一种具有耐腐蚀涂层的铝型材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有耐腐蚀涂层的铝型材，在铝型材表面涂覆有铝型材用重防腐涂料。铝型材用重防腐涂料的原料包括：双酚A型环氧树脂、填料、流平剂、聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、铝/石墨烯复合材料、胺类固化剂、邻苯二甲酸二丁酯、正丁醇、溶剂；双酚A型环氧树脂、填料、流平剂、聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、铝/石墨烯复合材料、胺类固化剂、邻苯二甲酸二丁酯、正丁醇、溶剂的质量比为20

【技术实现步骤摘要】
一种具有耐腐蚀涂层的铝型材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂层防腐蚀
，尤其涉及一种具有耐腐蚀涂层的铝型材及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝型材是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，随着工业经济的飞速发展，目前对铝型材结构件的需求日益增多。传统的高强铝型材虽然具有较高的强度，但它较低的抗腐蚀性能却制约它的应用。采用传统的加工工艺下，虽然能铝型材的强度要求，但抗腐蚀性能还不能充分满足其他领域铝型材的使用要求，而且由于外界酸性或碱性物质的腐蚀，使铝型材受损较为严重，大大缩短了铝型材的使用寿命。
[0003]现有的耐腐蚀防护涂料用于铝型材，在户外日晒雨淋作用下，易起皮脱落，作用时间短，甚至在高温环境中就会立马被损毁，无法起到涂层保护作用，难以满足户外环境的工作要求。随着工程质量对腐蚀防护要求的不断提高，重防腐涂料的研究受到各国研究人员的广泛关注。
[0004]重防腐涂料，其实是相对于一般防腐涂料而言，能够在严苛的腐蚀环境下实现长效防腐的目的，其特性包括以下几点：
[0005]a、能够适用于各种在苛刻腐蚀条件，并实现长效防腐。在化工大气和海洋环境里，防护时限可达到10年或15年以上，即使在一定温度条件下的酸、碱、盐和溶剂介质里，防护时效也可达到5年以上。
[0006]b、厚膜化。一次涂膜后，厚度即可达到200
‑
300μm以上，按照施工所需甚至可达2000μm。
[0007]c、高效方便。制备工艺简单方便，能够实现常温下自固化，在保证高效率施工的同时，可实现优异的抗盐雾、耐老化性能。
[0008]目前环氧树脂涂料的研究中，双酚型环氧树脂，由于其相对分子质量较小，分子中羟基含量较低，体系粘度小，致使树脂反应活性低，能够延长树脂与固化剂的固化时间，便于施工和维护，目前在铝型材涂料领域被广泛应用。但环氧树脂重防腐涂料在铝型材中还存在附着强度低，耐腐蚀性能差的缺陷，亟待解决。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有耐腐蚀涂层的铝型材及其制备方法。
[0010]一种铝型材用重防腐涂料，其原料包括：双酚A型环氧树脂、填料、流平剂、聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、铝/石墨烯复合材料、胺类固化剂、邻苯二甲酸二丁酯、正丁醇、溶剂；双酚A型环氧树脂、填料、流平剂、聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、铝/石墨烯复合材料、胺类固化剂、邻苯二甲酸二丁酯、正丁醇、溶剂的质量比为20
‑
60：1
‑
5：1
‑
2：1
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2：1
‑
2：5
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15：1
‑
2：1
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2：2
‑
5：5
‑
15。
[0011]优选地，溶剂由有机溶剂a和有机溶剂b组成，有机溶剂a为甲苯、二甲苯、苯乙烯中任一种，有机溶剂b为正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中任一种。
[0012]优选地，胺类固化剂为脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺中任一种。
[0013]优选地，脂肪族胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中任一种；芳香胺为间苯二胺或间苯二甲胺；脂环族胺为异佛尔酮二胺、4,4
’‑
二胺基二环己基甲烷、双(4
‑
氨基
‑3‑
甲基环己烷基)甲烷中任一种。
