本发明涉及铝合金表面处理，尤其是一种高性能铝合金涂料及其制备方法。
背景技术：
1、铝型材由于优异的热延展性及易加工性，广泛地应用于航空航天、建筑、太阳能新能源等新兴领域。进行热加工处理后的铝型材放置于空气中时，表面会和空气中的氧气形成一层致密的氧化铝薄膜，使其具有一定的防腐性能。但由于在自然环境中形成的保护层过薄且耐腐蚀性能不够，不能达到有些铝合金需在长期高温、高盐度地区的耐腐蚀使用要求，所以需要在铝合金表面涂上一层涂料，使其具有较高的耐腐蚀性。
2、聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂由于其优异的性能，被广泛应用在金属特别是铝合金的涂料中。其中聚酯树脂分为聚氨酯树脂，和聚丙烯酸类酯。由于丙烯酸类酯具有优异的耐腐蚀性和附着力，被长期使用于金属的涂料领域，不仅在阳极氧化中作为电泳涂料和封孔涂料使用，还可以直接涂覆于自然形成的铝合金表面。
3、例如专利申请cn110204995a公开了一种水性铝合金涂料，包括以下重量份的组分：a组分85-95份和b组分5-15份；其中，a组分包括以下重量份的原料：环氧乳液45-55份、成膜助剂8-12份、分散剂0.5-1.5份、消泡剂0.5-1.5份、流平剂0.5-1.5份、丙烯酸乳液5-15份、增稠剂1-3份和去离子水15-35份；b组分包括以下重量份的原料：硅烷偶联剂25-35份、硅溶胶2-8份、水性环氧固化剂树脂45-55份和去离子水10-20份。该方案中采用环氧乳液和丙烯酸乳液反应，形成的保护层耐盐雾时间最长仅为500+h，耐盐雾性能；在硬度上最高为2h，硬度过低，限制了铝合金运用的场景。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有的铝合金耐盐雾性能偏低、硬度不够的问题，提供一种高性能铝合金涂料及其制备方法，采用甲基丙烯酸以及丙烯酸酯作为反应单体，在聚合反应时比单纯地的丙烯酸单体增加甲基和酯基，因此得到的聚合物主链上多了甲基或酯基，使其主链的活动性受到限制，主链钢性增强，同时酯基侧链提高了柔韧性，使得涂料固化后的硬度和柔韧性达到最佳平衡。相比单独使用丙烯酸单体聚合形成的涂料，不仅在硬度方面有了显著的提升，防止铝合金因生产过程中的磕碰而易产生缺陷，而且耐腐蚀性能也得到了显著的提高。
2、具体方案如下：
3、一种高性能铝合金涂料，按照重量份由以下原料制备得到：
4、丙烯酸单体30-70份
5、聚乙烯蜡30-60份
6、表面活性剂1-10份
7、引发剂1-8份
8、缓冲剂0.1-5份
9、硅油0.1-5份
10、ph调节剂0-5份
11、硅烷偶联剂0.1-5份
12、去离子水100-500份；
13、其中，所述丙烯酸单体由甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯组成。
14、进一步的，高性能铝合金涂料按照重量份由以下原料制备得到：
15、丙烯酸单体30-60份
16、聚乙烯蜡40-55份
17、表面活性剂2-5份
18、引发剂1-4份
19、缓冲剂1-3份
20、硅油1-4份
21、ph调节剂0-5份
22、硅烷偶联剂1-5份
23、去离子水100-300份。
24、进一步的，高性能铝合金涂料按照重量份由以下原料制备得到：
25、丙烯酸单体30-60份
26、聚乙烯蜡40-55份
27、表面活性剂2-5份
28、引发剂3-4份
29、缓冲剂2-3份
30、硅油3-4份
31、ph调节剂0.1-5份
32、硅烷偶联剂3-5份
33、去离子水100-140份。
34、进一步的，所述丙烯酸单体按照重量份计由甲基丙烯酸8-15份、甲基丙烯酸甲酯10-18份、丙烯酸丁酯20-30组成。
