CN109777275A - 一种耐腐、耐酸性铝型材 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐腐、耐酸性铝型材，包括铝型材基体及涂覆在铝型材基体表面的防腐涂料；在制备过程中，去除铝型材基体表面脏污，去除表面氧化层，在表面涂覆防腐涂料，干燥，得到耐腐、耐酸性铝型材。本发明综合性能优异，强度高，冲击韧性高，塑性好，焊接性能和加工性能极佳，耐腐蚀性好，无应力腐蚀开裂倾向，使用寿命可长达15年，其表面附着的防腐涂层，附着力强，可有效附着在铝合金型材表面，涂装后的铝合金型材具有耐霉菌、耐酸性、耐碱性等特点，耐腐蚀强度高，可满足人们日益增长的高品质铝材需求。

Description

一种耐腐、耐酸性铝型材

技术领域

本发明涉及铝型材技术领域，尤其涉及一种耐腐、耐酸性铝型材。

背景技术

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，易于加工，可制成各种型材，具有优良的机械性能与物理性能。铝合金型材广泛应用于航空航天、交通运输、机械制造、建筑装修、印刷工业等，是一种重要的有色金属结构材料。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，印刷工业对铝合金综合性能的要求日益提高，即要求铝合金型材不仅具有较高的机械强度，而且具有优良的耐腐蚀性、耐酸性。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐腐、耐酸性铝型材，本发明综合性能优异，强度高，冲击韧性高，塑性好，焊接性能和加工性能极佳，耐腐蚀性好，无应力腐蚀开裂倾向，使用寿命可长达15年，其表面附着的防腐涂层，附着力强，可有效附着在铝合金型材表面，涂装后的铝合金型材具有耐霉菌、耐酸性、耐碱性等特点，耐腐蚀强度高，可满足人们日益增长的高品质铝材需求。

本发明提出的一种耐腐、耐酸性铝型材，包括铝型材基体及涂覆在铝型材基体表面的防腐涂料；在制备过程中，去除铝型材基体表面脏污，去除表面氧化层，在表面涂覆防腐涂料，干燥，得到耐腐、耐酸性铝型材。

优选地，所述防腐涂料的原料按重量份包括：聚氨酯复合材料40-100份、双酚A环氧树脂30-60份、填料8-20份、丙二醇甲醚醋酸酯4-10份、乙二醇乙醚醋酸酯1-6份、己二酸二甲酯4-10份、新戊二醇1-2份、乙醇10-30份、辅料1-10份、去离子水50-150份。

优选地，填料为硅藻土、天青石粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉、轻质碳酸钙、玻璃鳞片的至少一种。

优选地，辅料为分散剂、流平剂、消泡剂、颜料的至少一种。

优选地，聚氨酯复合材料中，将云母粉、双氧水、乙醇水溶液混合，在温度60-80℃搅拌，过滤，采用去离子水洗涤，加入聚氨基甲酸酯、木质素磺酸钙搅拌均匀，送入微波反应器中微波处理，微波功率为200-300W，粉碎，过筛，得到聚氨酯复合材料。

优选地，乙醇水溶液的浓度为20-30wt％。

优选地，云母粉、双氧水、乙醇水溶液的重量比为12-20：4-12：32-45。

优选地，聚氨基甲酸酯、木质素磺酸钙的重量比为60-100：1-3。

优选地，送入微波反应器中微波处理，微波处理时间10-20min。

优选地，在防腐涂料的制备过程中，向去离子水中加入填料、乙醇、辅料混合搅拌均匀，研磨分散至2500目细度，得到预分散料；

将聚氨酯复合材料、双酚A环氧树脂、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二甲酯、新戊二醇加入至预分散料中继续研磨20-30min，研磨压力为0.2-0.6MPa，得到防腐涂料。

本发明耐腐、耐酸性铝型材综合性能优异，强度高，冲击韧性高，塑性好，焊接性能和加工性能极佳，耐腐蚀性好，无应力腐蚀开裂倾向，使用寿命可长达15年，其表面附着的防腐涂层，不含有对环境有污染的金属离子，而且附着力强，可有效附着在铝合金型材表面，涂装后的铝合金型材具有耐霉菌、耐酸性、耐碱性等特点，耐腐蚀强度高，可满足人们日益增长的高品质铝材需求。

本发明以聚氨酯复合材料、双酚A环氧树脂为主料，溶解在丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯中，配合硅藻土、天青石粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉、轻质碳酸钙、玻璃鳞片作用，不仅对铝合金型材的附着强度极高，可对铝合金型材的表面进行有效防护，耐腐蚀，而且玻璃鳞片与轻质碳酸钙的质量轻，可有效降低主料的添加量，重量轻，同时玻璃鳞片在新戊二醇的配合下在体系中的分散程度高，抗霉菌效果极好，配合轻质碳酸钙作用，稳定性极好。

