一种高强度耐磨铝单板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及装饰材料技术领域，具体为一种高强度耐磨铝单板及其制备方法；本发明专利技术为了提升铝单板的强度与耐磨性能，制备了具有耐磨耐腐蚀功能的耐磨聚氨酯乳液，并在其中引入了纳米二氧化硅作为增强材料，并且本发明专利技术还对纳米二氧化硅做了改性处理，在其表面引入了氟元素与醛亚胺基团，改善了纳米二氧化硅与聚氨酯的相容性与交联性提升耐磨聚氨酯乳液干燥后构成的涂层的耐磨性能；从而避免了铝单板坯体直接与外界的接触，避免了外界环境对铝单板的磨损以及腐蚀，提高了铝单板的使用性能，保持涂层在户外的耐久性

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐磨铝单板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及装饰材料
，具体为一种高强度耐磨铝单板及其制备方法
。

技术介绍

[0002]在建筑领域常使用石材和石膏板等传统材料作为建筑的外部装饰，然而，这些材料重量大，安装和加工时间长，过程复杂，大幅增加了建筑的成本；因此铝单板则凭借其出色的加工性能
、
轻量化和低成本等特点，逐步取代了石材和石膏板等传统材料，在建筑装饰领域得到了广泛应用；
[0003]但是铝单板作为金属材料，受限于自身性质，往往不耐酸碱腐蚀，并且铝质材料不耐磨，在使用过程种常会面临着被磨损进而导致被腐蚀的缺陷，因此有必要针对这类缺陷进行攻克
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高强度耐磨铝单板及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度耐磨铝单板，其特征在于：所述高强度耐磨铝单板由铝单板坯体以及涂覆在其表面的耐磨聚氨酯涂层组成；
[0006]其中，所述耐磨聚氨酯涂层由耐磨聚氨酯乳液经干燥固化后形成
。
[0007]进一步的，按重量份数计，所述耐磨聚氨酯乳液包括以下组分：
15
‑
25
份改性纳米二氧化硅
、24
份聚四氢呋喃聚醚二醇
、26
‑
30
份异佛尔酮二异氰酸酯
、8.2
‑
10/>份
1,4
‑
丁二醇
、0.5
‑1份乳化剂
。
[0008]进一步的，所述铝单板坯体厚度为2‑
4mm
；所述耐磨聚氨酯涂层厚度为
25
‑
60mm。
[0009]一种高强度耐磨铝单板的制备方法，包括以下步骤：
[0010]S1.
制备铝单板坯体；
[0011]选取铝合金面板，对其进行钣金加工，加工完成后，对其进行除油
、
酸洗
、
钝化处理，得到铝单板坯体；
[0012]S2.
制备改性纳米二氧化硅；
[0013]S21.
将纳米二氧化硅分散至浓硝酸中，超声分散
35
‑
45min
后，升温至
55
‑
65℃
，反应2‑
4h
后，离心分离沉淀后，将所得沉淀再次加入至无水乙醇中，超声分散处理
15
‑
25min
后，加入
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，升温至
45
‑
60℃
，滴加盐酸，调节
pH
值为5‑6，搅拌反应4‑
8h
后，离心分离，使用无水乙醇
、
四氢呋喃依次洗涤3‑5次，去除未反应的
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷后，真空干燥至恒重，得到氨基改性的纳米二氧化硅粉体；
[0014]S22.
将氨基改性的纳米二氧化硅粉体分散至
DMF
中，超声分散
30
‑
45min
后，加入二甲基联苯二异氰酸酯，氮气氛围保护，升温至
85
‑
95℃
，反应1‑
1.5h
后，离心分离，真空干燥至恒重后，得到异氰酸酯改性的纳米二氧化硅粉体；
[0015]S23.
将硫代磷酸三苯基三胺分散至
DMF
中，搅拌混合
15
‑
30min
后，氮气氛围保护，
升温至
78
‑
82℃
，加入
3,5
‑
双三氟甲基苯甲醛，继续混合反应
0.5
‑
1h
后，加入乙酸锰，继续反应8‑
12h
后，冷却至室温，向其中滴加氨水调节溶液
pH
值至
8.5
‑9，静置反应
0.5
‑
1h
后，过滤反应液，收集滤液并真空干燥至恒重，得到醛亚胺化合物；
[0016]S24.
将醛亚胺化合物分散至
DMF
中，混合均匀后，加入步骤
