一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺的制作方法

本发明属于铝合金型材，具体涉及一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺。

背景技术：

1、随着汽车工业化的发展，新能源汽车越来越受欢迎，为了满足汽车车身轻量化的需要，基于铝合金良好的力学性能和低密度特性，铝合金被广泛用作新能源汽车车身框架材料，随着市场的发展，人们对新能源车用铝合金框架提出更高要求，一是耐腐蚀，二是易清洁。

2、由于铝合金材料自身耐腐蚀性能较差，常需要对其进行表面处理，以此增强其耐腐蚀性能，如中国专利cn110280466b公告了一种铝合金型材的静电喷涂工艺，中国专利cn105132900b公告了铝合金表面环保型钛锆转化处理/静电喷涂的防腐处理工艺，均是先对铝合金材料进行预处理之后静电喷涂粉末涂料，均实现了一定防腐作用的加强，但是未改善铝合金材料的易清洁特点，难以满足现代化新能源汽车用铝合金框架材料的需要，因此，有必要提供一种新的新能源车用铝合金框架喷涂工艺，以改善铝合金框架防腐性能的同时，提供其易清洁性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，以解决背景技术中的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，包括以下步骤：

4、s1、将铝合金框架依次进行打磨水洗、工业酸除油、第二次水洗、混合酸活化、水洗烘干，得到预处理铝合金框架；

5、s2、将预处理铝合金框架悬挂于喷粉室内，通过喷涂枪将粉末涂料均匀喷涂至预处理铝合金框架表面，控制喷涂枪与预处理铝合金框架之间的距离为180-260mm，电压50-70kv，电流50-60μa，压缩空气气压为0.5mpa，静息2-3min，之后转移至温度为180-220℃的烘烤室内处理10-16min，使粉末涂料熔化、流平和固化，冷却至室温，得到所述新能源车用铝合金框架。

6、作为本发明的进一步方案，粉末涂料通过以下步骤制成：

7、准备以下重量份原料：聚酯树脂220-240份、甘油环氧树脂30-40份、防腐填料40-50份、助剂15-20份、固化剂10-13份、流平剂3-5份；将上述原料按比例加入混合机中混合10-20min，之后经过双螺杆挤出机，在90-100℃下熔融挤出、冷却、粉碎至粒径为10-30微米，即可。

8、作为本发明的进一步方案，助剂通过以下步骤制成：

9、将甲苯二异氰酸酯和dmf加入烧瓶中，氮气保护下，升温至80℃，搅拌下加入1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3，-四甲基二硅氧烷的dmf溶液，反应2-3h，之后降至室温，滴加二月桂酸二丁基锡，滴加结束后，加入2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇的dmf溶液，80-90℃下搅拌反应2-3h，反应结束后，减压蒸馏去除dmf，得到助剂，甲苯二异氰酸酯、1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3，-四甲基二硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇的用量比为4-4.2g：2.8g：0.11-0.15g：6-6.2g，首先使1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3，-四甲基二硅氧烷的端氨基与甲苯二异氰酸酯的异氰酸酯基发生反应形成含有脲基的中间产物，通过控制原料之间用量，使中间产物分子中仍含有异氰酸酯基，之后利用异氰酸酯基与2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇的羟基反应，在中间产物结构上引入氟碳链，得到助剂，可知该助剂含有硅氧硅结构、脲基和氟碳链。

10、作为本发明的进一步方案，防腐填料通过以下步骤制成：

11、将三羟甲基氨基甲烷加入去离子水中，用浓度1mol/l盐酸溶液调节ph为8.5，搅拌30min后超声处理30min，加入填料粒子和无水乙醇，继续超声1h，最后加入盐酸多巴胺，超声处理2h，20℃下搅拌反应2-4h，反应结束后，转速4000转/分钟下离心10min，沉淀用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，冷冻干燥12h，研磨，得到防腐填料；三羟甲基氨基甲烷、去离子水、填料粒子、无水乙醇和盐酸多巴胺的用量比为12.11g：1000-1500ml：10g：300-500ml：4g，填料粒子纳米二氧化硅、多壁碳纳米管、二硫化钼纳米片按照质量比5-10：2-3：3-5组成，其中，纳米二氧化硅为球形，多壁碳纳米管为管状，二硫化钼为片状，以上述三者材料作用填料，通过多巴胺改性处理后，降低填料离子表面的亲水性，将其加入粉末涂料中，通过不同维度填料粒子之间的组合，形成致密三维屏蔽网络，提高涂层刚性的同时，阻碍腐蚀介质的侵入。