在聚氨酯复合材料中，聚氨基甲酸酯由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物，而云母粉为单斜晶体，晶体为鳞片状，径厚比>80，云母粉经过双氧水氧化后，在木质素磺酸钙的配合下与聚氨基甲酸酯反应，聚氨基甲酸酯通过化学结合包覆在云母粉表面，一方面可提高云母在有机材料中的分散性能，其鳞片状结构均匀分散在防腐涂料内部，形成的涂膜可有效阻止液体物质对铝型材基体的侵蚀，另一方面聚氨酯复合材料与双酚A环氧树脂具有良好的相容性，经过固化，可在铝合金基体表面能够形成致密、均匀的涂层，其光泽、硬度、附着力、耐候性能好。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种耐腐、耐酸性铝型材，包括铝型材基体及涂覆在铝型材基体表面的防腐涂料；在制备过程中，去除铝型材基体表面脏污，去除表面氧化层，在表面涂覆防腐涂料，干燥，得到耐腐、耐酸性铝型材。

所述防腐涂料的原料按重量份包括：聚氨酯复合材料100份、双酚A环氧树脂30份、硅藻土1.9份、天青石粉1份、纳米二氧化钛5份、氧化铝粉1份、轻质碳酸钙6份、玻璃鳞片1份、丙二醇甲醚醋酸酯10份、乙二醇乙醚醋酸酯1份、己二酸二甲酯10份、新戊二醇1份、分散剂1份、流平剂0.2份、消泡剂2份、乙醇10份、颜料2份、去离子水50份。

聚氨酯复合材料采用如下工艺制备：按重量份将20份云母粉、4份双氧水、45份浓度为20wt％乙醇水溶液混合，在温度80℃搅拌20min，过滤，采用去离子水洗涤，加入100份聚氨基甲酸酯、1份木质素磺酸钙搅拌均匀，送入微波反应器中微波处理20min，微波功率为200W，粉碎，过筛，得到聚氨酯复合材料。

在防腐涂料的制备过程中，向去离子水中加入分散剂、流平剂、消泡剂、乙醇、颜料、硅藻土、天青石粉、纳米二氧化钛、碳酸钙、氧化铝粉、轻质碳酸钙、玻璃鳞片混合搅拌均匀，研磨分散至2500目细度，得到预分散料；

将水性聚氨酯乳液、双酚A环氧树脂、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二甲酯、新戊二醇加入至预分散料中继续研磨30min，研磨压力为0.2MPa，得到防腐涂料。

实施例2

一种耐腐、耐酸性铝型材，包括铝型材基体及涂覆在铝型材基体表面的防腐涂料；在制备过程中，去除铝型材基体表面脏污，去除表面氧化层，在表面涂覆防腐涂料，干燥，得到耐腐、耐酸性铝型材。

所述防腐涂料的原料按重量份包括：聚氨酯复合材料40份、双酚A环氧树脂60份、硅藻土1份、天青石粉2份、纳米二氧化钛2份、氧化铝粉1.8份、轻质碳酸钙2份、玻璃鳞片3份、丙二醇甲醚醋酸酯4份、乙二醇乙醚醋酸酯6份、己二酸二甲酯4份、新戊二醇-2份、分散剂0.2份、流平剂1份、消泡剂1份、乙醇30份、颜料1份、去离子水150份。

聚氨酯复合材料采用如下工艺制备：按重量份将12份云母粉、12份双氧水、32份浓度为30wt％乙醇水溶液混合，在温度60℃搅拌40min，过滤，采用去离子水洗涤，加入60份聚氨基甲酸酯、3份木质素磺酸钙搅拌均匀，送入微波反应器中微波处理10min，微波功率为300W，粉碎，过筛，得到聚氨酯复合材料。

在防腐涂料的制备过程中，向去离子水中加入分散剂、流平剂、消泡剂、乙醇、颜料、硅藻土、天青石粉、纳米二氧化钛、碳酸钙、氧化铝粉、轻质碳酸钙、玻璃鳞片混合搅拌均匀，研磨分散至2500目细度，得到预分散料；

将水性聚氨酯乳液、双酚A环氧树脂、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二甲酯、新戊二醇加入至预分散料中继续研磨20min，研磨压力为0.6MPa，得到防腐涂料。

实施例3

一种耐腐、耐酸性铝型材，包括铝型材基体及涂覆在铝型材基体表面的防腐涂料；在制备过程中，去除铝型材基体表面脏污，去除表面氧化层，在表面涂覆防腐涂料，干燥，得到耐腐、耐酸性铝型材。

所述防腐涂料的原料按重量份包括：聚氨酯复合材料62份、双酚A环氧树脂36份、硅藻土1.4份、天青石粉1.2份、纳米二氧化钛3份、氧化铝粉1.2份、轻质碳酸钙3份、玻璃鳞片1.4份、丙二醇甲醚醋酸酯5份、乙二醇乙醚醋酸酯2份、己二酸二甲酯6份、新戊二醇1.2份、分散剂0.4份、流平剂0.4份、消泡剂1.2份、乙醇21份、颜料1.2份、去离子水0份。

