一种铝型材及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种铝型材的生产方法，包括如下步骤：将铝型材进行喷砂处理，然后置于脱脂液中脱脂处理5

【技术实现步骤摘要】
一种铝型材及其生产方法


[0001]本专利技术涉及铝型材
，尤其涉及一种铝型材及其生产方法。

技术介绍

[0002]在人们的日常生活以及工农业生产的各个领域，铝型材都是重要的、不可或缺的工程结构材料。铝型材是由铝和其它合金元素制造的制品，可以大大提高铝型材的性能。随着铝制品加工工业的不断发展，铝型材的应用越来越广泛，对铝型材的性能要求也越来越高。目前铝型材不仅表面粗糙，而且易粘灰尘，同时耐候性能差，使用寿命短，容易损坏，达不到预期效果。
[0003]铝材具有制作工艺简单，安装方便，使用寿命长，美观大方等优点，但是在自然环境下过段时间就会蒙上污垢灰尘，不但影响美观，而且容易沾染细菌。铝型材作为重要的工程结构材料，在其表面多功能化、智能化可以极大地拓展铝型材实际的和潜在的应用价值。近年来，在固体表面润湿理论不断发展以及固体表面加工工艺技术日臻成熟的背景下，铝型材超疏水表面的研究与制备逐渐发展成为研究热点和重点。
[0004]众所周知，铝型材表面具有较高的表面自由能，几乎所有的液体都能很容易地在金属表面铺展，并润湿金属表面。所以，铝型材超疏水表面的制备通常需要在铝型材基体上构建粗糙结构，并使用低表面能材料对粗糙表面进行表面化学修饰以降低铝型材的表面自由能。
[0005]然而，相对于铝型材表面，有机低表面能材料的热稳定性和机械稳定性差，在极端恶劣的环境中容易受到破坏，进而造成铝型材表面超疏水性的丧失。目前开发一种具有自洁功能、灰尘等吸附在表面后用水冲洗即可落下，使用方便，同时性能稳定的铝型材，显得非常重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种铝型材及其生产方法。
[0007]一种铝型材的生产方法，包括如下步骤：
[0008](1)将铝型材进行喷砂处理，然后置于脱脂液中脱脂处理5
‑
15min，脱脂液温度为50
‑
70℃，用温度为50
‑
80℃的清水清洗后，依次进行酸洗、水洗，50
‑
80℃烘干，氧化得到铝型材基体；
[0009](2)将铝型材基体浸泡在多巴胺溶液中，室温静置10
‑
20h，取出，晾干，然后将过渡液涂覆在表面，室温静置10
‑
20h，得到表面生长有过渡层的铝型材；
[0010](3)在过渡层表面喷涂自洁涂料，喷涂厚度为10
‑
20μm，室温流平，固化，然后喷洒一层醋酸溶液，静置2
‑
4h，用水洗涤2
‑
4次，干燥得到铝型材；
[0011]自洁涂料采用端乙烯基聚二甲基硅氧烷和纳米碳酸钙、甲基氢硅氧烷二甲基硅氧烷混合均匀得到。
[0012]优选地，步骤(1)中，酸洗过程中，酸洗温度为50
‑
60℃，酸洗时间为5
‑
10min。
[0013]优选地，步骤(1)中，水洗过程中，水洗温度为50
‑
70℃，水洗时间为5
‑
10min。
[0014]优选地，步骤(1)中，脱脂液包括：葡萄糖酸钠、二丙二醇、碳酸钠、磷酸钠、硫酸铁，葡萄糖酸钠、二丙二醇、碳酸钠、磷酸钠、硫酸铁的质量比为1
‑
10：1
‑
2：10
‑
20：5
‑
15：1
‑
2。
[0015]优选地，步骤(1)中，酸洗液包括：盐酸10
‑
20g/L、磷酸5
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10g/L、硝酸1
‑
5g/L、双氧水5
‑
10g/L。
[0016]优选地，步骤(2)中，多巴胺溶液的pH值为7.5
‑
8.2，浓度为1
‑
1.6g/L。
[0017]优选地，步骤(2)中，过渡液的涂覆厚度为10
‑
20μm。
[0018]优选地，步骤(2)中，过渡液采用如下具体步骤制取：将碳纳米管分散在乙醇水溶液中，超声分散5
‑
10min，加入盐酸多巴胺，继续超声处理10
‑
20min，高速搅拌状态下向其中加入三羟甲基氨基甲烷，继续搅拌10
‑
20h，加入硝酸锌、甲基咪唑，继续搅拌5
‑
15h，得到过渡液。
[0019]过渡液首先通过在碳纳米管表面包覆聚多巴胺，然后在硝酸锌与甲基咪唑配位相结合，形成具有多孔大表面积悬浮液。
[0020]更优选地，乙醇水溶液的质量分数为40
‑
60％，碳纳米管、盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、硝酸锌、甲基咪唑的质量比为1
‑
5：5
‑
15：0.1
‑
1：0.1
‑
1：0.1
‑
1。
[0021]优选地，步骤(3)所用自洁涂料中，端乙烯基聚二甲基硅氧烷、纳米碳酸钙、甲基氢硅氧烷二甲基硅氧烷的质量比为10