[0014]优选地，铝/石墨烯复合材料由氧化石墨烯和表面包覆有十六烷基三甲基溴化铵的铝粉进行静电自组装后烧结得到。
[0015]优选地，铝/石墨烯复合材料采用如下具体步骤制取：采用Hummers法制备带有负电荷的氧化石墨烯；采用十六烷基三甲基溴化铵包覆铝粉得到表面带有正电荷的铝粉；将表面带有正电荷的铝粉、带有负电荷的氧化石墨烯球磨1
‑
2h，加入至烧结炉中，预压4
‑
10MPa，从室温以20
‑
30℃/min的速度升温至500
‑
700℃，保温10
‑
20min，降至室温，然后通入氧气处理得到铝/石墨烯复合材料。
[0016]本专利技术将氧化石墨烯进行高速球磨，使氧化石墨烯片层结构发生剥离，其带有的负电荷与表面带有正电荷的铝粉混合进行静电自组装，铝颗粒均匀分散并包覆在氧化石墨烯片层结构中，再经高温烧结还原，然后氧化处理，在纳米石墨烯片层表面形成一层氧化铝薄膜，不仅可有效减缓和阻碍腐蚀溶液对基体的腐蚀，减小腐蚀电池两极间的电位差，降低腐蚀电流密度，有效减缓腐蚀速度，而且即使添加量高，也不会在涂料中出现团聚现象导致耐腐蚀效果的降低。
[0017]优选地，表面带有正电荷的铝粉、带有负电荷的氧化石墨烯的质量比为1
‑
4：5
‑
10。
[0018]上述铝型材用重防腐涂料的制备方法，包括如下步骤：将双酚A型环氧树脂、溶剂、填料、流平剂、聚乙烯蜡、磷酸三丁酯搅拌10
‑
30min，加入铝/石墨烯复合材料继续搅拌5
‑
15min，研磨至粒径为50
‑
100μm，出料得到α组分；将胺类固化剂、邻苯二甲酸二丁酯、正丁醇混合均匀得到β组分；将α组分与β组分混合均匀得到铝型材用重防腐涂料。
[0019]一种具有耐腐蚀涂层的铝型材，在铝型材表面涂覆有上述铝型材用重防腐涂料。
[0020]上述具有耐腐蚀涂层的铝型材制备方法，包括如下步骤：
[0021]S1、将铝型材除脂，浸泡至微蚀液中超声处理10
‑
20min，超声频率为2
‑
10kHz，清洗，烘干，然后进行阳极氧化，在温度为40
‑
80℃的水中洗涤，烘干得到预处理铝型材；
[0022]S2、在预处理铝型材表面喷涂上述铝型材用重防腐涂料固化，自然冷却至室温。
[0023]优选地，微蚀液由盐酸、磷酸、三乙醇胺和碳酸氢二胺加入水中混合得到，盐酸、磷酸、三乙醇胺、碳酸氢二胺、水的质量比为1
‑
2：1
‑
5：1
‑
2：1
‑
2：20
‑
50。
[0024]优选地，S2的喷涂过程中，压缩空气压强为0.3
‑
0.38Mpa，静电喷涂电压40
‑
50KV，喷枪与工件的距离80
‑
120mm。
[0025]优选地，S2中，涂层的厚度为50
‑
100μm。
[0026]优选地，S2的固化过程中，固化温度为180
‑
220℃，固化时间为1
‑
2h。
[0027]本专利技术的技术效果如下所示：
[0028]本专利技术采用盐酸、磷酸与三乙醇胺复配形成稳定的刻蚀环境，不仅可剥离铝型材表面的氧化物，而且能防止铝离子增加而产生的沉淀，延长体系的使用寿命，在铝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝型材用重防腐涂料，其特征在于，其原料包括：双酚A型环氧树脂、填料、流平剂、聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、铝/石墨烯复合材料、胺类固化剂、邻苯二甲酸二丁酯、正丁醇、溶剂；双酚A型环氧树脂、填料、流平剂、聚乙烯蜡、磷酸三丁酯、铝/石墨烯复合材料、胺类固化剂、邻苯二甲酸二丁酯、正丁醇、溶剂的质量比为20
‑
60：1
‑
5：1
‑
2：1
‑
2：1
‑
2：5
‑
15：1
‑
2：1
‑
2：2
‑
5：5
‑
15。2.根据权利要求1所述铝型材用重防腐涂料，其特征在于，溶剂由有机溶剂a和有机溶剂b组成，有机溶剂a为甲苯、二甲苯、苯乙烯中任一种，有机溶剂b为正丁醇、异丁醇、叔丁醇、丁酮、环己酮中任一种。3.根据权利要求1所述铝型材用重防腐涂料，其特征在于，胺类固化剂为脂肪族胺、芳香胺、脂环族胺中任一种。4.根据权利要求3所述铝型材用重防腐涂料，其特征在于，脂肪族胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中任一种；芳香胺为间苯二胺或间苯二甲胺；脂环族胺为异佛尔酮二胺、4,4
’‑
二胺基二环己基甲烷、双(4
‑
氨基
‑3‑
甲基环己烷基)甲烷中任一种。5.根据权利要求1所述铝型材用重防腐涂料，其特征在于，铝/石墨烯复合材料由氧化石墨烯和表面包覆有十六烷基三甲基溴化铵的铝粉进行静电自组装后烧结得到。6.根据权利要求1所述铝型材用重防腐涂料，其特征在于，铝/石墨烯复合材料采用如下具体步骤制取：采用Hummers法制备带有负电荷的氧化石墨烯；采用十六烷基三甲基溴化铵包覆铝粉得到表面带有正电荷的铝粉；将表...

【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：