聚氨酯复合材料采用如下工艺制备：按重量份将14份云母粉、6份双氧水、35份浓度为22wt％乙醇水溶液混合，在温度68℃搅拌25min，过滤，采用去离子水洗涤，加入72份聚氨基甲酸酯、1.2份木质素磺酸钙搅拌均匀，送入微波反应器中微波处理12min，微波功率为220W，粉碎，过筛，得到聚氨酯复合材料。

在防腐涂料的制备过程中，向去离子水中加入分散剂、流平剂、消泡剂、乙醇、颜料、硅藻土、天青石粉、纳米二氧化钛、碳酸钙、氧化铝粉、轻质碳酸钙、玻璃鳞片混合搅拌均匀，研磨分散至2500目细度，得到预分散料；

将水性聚氨酯乳液、双酚A环氧树脂、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二甲酯、新戊二醇加入至预分散料中继续研磨220min，研磨压力为0.3MPa，得到防腐涂料。

实施例4

一种耐腐、耐酸性铝型材，包括铝型材基体及涂覆在铝型材基体表面的防腐涂料；在制备过程中，去除铝型材基体表面脏污，去除表面氧化层，在表面涂覆防腐涂料，干燥，得到耐腐、耐酸性铝型材。

所述防腐涂料的原料按重量份包括：聚氨酯复合材料92份、双酚A环氧树脂52份、硅藻土1.69份、天青石粉1.8份、纳米二氧化钛4份、氧化铝粉1.7份、轻质碳酸钙5份、玻璃鳞片2.5份、丙二醇甲醚醋酸酯7份、乙二醇乙醚醋酸酯5份、己二酸二甲酯8份、新戊二醇1.7份、分散剂0.8份、流平剂0.7份、消泡剂1.8份、乙醇23份、颜料1.8份、去离子水120份。

聚氨酯复合材料采用如下工艺制备：按重量份将17份云母粉、10份双氧水、42份浓度为27wt％乙醇水溶液混合，在温度72℃搅拌36min，过滤，采用去离子水洗涤，加入92份聚氨基甲酸酯、2份木质素磺酸钙搅拌均匀，送入微波反应器中微波处理18min，微波功率为280W，粉碎，过筛，得到聚氨酯复合材料。

在防腐涂料的制备过程中，向去离子水中加入分散剂、流平剂、消泡剂、乙醇、颜料、硅藻土、天青石粉、纳米二氧化钛、碳酸钙、氧化铝粉、轻质碳酸钙、玻璃鳞片混合搅拌均匀，研磨分散至2500目细度，得到预分散料；

将水性聚氨酯乳液、双酚A环氧树脂、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二甲酯、新戊二醇加入至预分散料中继续研磨28min，研磨压力为0.5MPa，得到防腐涂料。

将实施例4所得耐腐、耐酸性铝型材与市售普通铝型材进行性能测试，其结果如下：

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，包括铝型材基体及涂覆在铝型材基体表面的防腐涂料；在制备过程中，去除铝型材基体表面脏污，去除表面氧化层，在表面涂覆防腐涂料，干燥，得到耐腐、耐酸性铝型材。

2.根据权利要求1所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，所述防腐涂料的原料按重量份包括：聚氨酯复合材料40-100份、双酚A环氧树脂30-60份、填料8-20份、丙二醇甲醚醋酸酯4-10份、乙二醇乙醚醋酸酯1-6份、己二酸二甲酯4-10份、新戊二醇1-2份、乙醇10-30份、辅料1-10份、去离子水50-150份。

3.根据权利要求1所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，填料为硅藻土、天青石粉、纳米二氧化钛、氧化铝粉、轻质碳酸钙、玻璃鳞片的至少一种。

4.根据权利要求1所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，辅料为分散剂、流平剂、消泡剂、颜料的至少一种。

5.根据权利要求1所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，聚氨酯复合材料中，将云母粉、双氧水、乙醇水溶液混合，在温度60-80℃搅拌，过滤，采用去离子水洗涤，加入聚氨基甲酸酯、木质素磺酸钙搅拌均匀，送入微波反应器中微波处理，微波功率为200-300W，粉碎，过筛，得到聚氨酯复合材料。

6.根据权利要求5所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，乙醇水溶液的浓度为20-30wt％。

7.根据权利要求5所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，云母粉、双氧水、乙醇水溶液的重量比为12-20：4-12：32-45。

8.根据权利要求5所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，聚氨基甲酸酯、木质素磺酸钙的重量比为60-100：1-3。

9.根据权利要求5所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，送入微波反应器中微波处理，微波处理时间10-20min。

10.根据权利要求1-9任一项所述的耐腐、耐酸性铝型材，其特征在于，在防腐涂料的制备过程中，向去离子水中加入填料、乙醇、辅料混合搅拌均匀，研磨分散至2500目细度，得到预分散料；

将聚氨酯复合材料、双酚A环氧树脂、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、己二酸二甲酯、新戊二醇加入至预分散料中继续研磨20-30min，研磨压力为0.2-0.6MPa，得到防腐涂料。