12、作为本发明的进一步方案，固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，流平剂为由聚丙烯酸酯和海藻酸丙二醇酯按质量比4:13组成。

13、本发明的有益效果：

14、1、本发明先对铝合金框架型材进行预处理，包括水性、酸洗等步骤，之后进行喷涂工艺，喷涂由聚酯树脂、环氧树脂以及防腐填料和助剂等原料制成的粉末涂料，得到新能源汽车用铝合金框架具有优异的耐腐蚀性能和易清洁性能。

15、2、本发明在粉末涂料中加入自制的助剂，该助剂含有硅氧硅结构、脲基和氟碳链结构，硅氧硅结构的引入能够改善粉末涂料的耐热性和疏水性，氟碳链的迁移能够在涂层表面形成疏水层，进一步提高涂层的自清洁特性，脲基能够与环氧树脂中的环氧基发生反应，将助剂通过化学键“锚固”于涂层中，赋予涂层稳定的自清洁特性。

16、3、本发明在粉末涂料中加入自制的防腐填料，具体为多巴胺处理的纳米二氧化硅、多壁碳纳米管、二硫化钼纳米片混合，其中，纳米二氧化硅为球形，多壁碳纳米管为管状，二硫化钼为片状，以上述三者材料作用填料，通过多巴胺改性处理后，降低填料离子表面的亲水性，将其加入粉末涂料中，通过不同维度填料粒子之间的组合，形成致密三维屏蔽网络，提高涂层刚性的同时，阻碍腐蚀介质的侵入，提高涂层的耐腐蚀性能。

技术特征：

1.一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，所述预处理铝合金框架由铝合金框架依次经过打磨水洗、工业酸除油、第二次水洗、混合酸活化、水洗烘干得到。

3.根据权利要求1所述的一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，粉末喷涂过程中控制喷涂枪与预处理铝合金框架之间的距离为180-260mm，电压50-70kv，电流50-60μa，压缩空气气压为0.5mpa。

4.根据权利要求1所述的一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，助剂通过以下步骤制成：

5.根据权利要求4所述的一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，甲苯二异氰酸酯、1,3-双(3-氨基丙基)-1,1,3,3，-四甲基二硅氧烷、二月桂酸二丁基锡和2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊醇的用量比为4-4.2g：2.8g：0.11-0.15g：6-6.2g。

6.根据权利要求1所述的一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，防腐填料通过以下步骤制成：

7.根据权利要求6所述的一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，三羟甲基氨基甲烷、去离子水、填料粒子、无水乙醇和盐酸多巴胺的用量比为12.11g：1000-1500ml：10g：300-500ml：4g。

8.根据权利要求6所述的一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，填料粒子纳米二氧化硅、多壁碳纳米管、二硫化钼纳米片按照质量比5-10：2-3：3-5组成。

9.根据权利要求1所述的一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，其特征在于，固化剂为异氰尿酸三缩水甘油酯，流平剂为由聚丙烯酸酯和海藻酸丙二醇酯按质量比4：13组成。

技术总结
本发明公开了一种新能源车用铝合金框架粉末喷涂工艺，属于铝合金型材技术领域，包括以下步骤：准备以下重量份原料：聚酯树脂220‑240份、甘油环氧树脂30‑40份、防腐填料40‑50份、助剂15‑20份、固化剂10‑13份、流平剂3‑5份；将上述原料按比例加入混合机中混合，经过双螺杆挤出机挤出，得到粉末涂料；将预处理铝合金框架悬挂于喷粉室内，通过喷涂枪将粉末涂料均匀喷涂至预处理铝合金框架表面，烘烤，得到所述新能源车用铝合金框架；本发明先对铝合金框架型材进行预处理，喷涂由聚酯树脂、环氧树脂以及防腐填料和助剂等原料制成的粉末涂料，得到新能源汽车用铝合金框架具有优异的耐腐蚀性能和易清洁性能。

技术研发人员：雷忠平,潘祖堂,陈强,向华,占进
受保护的技术使用者：安徽科蓝特铝业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16