一种涂料的使用方法技术

本发明专利技术提供了一种涂料的使用方法，通过以氟碳树脂和有机硅树脂为主树脂的涂料对微弧氧化膜进行有机封孔，能够获得超疏水透明涂层，能够有效维持微弧氧化膜色泽的情况下获得了良好的超疏水特性，所述涂层接触角和滚动角分别为150

【技术实现步骤摘要】
一种涂料的使用方法


[0001]本专利技术属于铝合金材料的涂层处理，具体涉及一种铝合金着色微弧氧化膜涂层材料的使用方法。
技术背景
[0002]由于氟聚合物分子链结构中存在较多键能很高的F
‑
C化学键，氟原子紧密排列在聚合物碳链的周围起到了良好的保护作用，因此，氟树脂材料有着高的热稳定性和化学惰性(耐酸碱、耐溶剂性)。除此之外，由于含氟树脂材料还有着特殊的表面性能，如很低的表面能、油和水对其润湿性能很差等特点，因此氟树脂材料在铝合金材料领域具有非常广泛的应用前景。
[0003]铝及其合金因密度小、比强度高、导热导电性好、易加工成型和回收利用等优点已成为轻量化制造的主要材料，在航空航天、汽车、建筑、电子和包装等工程领域被广泛应用，是使用量仅次于钢铁的第二类金属材料。但由于铝及其合金表面强度低、耐腐蚀和耐磨性能往往不能满足设计要求，尤其是在酸性或者碱性氛围中极易发生腐蚀，制约了铝合金的应用。表面处理是提高铝及其合金的表面硬度、耐蚀耐磨性能和装饰性，延长其使用寿命和扩大应用范围的一个非常重要的手段。
[0004]铝合金表面着色处理技术不仅能提高铝合金表面的耐蚀耐磨等性能，还同时满足了装饰性需求，近年来受到广泛关注。用传统的着色技术制备的黑色陶瓷膜硬度较低，耐磨性能及耐光老化性能较差，氧化膜容易褪色。而采用微弧氧化技术制备的陶瓷膜具有硬度较高、附着力强、耐腐蚀性较好、色泽稳定、耐光老化性能好等优点，微弧氧化也因此成为一门很有发展潜力的表面着色技术。
[0005]微弧氧化(MAO)又称阳极火花沉积(ASD)、等离子体氧化(MPO)或火花放电阳极氧化(ANOF)，还有人称为等离子增强电化学表面陶瓷化(PECC)，是一种在有色金属(Al、Ti、Ta、Mg 等) 及其合金表面原位生长陶瓷层的技术。微弧氧化的基本原理就是将有色金属置于电解液中，在强电场作用下溶液中气体电离、金属表面氧化产生等离子体，使基体表面产生微区火花放电斑点，在热化学、等离子体化学、电化学、扩散反应和高温相变等一系列复杂反应的共同作用下生成具有高硬度、高结合强度、耐磨和耐蚀等特点的绝缘性氧化膜。
[0006]微弧氧化着色技术是利用含有着色盐的电解液，通过微弧氧化技术在有色金属表面原位制备各种颜色陶瓷膜的技术，利用该技术制备的陶瓷膜层色泽稳定、耐光性好、不易褪色且附着力和其它性能也较好。铝合金微弧氧化着色技术无论工艺还是性能方面，相比传统的铝合金着色技术都具有更大的优势，是铝合金着色处理的新方向。尽管国内外对微弧氧化工艺做了大量的研究，特别是对微弧氧化陶瓷膜结构、性能的影响因素的研究，但对微弧氧化着色技术的研究却不多，目前对铝合金微弧氧化着色的研究主要包括以下几个方面：
①
通过选择不同的着色盐或添加剂，改变电解液组分、浓度来制备出不同颜色的膜层；
②
研究电解液组分、浓度等对铝合金着色工艺和膜层性能的影响等；
③
研究电参数如电压、电流密度和氧化时间等对膜层颜色、膜层性能（如耐磨性、耐蚀性和耐光性
等）的影响。
[0007]
技术实现思路

