一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品及其表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品及其表面处理方法,所述铝制品的表面以及所述铝制品型材的低洼处覆盖有一层氟碳复合膜；所述氟碳复合膜是含有O、Al、C、F成分的复合膜；所述氟碳复合膜上覆盖有氟碳漆膜。将待处理的铝制品置于除油抛光液中，反应至铝制品表面以及型材低洼处覆盖一层均匀的复合盐膜保护层；免水洗置于电解氧化液中，电解氧化成一层氟碳复合膜；将电解氧化后的铝制品经水洗烘干或者经滴干后进行喷漆处理，在所述含氟氧化膜上形成漆膜。本发明专利技术对铝制品喷漆时在形成复合盐膜保护层的铝制品表面再电解生成有机无机氟碳复合膜，能够使氧化膜和漆层之间产生良好的附着力，提高了耐腐蚀性能，增加了产品的寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品及其表面处理方法
本专利技术涉及铝制品表面处理
，具体涉及一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品的表面处理技术。
技术介绍
目前铝合金制品的喷漆处理工艺，是指有机溶剂型或水溶性溶剂型聚偏二氟乙烯(PVDF)漆作膜层的工艺处理过程，大部分是采用铝制品经除油、碱洗、酸洗、水洗、化学转化成膜(铬化及无铬钝化)、水洗、烘干步骤进行前处理，然后按GB5237.5规定，再进行底漆、阻挡漆、面漆、清漆、固化步骤。现有技术的这种喷漆工艺复杂，将铝制品除油酸洗碱洗化学转化成膜(铬化无铬钝化)各工序之间均需要2-3遍水洗，消耗大量的水，产生大量的废水、固废、危废，给环境带来大量的污染物，而且消耗大量的化工原料和水，并且前处理每吨大约4Kg的Al被洗掉排放。形成的化学转化膜仅(20-200mg/m2)，且耐腐蚀性能力一般，在潮湿环境下(如海边)易产生膜下腐蚀。因此，目前的铝制品喷漆工艺存在工艺流程复杂、大量水洗造成大量水浪费和水污染，还浪费部分化工原料，导致生产成本增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品，该种喷漆铝制品的复合膜膜层间因具有较大表面积以及均匀不规则的几何形状，增加了漆与氧化膜层间的结合力，漆膜附着力强，增加了产品的寿命。本专利技术所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品的表面处理方法，该处理方法工艺流程短，处理液可循环使用不需要更换，大量节约水和化工原料，而且产品性能更好。为解决上述第一个技术问题，本专利技术的技术方案是：一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品，所述铝制品的表面以及所述铝制品型材的低洼处覆盖有一层氟碳复合膜；所述氟碳复合膜是含有O、Al、C、F成分的复合膜；所述氟碳复合膜上覆盖有氟碳漆膜。作为改进的一种技术方案，所述氟碳复合膜是含有草酸铝、氟化铝、六氟化铝钠、氧化铝的复合膜。作为改进的一种技术方案，所述氟碳复合膜的厚度为0.5～6μm。作为改进的一种技术方案，所述氟碳复合膜为均匀的蜂窝状膜。为解决上述第二个技术问题，本专利技术的技术方案是：所述含有氟碳复合膜的喷漆铝制品的表面处理方法，包括以下步骤：(1)除油抛光：将待处理的铝制品置于除油抛光液中，反应至处理液中开始有气泡冒出，然后继续浸泡反应1～10min，铝制品表面以及型材低洼处覆盖一层均匀的复合盐膜保护层；(2)电解氧化：将除油抛光后的铝制品免水洗置于电解氧化液中，电解氧化成一层含氟氧化膜；电解成膜过程中，所述含氟氧化膜与所述复合盐膜保护层复合成为一层氟碳复合膜；所述电解时的电流密度1.2～7A/dm2；所述电解的电解时间为1～5min；(3)喷漆：将电解氧化后的铝制品经水洗烘干或者经滴干后进行喷漆处理，在所述含氟氧化膜上形成一层氟碳漆膜。作为改进的一种技术方案，所述除油抛光液包含以下组分：乙二酸5～30g/L、氟化氢铵0.5～4g/L、表面活性剂0.003～0.008g/L和助剂0.05～0.15g/L。作为优选的一种技术方案，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯中的一种或几种；所述助剂包括钠盐：亚硝酸钠、草酸钠、氟化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种。本专利技术在对铝型材的除油抛光处理过程中，油脂进入处理液中，在草酸、氟离子、氨离子表面活性剂、氧化助剂等的共同作用下生成一种30mm左右，比重小于1的透明纤维，主要成分是聚酰胺类，通过定期过滤除纤槽液中不会因油脂的浓度增加导致更新更换，本专利技术人用此方法经过两年的使用，槽液清澈未见混浊。每年对外来杂质造成的沉淀(数量极少)，倒槽清除即可。没有排放就没有污染，本专利技术与现有技术的区别是槽液无需更换更新，油脂聚合的絮状纤维定期过滤即可清除，保证了槽液的清澈可持续再利用，解决了环保问题。作为改进的一种技术方案，所述电解氧化液中含有以下组分：氟化氢氨0.5～1.5g/L，草酸10～60g/L。本专利技术的电解氧化液中F离子的存在降低了AI的化学能，更易生成AI3+’，草酸的浓度是氟化氢氨的30倍左右，又保证AI3+能生成草酸铝而参与成膜。F离子在反应过程中也起了催化剂的作用。作为改进的一种技术方案，所述电解氧化液中Al3+平衡浓度小于1g/L。作为改进的一种技术方案，所述电解时的电解温度≦29℃。作为改进的一种技术方案，所述喷漆处理时使用溶剂型漆则需要进行水洗烘干；使用水溶性漆则不需要进行水洗烘干，只需要滴干后即可进行喷漆处理。由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术对铝制品的表面前处理，首先采用除油抛光液，可使铝制品表面油污、自然氧化清除掉，氟离子与铝型材表面的三氧化二铝、铝产生的铝离子被乙二酸捕获沉淀于型材表面低洼处，填补了型材的机械纹，在型材表面形成了一层草酸铝、氧化铝、氟化铝的复合保护膜，再经过氧化处理提高了型材的抗腐性、抗污染、及表面结合能力，因此本专利技术对铝制品喷漆时不需要底漆即可得到很好的抗腐蚀性能；将形成复合盐膜保护层的铝制品在电解氧化液中进行电解氧化成膜，电解生成有机无机含氟氧化膜，经SEM+EDS检测和分析，氧化膜具有均匀不规则形貌见附图，能够使氧化膜和漆层之间产生良好的附着力，也极大地解决了有机膜与制品之间易产生膜下腐蚀的难题，因此改善了产品的性能指标，增加了产品的寿命。本专利技术除油和抛光一步完成，步骤简化，而且节省了现有技术中每一步骤之间的水洗步骤，节约大量用水，由于电解氧化液中铝离子浓度一般在0.1g/L左右即产生电离平衡，铝离子浓度不再增加，因此氧化液不需更换，可循环使用，因此相比现有技术固废减少，每生产5000吨型材少排放Al3+50吨左右，减少废水排放量80％以上，且减少固废、危废90％以上。本专利技术的产品质量优于现有技术中的GB/T5237.5性能。现有技术工艺喷漆前化学转化膜重≦200mg/m2，无法用涡流测厚仪检测，另外无铬钝化耐腐蚀性能一般，现工艺喷漆前成膜厚度2μm左右，且易检测控制，并能获得易与漆膜牢固结合的最佳形貌状态，并有效阻隔了膜下腐蚀的扩散过程。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术在电流密度2.5A/dm2电解5min的形成的氟碳复合膜放大八万倍的表面形貌图；图2是本专利技术在电流密度2.5A/dm2电解5min的形成的氟碳复合膜放大五万倍的表面形貌图；图3是本专利技术在电流密度3.5A/dm2电解2min的形成的氟碳复合膜放大十万倍的表面形貌图；图4是本专利技术在电流密度3.5A/dm2电解2min的形成的氟碳复合膜放大五万倍的表面形貌图；图5是本专利技术在电流密度3.5A/dm2电解4min的形成的氟碳复合膜放大八万倍的表面形貌图；图6是本专利技术在电流密度3.5A/dm2电解4min的形成的氟碳复合膜放大五万倍的表面形貌图；...