35、进一步的，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中至少一种；
36、任选地，所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰中至少一种；
37、任选地，所述缓冲剂为碳酸氢钠、磷酸二氢钾、醋酸钠中的至少一种。
38、进一步的，所述高性能铝合金涂料的制备方法包括：将所述表面活性剂与聚乙烯蜡加入去离子水中，加热搅拌形成乳液，然后加入所述丙烯酸单体和所述引发剂，反应完毕加入所述缓冲剂与硅油，再加入ph调节剂将ph调至7～8后加入硅烷偶联剂。
39、本发明还保护所述高性能铝合金涂料的制备方法，包括将所述表面活性剂与聚乙烯蜡加入去离子水中，加热到50-70℃并搅拌形成乳液，然后加入所述丙烯酸单体和所述引发剂，反应0.5-5h加入所述缓冲剂与硅油，再加入ph调节剂将ph调至7～8后加入硅烷偶联剂，得到所述高性能铝合金涂料。
40、本发明还保护一种铝合金的表面处理方法，包括采用所述高性能铝合金涂料，涂覆在铝合金基材表面，然后干燥处理。
41、本发明还保护一种高性能铝合金，所述铝合金表面覆盖有涂层，所述涂层含有所述高性能铝合金涂料固化形成的膜。
42、进一步地，所述高性能铝合金具有以下(1)～(4)至少一项：
43、(1)中性条件，浓度为5±1wt％的耐盐雾时间大于等于2350小时；
44、(2)硬度大于等于5h；
45、(3)耐酸性：5wt％盐酸水溶液浸泡624小时，表面无变化；
46、(4)耐碱性：5wt％氢氧化钠水溶液浸泡624小时，表面无变化。
47、有益效果：本发明提供的高性能铝合金涂料，合成方法简单，成本低，在铝合金表面处理领域，可省去铝合金阳极氧化工艺，直接涂覆于铝合金表面，使其耐盐雾性能达到2500小时，且表面硬度高，耐酸耐碱，可以极大拓展铝合金的运用场景，运用化工、特种防腐、航天航空等领域。
1.一种高性能铝合金涂料，其特征在于：按照重量份由以下原料制备得到：
2.根据权利要求1所述高性能铝合金涂料，其特征在于：按照重量份由以下原料制备得到：
3.根据权利要求2所述高性能铝合金涂料，其特征在于：按照重量份由以下原料制备得到：
4.根据权利要求1-3任一项所述高性能铝合金涂料，其特征在于：所述丙烯酸单体按照重量份计由甲基丙烯酸8-15份、甲基丙烯酸甲酯10-18份、丙烯酸丁酯20-30组成。
5.根据权利要求1-3任一项所述高性能铝合金涂料，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠中至少一种；
6.根据权利要求1-3任一项所述高性能铝合金涂料，其特征在于：所述高性能铝合金涂料的制备方法包括：将所述表面活性剂与聚乙烯蜡加入去离子水中，加热搅拌形成乳液，然后加入所述丙烯酸单体和所述引发剂，反应完毕加入所述缓冲剂与硅油，再加入ph调节剂将ph调至7～8后加入硅烷偶联剂。
7.权利要求1-6任一项所述高性能铝合金涂料的制备方法，其特征在于：包括将所述表面活性剂与聚乙烯蜡加入去离子水中，加热到50-70℃并搅拌形成乳液，然后加入所述丙烯酸单体和所述引发剂，反应0.5-5h加入所述缓冲剂与硅油，再加入ph调节剂将ph调至7～8后加入硅烷偶联剂，得到所述高性能铝合金涂料。
8.一种铝合金的表面处理方法，其特征在于：采用权利要求1-6任一项所述高性能铝合金涂料，涂覆在铝合金基材表面，然后干燥处理。
9.一种高性能铝合金，其特征在于：所述铝合金表面覆盖有涂层，所述涂层含有权利要求1-6任一项所述高性能铝合金涂料固化形成的膜。
10.根据权利要求9所述高性能铝合金，其特征在于：所述高性能铝合金具有以下(1)～(4)至少一项：