一种耐磨铝合金窗及其制备工艺制造技术

本申请涉及铝合金窗的技术领域，具体公开了一种耐磨铝合金窗及其制备工艺。一种耐磨铝合金窗包括铝合金窗框和装配于窗框内的窗扇，所述铝合金窗框的表面依次涂覆有底层和面层；所述底层由包括以下重量份数的组分制备得到：环氧树脂100～120份、环氧树脂固化剂25～30份、2‑甲基咪唑0.3～0.5份、金纳米粒子1～3份，所述面层由包括以下重量份数的组分制备得到：环氧树脂100～150份、环氧树脂固化剂20～30份、耐磨填料1～2份、自修复微胶囊10～15份。本申请具有提高铝合金窗耐磨性能以及涂层自修复能力的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨铝合金窗及其制备工艺
本专利技术涉及铝合金窗生产的
，尤其是涉及一种耐磨铝合金窗及其制备工艺。
技术介绍
目前的铝合金门窗，是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗称为铝合金门窗，简称铝门窗。铝合金门窗包括以铝合金作受力杆件基材的和木材、塑料复合的门窗。现有的对于铝合金门窗耐磨处理工艺如授权公告号为CN106947991B的中国专利技术专利中公开了一种铝合金表面耐磨耐蚀抗热震涂层的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)配制电解液：以硝酸镧作为添加剂加入水中，同时添加乙二胺四乙酸盐、醋酸盐和钨酸盐制备得到电解液；(2)将铝合金置于步骤(1)中的电解液中，所述铝合金在电解液中作为正极，不锈钢作为负极，采用微弧氧化处理后，得到具有耐磨耐蚀抗热震涂层的铝合金。上述中的现有技术方案存在以下缺陷：现有的铝合金门窗的耐磨处理工艺中，铝合金门窗上的耐磨涂层在长期的使用过程中，涂层发生损伤磨损后不能进行自修复，而局部的涂层的磨损容易造成基体铝合金金属框架的腐蚀等现象产生，从而加速导致铝合金表面的涂层完全失效脱落。
技术实现思路
为了提高铝合金门窗上耐磨涂层的自修复能力，本申请提供一种耐磨铝合金窗及其制备工艺。第一方面，本申请提供一种耐磨铝合金门窗，采用如下的技术方案：一种耐磨铝合金窗，包括铝合金窗框和装配于窗框内的窗扇，所述铝合金窗框的表面依次涂覆有底层和面层；所述底层由包括以下重量份数的组分制备得到：环氧树脂100～120份、环氧树脂固化剂25～30份、2-甲基咪唑0.3～0.5份、金纳米粒子1～3份，所述面层由包括以下重量份数的组分制备得到：环氧树脂100～150份、环氧树脂固化剂20～30份、耐磨填料1～2份、自修复微胶囊10～15份。通过采用上述技术方案，铝合金窗框上涂覆的底层和面层均采用环氧树脂作为基体树脂，而底层中还加入了2-甲基咪唑促进剂，使得底层的环氧树脂固化所需环氧树脂固化剂明显减少，而面层再涂敷至底层上时，面层中的环氧树脂固化剂和底层中的环氧树脂固化剂共同对面层中的环氧树脂起到固化的作用，从而缩短面层的固化时间，提高涂装效率。面层中的耐磨填料的添加使得面层具有一定的耐磨能力，耐磨性能得到提升。而当面层即便发生磨损时，面层损伤处产生的微裂痕会将自修复微胶囊撕裂，从而释放自修复微胶囊中的涂层修复成分，从而使得面层进行自修复。同时面层磨损处会将底层暴露，而当阳光照射下，金纳米粒子具有较好的吸热效果，使得面层磨损处周围的环氧树脂在一定程度上会发生软化，促进自修复微胶囊的修复，提高磨损处涂层的修复效果。本专利技术进一步设置为：所述自修复微胶囊采用环氧树脂为芯材，脲醛树脂为壁材的自修复微胶囊，且所述自修复微胶囊采用乙二胺进行预处理后再与面层中其他组分混合。通过采用上述技术方案，自修复微胶囊在发生破裂时，芯材环氧树脂从自修复微胶囊内部释放到面层中，并与面层中残留的环氧树脂固化剂发生交联反应，从而对面层损伤处进行修复。而自修复微胶囊采用乙二胺进行预处理后，可以使得自修复微胶囊在面层中的分散性能更好，同时乙二胺也是一种环氧树脂固化剂，当自修复微胶囊发生破裂时，释放的环氧树脂可以快速地得到固化，对损伤处进行快速地修复。本专利技术进一步设置为：所述耐磨填料由包括以下重量百分比的组分制备得到：氧化石墨烯20～50％、纳米Ni粒子10～40％、纳米聚四氟乙烯20～40％。通过采用上述技术方案，石墨烯具有超强的机械性能以及特有的低摩擦系数和耐磨性能，其广泛运用与各类涂料中。但是石墨烯由于存在严重的团聚问题，而氧化石墨烯的结构与石墨烯类似，同样可以提高涂层的耐磨性能，氧化石墨烯与纳米聚四氟乙烯具有良好的协同效果，可以在用量很少的情况下显著地涂层的耐磨擦性能。纳米Ni粒子掺杂后的氧化石墨烯对于涂层的耐磨性能提高也具有较优的效果。本专利技术进一步设置为：所述氧化石墨烯经过改性剂进行改性处理后再作为耐磨填料进行添加，所述改性剂包括以下重量份数的组分：pH＝1的苯胺盐酸溶液40～60份、0.1mol/L-1的对氨基苯甲酸的无水乙醇溶液30～40份、十二烷基磺酸钠5～10份、pH＝1的过硫酸铵盐酸溶液10～20份。