[0008]基于上述涂料和微弧氧化电解着色的内容，本专利技术提供了一种涂料的使用方法，通过以氟碳树脂和有机硅树脂为主树脂的涂料对微弧氧化膜进行有机封孔，能够获得超疏水透明涂层，能够有效维持微弧氧化膜色泽的情况下获得了良好的超疏水特性，此外，通过表面预处理，以及预先在氧化膜孔道内沉积V2O5纳米球颗粒，然后进行微弧氧化着色处理，获得的微弧氧化膜的呈现黑绿色氧化膜，氧化膜颜色均匀，色差小，获得的铝合金微弧氧化膜硬度、耐腐蚀性等物化性质优良，具体如下：一种涂料的使用方法，所述涂料中包括有由氟碳树脂和有机硅树脂组成的主树脂、固化剂、添加剂和溶剂，所述涂料涂覆于铝合金微弧氧化膜的表面上，用于对微弧氧化膜进行有机封孔，所述涂料涂覆于铝合金微弧氧化膜后形成涂层的厚度为100
‑
150μm，其中氟碳树脂的用量为30
‑
60wt.%，有机硅树脂的用量为10
‑
15wt.%，固化剂的用量为5
‑
7wt.%，添加剂的用量为2
‑
5wt%，添加剂中包括有分散剂、润湿剂和流平剂，溶剂为二甲苯；其中铝合金微弧氧化膜通过如下制备获得：（1）制备纳米圆球状钒氧化物悬浮液水溶液：（a）将3
‑
5g钒酸钠加入到双氧水溶液中，40
‑
45℃下磁力搅拌10
‑
20min获得0.1
‑
0.3M的钒酸钠溶液，降至室温；（b）使用硝酸溶液调节钒酸钠溶液的pH为2.9
‑
3.2，然后加入0.7
‑
0.9g的聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌30
‑
40min，获得前驱体溶液；（c）将获得的前驱体溶液放置于水热反应釜中，然后以5℃/min升温至150
‑
160℃，恒温保存24
‑
26h后，自然冷却；在升温前，预先使用高纯氧气排空所述水热反应釜，（d）使用去离子水过滤洗涤，获得褐色的3
‑
5g/L的钒氧化物悬浮液水溶液；（2）铝合金表面预处理:物理抛光
‑
脱脂除油
ꢀ–
水洗
‑
碱洗
‑
水洗
‑
中和出光
‑
水洗，所述脱脂除油过程使用的溶液为碱性脱脂除油液，包括有43g/L碳酸氢钠、40 g/L碳酸钠、0.5 g/L十二烷基苯磺酸钠和去离子水，温度为39℃，时间为5min，处理方式为浸泡；所述碱洗使用的碱洗液为4.5wt.%NaOH和7.3wt%磷酸钠的水溶液，温度为室温，时间为4min；所述中和出光过程中使用的溶液为350g/L HNO3去离子水溶液，温度为室温，时间为3min；表面预处理过程中使用的水洗均为室温流动冲洗；（3）阳极氧化处理：对铝材进行表面预处理，将经过表面预处理的作为阳极，以0.3M的草酸溶液为电解液，温度20℃，电压20V下阳极氧化处理15min，获得阳极氧化膜，将阳极氧化处理后的铝材进行氮气烘干处理；（4）浸泡处理：将获得的阳极氧化铝材置于钒氧化物悬浮液水溶液，进行超声搅拌和静置间歇处理，将浸泡处理后的铝材进行氮气烘干处理；（5）微弧氧化处理：电解液包括有硅酸钠8
‑
9g/L，铝酸钠4
‑
5g/L，氢氧化钠5
‑
6g/L，
氟化钾8
‑
10g/L，钒酸铵0.3
‑
0.4 g/L；微弧氧化电解电源为双向脉冲电源，微弧氧化时间：40
‑
60 min，正向电压：350
‑
400V，负向电压：40
‑
60V，正向脉冲占空比为40
‑
50%，负向脉冲占空比为10%
‑
20%，脉冲频率：300
‑
400Hz，微弧氧化温度为10...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂料的使用方法，其特征在于所述涂料中包括有由氟碳树脂和有机硅树脂组成的主树脂、固化剂、添加剂和溶剂，所述涂料涂覆于铝合金微弧氧化膜的表面上，用于对微弧氧化膜进行有机封孔，所述涂料涂覆于铝合金微弧氧化膜后形成涂层的厚度为100
‑
150μm，其中氟碳树脂的用量为30
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60wt.%，有机硅树脂的用量为10
‑
15wt.%，固化剂的用量为5
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7wt.%，添加剂的用量为2
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5wt%，添加剂中包括有分散剂、润湿剂和流平剂，溶剂为二甲苯；其中铝合金微弧氧化膜通过如下制备获得：（1）制备纳米圆球状钒氧化物悬浮液水溶液：（a）将3
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5g钒酸钠加入到双氧水溶液中，40
‑
45℃下磁力搅拌10
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20min获得0.1
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0.3M的钒酸钠溶液，降至室温；（b）使用硝酸溶液调节钒酸钠溶液的pH为2.9
‑
3.2，然后加入0.7
‑
0.9g的聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌30
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40min，获得前驱体溶液；（c）将获得的前驱体溶液放置于水热反应釜中，然后以5℃/min升温至150
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160℃，恒温保存24
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26h后，自然冷却；在升温前，预先使用高纯氧气排空所述水热反应釜，（d）使用去离子水过滤洗涤，获得褐色的3
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5g/L的钒氧化物悬浮液水溶液；（2）铝合金表面预处理:物理抛光
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脱脂除油
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水洗
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碱洗
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水洗
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中和出光
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水洗，所述脱脂除油过程使用的溶液为碱性脱脂除油液，包括有43g/L碳酸氢钠、40 g/L碳酸钠、0.5 g/L十二烷基苯磺酸钠和去离子水，温度为39℃，时间为5min，处理方式为浸泡；所述碱洗使用的碱洗液为4.5wt.%NaOH和7.3wt%磷酸钠的水溶液，温度为室温，时间为4min；所述中和出光过程中使用的溶液为350g/L HNO3去离子水溶液，温度为室温，时间为3min；表面预处理过程中使用的水洗均为室温流动冲洗；（3）阳极氧化处理：对铝材进行表面预处理，将经过表面预处理的作...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亚楠，
申请(专利权)人：曹亚楠，
类型：发明
国别省市：