速度为30米/小时；所述热处理过程包括四个阶段，第一阶段的温度为470℃，保温时间为2小时；第二阶段的温度为525℃，保温时间为30分钟；第三阶段的温度为300℃，保温时间为8小时；第四阶段的温度为180℃，保温时间为30分钟。实施例3一种防含氯离子砂浆腐蚀的铝合金门窗型材，其制备方法包括以下步骤：（1）所述铝合金门窗型材的元素组分包括：按重量计，锰0.06%、铜0.03%、铁0.36%、锌0.08%、铬0.07%、钛0.03%、镁0.8%、硅0.35%、钨0.32%、锡0.03%，余量为铝和微量杂质；（2）按以上元素配比准备原料后进行熔炼、挤压得到挤压件，经热处理后对其进行脱脂、清洗、干燥，完成后通过电泳在其表面得到厚度为20μm的漆膜；电泳过程中，所用涂料包括以下重量份的原料：含有硅烷氧基的有机硅树脂45份、甲基丙烯酸甲酯6份、乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷18份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷10份、α－氰代丙烯酸酯3份、聚乙烯醇缩甲醛2.2份、木质磺酸钠1.4份、叔碳酸乙烯酯5.6份、尿素3.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠1.6份、正硅酸乙酯0.2份、乙醇6份、钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土6.6份、乳化剂1份、稳定剂0.4份；所述钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土的制备方法为，将纳米膨润土干燥至含水量低于0.2%后，利用超声细胞粉碎机将其分散在相当于其重量2倍的异丙醇中，然后在超声作用下加入相当于纳米膨润土干燥料重量8%的钛酸酯偶联剂，加入完成后在温度为85℃的条件下处理20分钟，完成后减压过滤，干燥，即得。其中，所述步骤（2）热处理后还包括打磨步骤，打磨方法为用目数为1000目的砂纸打磨40分钟，完成后用乙醇冲洗。其中，所述含有硅烷氧基的有机硅树脂中硅羟基上的羟基占有机硅树脂总量的0.5-4%，有机硅树脂为甲基苯基硅树脂；所述钛酸酯偶联剂为ndz-311；所述乳化剂为含季铵基团的有机功能聚硅氧烷；所述稳定剂为炭黑和亚磷酸三苯酯以重量比1:8混合得到。其中，所述电泳工作中，以铝合金材料为正极，铅电极为负极，两电极间隔35mm，施工电压为65v，涂料温度为32℃，电泳时间为100秒；固化温度为155℃，固化时间为25分钟；所述熔炼温度为540℃，熔炼时间为2.5小时；所述挤压模具的预热温度为510℃，挤压速度为20米/小时；所述热处理过程包括四个阶段，第一阶段的温度为460℃，保温时间为3小时；第二阶段的温度为515℃，保温时间为40分钟；第三阶段的温度为320℃，保温时间为6小时；第四阶段的温度为200℃，保温时间为20分钟。设置对照组1，将实施例1中含有硅烷氧基的有机硅树脂替换成等重量的不含硅烷氧基的有机硅树脂，其余内容不变；设置对照组2，将实施例1中钨去掉，其余内容不变；设置对照组3，将实施例1中锡去掉，其余内容不变；设置对照组4，将实施例1中乙烯基多面体低聚倍半硅氧烷去掉，其余内容不变；设置对照组5，将实施例1中钛酸酯偶联剂改性纳米膨润土去掉，其余内容不变；设置实验，按照上述方法制备所得铝合金型材进行性能检测，其中，砂浆的ph值为10.3，氯离子浓度为1.58%，处理检测时间为600小时；耐盐雾腐蚀性划线两侧膜下单边渗透腐蚀宽度不超过4mm，得到以下结果：表1组别抗拉强度（mpa）屈服强度（mpa）延伸率（%）耐砂浆性耐盐雾腐蚀（h）实施例1762.8693.513.9基本无变化＞800实施例2768.3698.212.8基本无变化＞800实施例3765.9696.413.5基本无变化＞800对照组1762.8693.611.8基本无变化＞800对照组2736.2658.914.6基本无变化＞800对照组3752.3673.812.3基本无变化＞800对照组4763.5693.213.4部分出现起泡637对照组5762.7692.313.7部分出现起泡428通过表1中数据可以看出，本发明中所得铝合金门窗型材综合性能优良，能有效防含氯离子砂浆腐蚀，可推广使用。当前第1页12