【技术保护点】
1.一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品，其特征在于：所述铝制品的表面以及所述铝制品型材的低洼处覆盖有一层氟碳复合膜；所述氟碳复合膜是含有O、Al、C、F成分的复合膜；所述氟碳复合膜上覆盖有氟碳漆膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种含有氟碳复合膜的喷漆铝制品，其特征在于：所述铝制品的表面以及所述铝制品型材的低洼处覆盖有一层氟碳复合膜；所述氟碳复合膜是含有O、Al、C、F成分的复合膜；所述氟碳复合膜上覆盖有氟碳漆膜。


2.如权利要求1所述的含有氟碳复合膜的喷漆铝制品，其特征在于：所述氟碳复合膜是含有草酸铝、氟化铝、六氟化铝钠、氧化铝的复合膜。


3.如权利要求1所述的含有氟碳复合膜的喷漆铝制品，其特征在于：所述氟碳复合膜的厚度为0.5～6μm。


4.如权利要求1所述的含有氟碳复合膜的喷漆铝制品，其特征在于：所述氟碳复合膜为均匀的不规则形貌膜。


5.如权利要求1所述的含有氟碳复合膜的喷漆铝制品的表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)除油抛光：将待处理的铝制品置于除油抛光液中，反应至处理液中开始有气泡冒出，然后继续浸泡反应1～10min，铝制品表面以及型材低洼处覆盖一层均匀的复合盐膜保护层；
(2)电解氧化：将除油抛光后的铝制品免水洗置于电解氧化液中，电解氧化成一层含氟氧化膜；电解成膜过程中，所述含氟氧化膜与所述复合盐膜保护层复合成为一层氟碳复合膜；所述电解时的电流密度1.2～7A/dm2；所述电解的电解时间为1～5min；
(3)喷漆：将电解氧化后的铝制品经水洗烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑞安，于淑斌，西华昆，马康康，张祥华，杨维玉，赵凯，
申请(专利权)人：高瑞安，临朐县检验检测中心，
类型：发明
国别省市：山东;37