S22
制备得到的异氰酸酯改性的纳米二氧化硅粉体，升温至
85
‑
95℃
，氮气氛围下，超声震荡反应2‑
4h
后，离心分离，真空蒸发至恒重，得到改性纳米二氧化硅；
[0017]S25.
将步骤
S24
制备得到的改性纳米二氧化硅与聚四氢呋喃二醇混合后，搅拌反应2‑
4h
后，加入异氰酸酯，升温至
78
‑
82℃
，搅拌反应1‑
1.5h
后，加入
1,4
‑
丁二醇与二月桂酸二丁基锡，继续反应
1.5
‑
2h
后，加入去离子水与乳化剂，乳化分散1‑
2h
后，得到耐磨聚氨酯乳液；
[0018]S3.
将耐磨聚氨酯乳液喷涂在铝单板坯体表面，
235
‑
245℃
干燥4‑
8min
后，得到高强度耐磨铝单板
。
[0019]进一步的，步骤
S21
中，所述纳米二氧化硅与
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为
10
：
(0.5
‑
4)。
[0020]进一步的，步骤
S22
中，所述氨基改性的纳米二氧化硅粉体
、
二甲基联苯二异氰酸酯的质量比为
10
：
(1
‑
4)。
[0021]进一步的，步骤
S23
中，所述硫代磷酸三苯基三胺
、3,5
‑
双三氟甲基苯甲醛
、
乙酸锰的质量比为1：
(0.6
‑
0.8)
：
(0.01
‑
0.03)。
[0022]进一步的，步骤
S24
中，醛亚胺化合物
、
异氰酸酯改性的纳米二氧化硅粉体的质量比为
(2
‑
4)
：
10。
[0023]进一步的，步骤
S25
中，所述聚四氢呋喃二醇
、
二月桂酸二丁基锡与去离子水的质量比为
24
：
(0.05
‑
0.1)
：
(28
‑
40)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高强度耐磨铝单板，其特征在于：所述高强度耐磨铝单板由铝单板坯体以及涂覆在其表面的耐磨聚氨酯涂层组成；其中，所述耐磨聚氨酯涂层由耐磨聚氨酯乳液经干燥固化后形成
。2.
根据权利要求1所述的一种高强度耐磨铝单板，其特征在于：按重量份数计，所述耐磨聚氨酯乳液包括以下组分：
15
‑
25
份改性纳米二氧化硅
、24
份聚四氢呋喃聚醚二醇
、26
‑
30
份异佛尔酮二异氰酸酯
、8.2
‑
10
份
1,4
‑
丁二醇
、0.5
‑1份乳化剂
。3.
根据权利要求1所述的一种高强度耐磨铝单板，其特征在于：所述铝单板坯体厚度为2‑
4mm
；所述耐磨聚氨酯涂层厚度为
25
‑
60mm。4.
一种高强度耐磨铝单板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.
制备铝单板坯体；选取铝合金面板，对其进行钣金加工，加工完成后，对其进行除油
、
酸洗
、
钝化处理，得到铝单板坯体；
S2.
制备改性纳米二氧化硅；
S21.
将纳米二氧化硅分散至浓硝酸中，超声分散
35
‑
45min
后，升温至
55
‑
65℃
，反应2‑
4h
后，离心分离沉淀后，将所得沉淀再次加入至无水乙醇中，超声分散处理
15
‑
25min
后，加入
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷，升温至
45
‑
60℃
，滴加盐酸，调节
pH
值为5‑6，搅拌反应4‑
8h
后，离心分离，使用无水乙醇
、
四氢呋喃依次洗涤3‑5次，去除未反应的
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷后，真空干燥至恒重，得到氨基改性的纳米二氧化硅粉体；
S22.
将氨基改性的纳米二氧化硅粉体分散至
DMF
中，超声分散
30
‑
45min
后，加入二甲基联苯二异氰酸酯，氮气氛围保护，升温至
85
‑
95℃
，反应1‑
1.5h
后，离心分离，真空干燥至恒重后，得到异氰酸酯改性的纳米二氧化硅粉体；
S23.
将硫代磷酸三苯基三胺分散至
DMF
中，搅拌混合
15
‑
30min
后，氮气氛围保护，升温至
78
‑
82℃
，加入
3,5
‑
双三氟甲基苯甲醛，继续混合反应
0.5
‑
1h
后，加入乙酸锰，继续反应8‑
12h
后，冷却至室温，向其中滴加氨水调节溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志成，
申请(专利权)人：兴恒泰有限公司，
类型：发明
国别省市：