防静电铝合金型材及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开防静电铝合金型材及其制备工艺，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的防静电保护层构成；所述抗静电防护层中含有25‑35％的抗静电组合物；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯5‑10份、纳米TiB2 5‑10份、纳米In2O3 2‑6份、纳米SnO2 2‑6份、超支化聚苯乙烯10‑15份、π‑共轭聚合物15‑20份、σ‑共轭聚合物10‑15份、非离子表面活性剂5‑10份、硅烷偶联剂0.01‑0.1份；所述π‑共轭聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑乙炔、聚苯撑乙烯、聚双炔及其杂原子取代衍生物中一种或几种。本发明专利技术抗静电组合物从电阻率、摩擦系数两方面，提高铝合金型材表面抗静电性，改善树脂基质的绝缘性，减少摩擦起电的几率。

Antistatic Aluminum Alloy Profile and Its Preparation Technology

The invention discloses an anti-static aluminum alloy profile and its preparation process. The aluminum alloy profile consists of an aluminum alloy substrate and an anti-static protective layer attached to its surface; the anti-static protective layer contains 25 to 35 percent of the anti-static composition; the anti-static composition comprises the following weight components: graphene 5 to 10 copies, nano TiB2 5 to 10 copies, nano In2O3 2 to 6 copies, nano SnO. 2.6 copies, 10.15 copies of hyperbranched polystyrene, 15.20 copies of pi-conjugated polymer, 10.15 copies of_-conjugated polymer, 5.10 copies of non-ionic surfactant, 0.01 copies of silane coupling agent, and the pi-conjugated polymer is polyacetylene, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polyphenylene ethylene, polyphenylene, polyethylene and its heteroatomic derivatives or several substituted atoms. Species. The antistatic composition of the invention improves the surface antistatic property of the aluminium alloy profile, improves the insulation of the resin matrix and reduces the probability of friction electrification from the aspects of resistivity and friction coefficient.