‑
20：1
‑
3：0.1
‑
0.6。
[0022]一种铝型材，采用上述铝型材的生产方法制得。
[0023]本专利技术的技术效果如下所示：
[0024]本专利技术将铝型材经喷砂处理后，依次经脱脂、水洗、酸洗、水洗使其表面发生氧化，形成表面具有氧化铝层的铝型材基体；然后浸泡在多巴胺溶液中，在碱性环境下，多巴胺与溶液中的氧反应，多巴胺被氧化为儿茶酚/醌，并在铝型材基体表面生长一层聚多巴胺膜，膜生长均匀，而且结合强度极高；再在其表面涂覆过渡液，形成一层籽晶层，不仅使所得层结构连续致密，而且与下层聚多巴胺膜的亲和性极高，不易脱落，同时其多孔结构更易于自洁涂料渗透并固化在其表面结合，两者协同作用，即使在极端恶劣的环境中，自洁层也可保持极好的热稳定性和机械稳定性，涂层不易脱落。
[0025]而籽晶层表面具有一定的粗糙度，采用自洁涂料进行涂覆、固化，会导致表面粗糙度降低，超疏水效果差，因此进一步在自洁层表面喷涂低浓度醋酸溶液，溶解涂层表面纳米碳酸钙，使表面出现微纳米结构的蚀坑，从而使涂层表面具有足够的微纳粗糙度，配合涂层表面的疏水性，使所得铝型材的自洁性能优异。
[0026]本专利技术的自洁效果极好，灰尘等物质吸附在型材表面后用水冲洗即可落下，不会吸附在铝型材的表面，易于清理，同时涂层附着紧密，具有长久的耐候性能，产物使用寿命长。
附图说明
[0027]图1为实施例5和对比例1
‑
2所得铝型材的表面疏水性能(静态接触角和滚动角)对比图。
[0028]图2为实施例5和对比例1
‑
2所得铝型材的表面疏水性能随温度变化的曲线对比
图。
[0029]图3为实施例5和对比例1
‑
2所得铝型材的表面疏水性能随沙子撞击而变化的曲线对比图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝型材的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将铝型材进行喷砂处理，然后置于脱脂液中脱脂处理5
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15min，脱脂液温度为50
‑
70℃，用温度为50
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80℃的清水清洗后，依次进行酸洗、水洗，50
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80℃烘干，氧化得到铝型材基体；(2)将铝型材基体浸泡在多巴胺溶液中，室温静置10
‑
20h，取出，晾干，然后将过渡液涂覆在表面，室温静置10
‑
20h，得到表面生长有过渡层的铝型材；(3)在过渡层表面喷涂自洁涂料，喷涂厚度为10
‑
20μm，室温流平，固化，然后喷洒一层醋酸溶液，静置2
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4h，用水洗涤2
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4次，干燥得到铝型材；自洁涂料采用端乙烯基聚二甲基硅氧烷和纳米碳酸钙、甲基氢硅氧烷二甲基硅氧烷混合均匀得到。2.根据权利要求1所述铝型材的生产方法，其特征在于，步骤(1)中，酸洗过程中，酸洗温度为50
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60℃，酸洗时间为5
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10min。3.根据权利要求1所述铝型材的生产方法，其特征在于，步骤(1)中，水洗过程中，水洗温度为50
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70℃，水洗时间为5
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10min。4.根据权利要求1所述铝型材的生产方法，其特征在于，步骤(1)中，脱脂液包括：葡萄糖酸钠、二丙二醇、碳酸钠、磷酸钠、硫酸铁，葡萄糖酸钠、二丙二醇、碳酸钠、磷酸钠、硫酸铁的质量比为1
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10：1
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2：10

【专利技术属性】
技术研发人员：刘灿灿，刘汉军，
申请(专利权)人：江苏格帆铝材有限公司，
类型：发明
国别省市：