通过采用上述技术方案，氧化石墨烯存在较强的范德华力和亲水性，这就导致氧化石墨烯在涂层中时，由于涂层中的树脂等成分为油性体系，使得氧化石墨烯容易在油性体系中出现严重的团聚行为。而由于氧化石墨烯表面结构上富含大量的含氧基团，这些含氧基团可以使得氧化石墨烯表面可以进行接枝反应进行改性。因此通过改性剂对氧化石墨烯进行改性，使得苯胺接枝到氧化石墨烯表面，从而使得氧化石墨烯更加均匀稳定地分散在油性体系中，起到更好的分散效果。本专利技术进一步设置为：所述耐磨填料的制备步骤如下：S1：将氧化石墨烯用对氨基苯甲酸的无水乙醇溶液在盐酸作催化剂下进行修饰，得到第一生成物；S2：将第一生成物与十二烷基磺酸钠一同加入苯胺盐酸溶液中，并逐滴加入过硫酸铵溶液进行苯胺聚合反应，得到改性氧化石墨烯；S3：将改性氧化石墨烯与纳米Ni粒子、纳米聚四氟乙烯进行混合后即可得到耐磨填料。通过采用上述技术方案，氧化石墨烯改性过程，先用对氨基苯甲酸对氧化石墨烯进行处理，通过对氨基苯甲酸中的羧基与氧化石墨烯表面的羟基进行酯化反应，从而使得氧化石墨烯表面接枝上氨基。随后再通过苯胺与氨基的聚苯胺反应，从而使得苯胺戒指到氧化石墨烯表面，使得氧化石墨烯得到改性。本专利技术进一步设置为：所述环氧树脂选用环氧值在0.1～0.25之间的环氧树脂。通过采用上述技术方案，环氧树脂的环氧值控制在0.1～0.25时，环氧树脂与环氧树脂固化剂交联形成的交联网状结构更加适用于涂层，交联形成的涂层厚薄适中。本专利技术进一步设置为：所述环氧树脂固化剂选用4,4-二氨基苯砜、乙二胺、四亚甲基二胺中的一种或多种。第二方面，本申请提供一种耐磨铝合金窗的制备方法，采用如下的技术方案：一种耐磨铝合金窗的制备方法，包括以下步骤：S1：配制底层涂料，将底层涂料涂覆到铝合金窗的框架表面；S2：配制面层涂料，带底层涂料半干后将面层涂料涂覆于中间层涂料上；S3：用40～50℃的热风烘干面层涂料即可得到所述耐磨铝合金窗。通过采用上述技术方案，在底层涂料半干的时候将面层涂料涂覆到底层上，由于底层涂料和面层涂料均采用环氧树脂，因此当面层涂料涂覆时，面层涂料会与底层涂料之间发生互溶结合，从而使得底层和面层之间结合的更加紧密。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、由于本申请采用面层和底层进行涂装的方式，由于面层采用了自修复微胶囊以及底层采用了金纳米颗粒，获得了涂层自修复的效果。2、本申请优选采用改性后的耐磨填料，由于改性后的耐磨填料的团聚现象减弱，获得了更优良的耐磨能力的效果。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。实施例实施例1本专利技术公开的一种耐磨铝合金窗，包括铝合金窗框本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨铝合金窗，包括铝合金窗框和装配于窗框内的窗扇，其特征在于，所述铝合金窗框的表面依次涂覆有底层和面层；所述底层由包括以下重量份数的组分制备得到：环氧树脂100～120份、环氧树脂固化剂25～30份、2-甲基咪唑0.3～0.5份、金纳米粒子1～3份，所述面层由包括以下重量份数的组分制备得到：环氧树脂100～150份、环氧树脂固化剂20～30份、耐磨填料1～2份、自修复微胶囊10～15份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐磨铝合金窗，包括铝合金窗框和装配于窗框内的窗扇，其特征在于，所述铝合金窗框的表面依次涂覆有底层和面层；所述底层由包括以下重量份数的组分制备得到：环氧树脂100～120份、环氧树脂固化剂25～30份、2-甲基咪唑0.3～0.5份、金纳米粒子1～3份，所述面层由包括以下重量份数的组分制备得到：环氧树脂100～150份、环氧树脂固化剂20～30份、耐磨填料1～2份、自修复微胶囊10～15份。


2.根据权利要求1所述的一种耐磨铝合金窗，其特征在于：所述自修复微胶囊采用环氧树脂为芯材，脲醛树脂为壁材的自修复微胶囊，且所述自修复微胶囊采用乙二胺进行预处理后再与面层中其他组分混合。


3.根据权利要求1所述的一种耐磨铝合金窗，其特征在于：所述耐磨填料由包括以下重量百分比的组分制备得到：氧化石墨烯20～50％、纳米Ni粒子10～40％、纳米聚四氟乙烯20～40％。


4.根据权利要求3所述的一种耐磨铝合金窗，其特征在于：所述氧化石墨烯经过改性剂进行改性处理后再作为耐磨填料进行添加，所述改性剂包括以下重量份数的组分：pH＝1的苯胺盐酸溶液40～60份、0.1mol/L-1的对氨基苯甲酸的无水乙醇溶液30～40...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏建军，周仕贵，沈笑天，
申请(专利权)人：浙江大建装饰工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33