【技术实现步骤摘要】
防静电铝合金型材及其制备工艺
本专利技术属于铝合金型材
，具体涉及防静电铝合金型材及其制备工艺。
技术介绍
铝合金型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶，建筑，装修及化学工业等领域均被大量应用。铝是一种化学性质极其活跃的金属材料，在空气中极易与O2、CO2、H2O发生氧化反应和原电池反应，生成白色的氧化铝、氢氧化铝和碳酸铝，使铝表层疏松多孔，失去金属光泽。现有技术，一般通过在铝合金型材的表面镀上一层绝缘树脂材料，以隔绝其与空气的接触，提高铝合金型材的表面光洁度，解决其易氧化腐蚀问题，但涂覆上绝缘树脂漆膜的铝合金型材在自然环境中易与周围物体发生接触-分离起电、摩擦起电、感应起电等现象，形成静场电容效应。如申请号为CN201711466503.8的专利，公开一种汽车用抗霉菌铝合金型材制备方法，利用C9石油树脂、水性聚氨酯树脂、丙二醇甲醚醋酸酯等复合树脂对铝合金型材进行涂覆处理；如申请号为CN201510029035.2的专利，公开一种铝合金型材及其制造方法，利用丙烯酸树脂、氟碳树脂、环氧树脂/聚酯树脂复合而成氟碳涂料对铝合金型材进行两次喷涂，分别形成氟碳底漆层和氟碳面漆层，上述涂层固化后虽能有效提高铝合金型材的耐腐蚀性、抗酸碱性、防氧化性及耐候性，但处理后铝合金型材又易产生静电问题。目前，尚未有关于铝合金型材在防静电方面的专利和文献的记载及报道，仍是铝合金材料领域的空白，为解决铝合金型材的静电问题，并进一步提高铝合金型材的综合性能，本专利技术提出一种新型防静电铝合金型材及其制备工艺。
技术实现思路
针对现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供防静电铝合金型材及其制备工艺。本专利技术的技术方案概述如下：防静电铝合金型材，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的防静电保护层构成；所述防静电保护层中含有25-35％抗静电组合物；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯5-10份、纳米TiB25-10份、纳米In2O32-6份、纳米SnO22-6份、超支化聚苯乙烯10-15份、π-共轭聚合物15-20份、σ-共轭聚合物10-15份、非离子表面活性剂5-10份、硅烷偶联剂0.01-0.1份；所述π-共轭聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑乙炔、聚苯撑乙烯、聚双炔及其杂原子取代衍生物中一种或几种；所述σ-共轭聚合物为聚硅烷、聚锗烷、聚锡烷中一种或几种。优选的是，所述超支化聚苯乙烯是具有拓扑结构和共轭结构的超支化共轭聚合物。优选的是，所述非离子表面活性剂包括甘油-硬脂酸酯、乙氧基月桂酷胺、脂肪酸聚氧乙烯醚酯中的一种。优选的是，所述防静电保护层还包括氟碳树脂24-28％、环氧丙烯酸酯树脂23-25％、聚四氟乙烯3-5％、改性滑石粉15-17％。优选的是，所述改性滑石粉的制备方法：将滑石粉置于质量分散为5％的氢氧化钾溶液中浸渍10min，过滤，150℃煅烧2h，加十七氟癸基三乙氧基硅烷进行淬灭，得改性滑石粉。优选的是，述抗静电防护层厚度为0.1-0.5mm。防静电铝合金型材的制备工艺，包括以下步骤：(1)按重量百分比将抗静电组合物、氟碳树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚四氟乙烯、改性滑石粉分散于丙酮溶剂中，40℃磁力搅拌1h,得抗静电防护涂料；(2)在铝合金基板表面涂覆抗静电防护涂料，180℃烤漆6h，固化抗静电防护层，得所述铝合金型材。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术抗静电组合物从电阻率、摩擦系数两方面，提高铝合金型材表面抗静电性，一方面，抗静电组合物分散于高分子树脂基质中形成渗滤导电网络以耗散静电荷，改善树脂基质的绝缘性，降低表面电阻率，另一方面，抗静电组合物利用自身的低表面能和自润滑性降低表面摩擦系数，减少摩擦起电的几率。(2)本专利技术利用超支化聚苯乙烯、π-共轭聚合物、σ-共轭聚合物等具有导电结构单元的高聚物及纳米材料降低表面电阻，其中，超支化聚苯乙烯是具有拓扑结构和共轭结构的超支化共轭聚合物，具有共轭结构的高聚物能使电子、π电子、σ电子在三维空间内的共轭基团中离域化，因而表现出高导电性，石墨烯、纳米TiB2、纳米In2O3、纳米SnO2等纳米材料利用自身优良的导电性及其表面效应、纳米效应进一步提高抗静电防护层的导电、减摩、自润滑性能，并利用非离子表面活性剂的亲水基团与水分子在氢键作用下结合成导电通道，并降低表面摩擦系数，使表面静电荷得到及时疏散。(3)本专利技术生产的铝合金型材综合性能优异，表现出良好的耐摩擦、抗腐蚀、抗氧化、耐候性及抗静电性能，可循环利用。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1防静电铝合金型材，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的0.1mm防静电保护层构成；所述防静电保护层由以下重量百分比原料组成：抗静电组合物25％、氟碳树脂28％、环氧丙烯酸酯树脂25％、聚四氟乙烯5％、改性滑石粉17％；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯5份、纳米TiB25份、纳米In2O32份、纳米SnO22份、超支化聚苯乙烯10份、聚噻吩15份、聚硅烷10份、甘油-硬脂酸酯5份、硅烷偶联剂0.01份。实施例2防静电铝合金型材，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的0.2mm防静电保护层构成；所述防静电保护层由以下重量百分比原料组成：抗静电组合物27％、氟碳树脂28％、环氧丙烯酸酯树脂24％、聚四氟乙烯4％、改性滑石粉17％；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯6份、纳米TiB26份、纳米In2O33份、纳米SnO23份、超支化聚苯乙烯11份、聚吡咯16份、聚锗烷11份、乙氧基月桂酷胺6份、硅烷偶联剂0.03份。实施例3防静电铝合金型材，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的0.3mm防静电保护层构成；所述防静电保护层由以下重量百分比原料组成：抗静电组合物29％、氟碳树脂27％、环氧丙烯酸酯树脂24％、聚四氟乙烯4％、改性滑石粉16％；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯7份、纳米TiB27份、纳米In2O34份、纳米SnO24份、超支化聚苯乙烯12份、聚苯胺17份、聚锡烷12份、脂肪酸聚氧乙烯醚酯7份、硅烷偶联剂0.05份。实施例4防静电铝合金型材，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的0.4mm防静电保护层构成；所述防静电保护层由以下重量百分比原料组成：抗静电组合物31％、氟碳树脂25％、环氧丙烯酸酯树脂24％、聚四氟乙烯4％、改性滑石粉16％；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯8份、纳米TiB28份、纳米In2O35份、纳米SnO25份、超支化聚苯乙烯13份、聚苯撑乙烯18份、聚硅烷13份、甘油-硬脂酸酯8份、硅烷偶联剂0.07份。实施例5防静电铝合金型材，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的0.5mm防静电保护层构成；所述防静电保护层由以下重量百分比原料组成：抗静电组合物33％、氟碳树脂25％、环氧丙烯酸酯树脂24％、聚四氟乙烯3-％、改性滑石粉15％；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯9份、纳米TiB29份、纳米In2O35份、纳米SnO25份、超支化聚苯乙烯14份、聚苯撑乙炔19份、聚锗烷14份、非离子表面活性剂9份、硅烷偶联剂0.08份。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防静电铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的防静电保护层构成；所述防静电保护层中含有25‑35％抗静电组合物；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯5‑10份、纳米TiB25‑10份、纳米In2O32‑6份、纳米SnO22‑6份、超支化聚苯乙烯10‑15份、π‑共轭聚合物15‑20份、σ‑共轭聚合物10‑15份、非离子表面活性剂5‑10份、硅烷偶联剂0.01‑0.1份；所述π‑共轭聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑乙炔、聚苯撑乙烯、聚双炔及其杂原子取代衍生物中一种或几种；所述σ‑共轭聚合物为聚硅烷、聚锗烷、聚锡烷中一种或几种。

【技术特征摘要】
1.一种防静电铝合金型材，其特征在于，所述铝合金型材由铝合金基板及附着在其表面的防静电保护层构成；所述防静电保护层中含有25-35％抗静电组合物；所述抗静电组合物包括以下重量份成分：石墨烯5-10份、纳米TiB25-10份、纳米In2O32-6份、纳米SnO22-6份、超支化聚苯乙烯10-15份、π-共轭聚合物15-20份、σ-共轭聚合物10-15份、非离子表面活性剂5-10份、硅烷偶联剂0.01-0.1份；所述π-共轭聚合物为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑乙炔、聚苯撑乙烯、聚双炔及其杂原子取代衍生物中一种或几种；所述σ-共轭聚合物为聚硅烷、聚锗烷、聚锡烷中一种或几种。2.根据权利要求1所述防静电铝合金型材，其特征在于，所述超支化聚苯乙烯是具有拓扑结构和共轭结构的超支化共轭聚合物。3.根据权利要求1所述防静电铝合金型材，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括甘油-硬脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢磊，
申请(专利权)人：安徽安铝铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34