專利名稱：鋁型材表面的納米處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁型材表面的納米處理方法。
納米技術(shù)是一項(xiàng)新興技術(shù)，目前已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到研究和開發(fā)。但是，將納米技術(shù)應(yīng)用于鋁型材表面的處理，尚屬首創(chuàng)。
普通方法制造的鋁型材，不能抵抗腐蝕，不耐磨，沒有變色性能，不抗暴曬，適應(yīng)氣候能力差，無法保證經(jīng)久耐用。房屋進(jìn)行了鋁合金裝修后，過不長(zhǎng)的一段時(shí)間，閃閃發(fā)亮的鋁合金門窗就會(huì)黯然失色。
本發(fā)明的目的，在于提供一種用納米技術(shù)處理鋁合金的方法。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案鋁型材表面的納米處理方法，是在普通鋁型材表面處理的基礎(chǔ)上，加以納米技術(shù)處理。其主要包括以下兩個(gè)方面1、鋁型材氧化著色及電泳涂漆的納米表面處理鋁型材普通陽極氧化著色料和著色液中及電泳液中加入納米，其生產(chǎn)流程為脫脂→水洗→中和→水洗→氧化→水洗→水洗→著色→水洗→水洗(去離子水)→電泳涂漆→水洗→水洗→烘干→卸料其中，納米著色液配制成分為硫酸鎳10-25g/l硫酸亞錫10-15g/l硼酸20-25g/l硫酸5-10g/l 納米5-10g/l而納米著色、氧化電泳涂漆配比成分為
電泳涂漆聚丙烯酸96份納米4份2、納米鋁型材彩涂表面處理在彩色涂料中加入納米后還可對(duì)鋁型材表面進(jìn)行彩涂處理，其工藝流程為裝料→預(yù)處理→烘干→納米彩涂→固化處理→卸料其中，常用的預(yù)處理方法，可分為浸洗式和噴淋式兩種，其工藝流程和處理?xiàng)l件為A、浸洗式工序和處理液的主要化學(xué)成分(1)脫脂，處理液主要含有碳酸鈉、硅酸鹽、磷酸鹽、活化介質(zhì)，處理?xiàng)l件60℃,3分鐘(2)清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘(3)去氧化物，處理液主要含有硝酸、硫酸鐵、硫酸(4)清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘(5)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，處理液主要含有鉻酸鹽、氰化鐵、鉻及鋁的氟化物或鉻酸鹽、磷酸鹽及鋁的氟化物，處理?xiàng)l件50℃,3分鐘(6)清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘(7)清洗，處理液為去離子水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘而納米彩涂成分可以利用純聚脂涂料、聚丙烯涂料、混合聚丙烯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、丙烯酸聚氨酯漆及其它噴涂粉末中，分別加入2-10％的納米為主要原料組成。
B、噴淋式工序和處理液的主要化學(xué)成分
(1)脫脂，處理液主要含有碳酸鈉、硅酸鹽、磷酸鹽、活化介質(zhì)，處理?xiàng)l件60℃,3分鐘(2)清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘(3)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，處理液主要含有鉻酸鹽、氰化鐵、鉻及鋁的氟化物或鉻酸鹽、磷酸鹽及鋁的氟化物，處理?xiàng)l件50℃,3分鐘由于本發(fā)明采用了在著色液及彩色涂料中加入納米的技術(shù)方案，使得本發(fā)明鋁型材表面處理表面抵抗腐蝕、耐磨、耐候，變色能力大為提高，可以達(dá)到經(jīng)久耐用。
下面結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明。
鋁型材氧化著色及電泳涂漆的納米表面處理鋁型材普通陽極氧化著色料和著色液中及電泳液中加入納米，其生產(chǎn)流程為脫脂→水洗→中和→水洗→氧化→水洗→水洗→著色→水洗→水洗(去離子水)→電泳涂漆→水洗→水洗→烘干→卸料其中，納米著色液配制成分為硫酸鎳10-25g/l 硫酸亞錫10-15g/l硼酸20-25g/l硫酸5-10g/l納米5-10g/l而納米著色、氧化電泳涂漆配比成分為電泳涂漆聚丙烯酸96份納米4份納米鋁型材彩涂表面處理在彩色涂料中加入納米后還可對(duì)鋁型材表面進(jìn)行彩涂處理，其工藝流程為裝料→預(yù)處理→烘干→納米彩涂→固化處理→卸料擠壓出來的鋁型材必須進(jìn)行預(yù)處理，這樣可以改善粉末對(duì)基體金屬的粘結(jié)性能，確保粉末涂層與金屬牢固地粘合，并可以形成一層薄的保護(hù)膜，保護(hù)基體金屬，使之在長(zhǎng)期使用中不受腐蝕。
其中，常用的預(yù)處理方法，可分為浸洗式和噴淋式兩種，其工藝流程和處理?xiàng)l件為浸洗式工序和處理液的主要化學(xué)成分脫脂，處理液主要含有碳酸鈉、硅酸鹽、磷酸鹽、活化介質(zhì)，處理?xiàng)l件60℃,3分鐘清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘去氧化物，處理液主要含有硝酸、硫酸鐵、硫酸清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，處理液主要含有鉻酸鹽、氰化鐵、鉻及鋁氟化物或鉻酸鹽、磷酸鹽及鋁的氟化物，處理?xiàng)l件50℃,3分鐘清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘清洗，處理液為去離子水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘而納米彩涂成分可以利用純聚脂涂料、聚丙烯涂料、混合聚丙烯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、丙烯酸聚氨酯漆及其它噴涂粉末中，分別加入2-10％的納米為主要原料組成。
噴淋式工序和處理液的主要化學(xué)成分
脫脂，處理液主要含有碳酸鈉、硅酸鹽、磷酸鹽、活化介質(zhì)，處理?xiàng)l件60℃,3分鐘清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，處理液主要含有鉻酸鹽、氰化鐵、鉻及鋁的氟化物或鉻酸鹽、磷酸鹽及鋁的氟化物，處理?xiàng)l件50℃,3分鐘。
預(yù)處理中的關(guān)鍵工序是化學(xué)轉(zhuǎn)化處理。
納米彩色彩涂鋁型材裝卸和轉(zhuǎn)運(yùn)應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，采用架空式單軌運(yùn)輸機(jī)，軌道處于噴室之外，避免噴涂時(shí)粉末沉積在鏈條上而影響正常運(yùn)行。
納米彩色涂料成分可以利用純聚脂涂料、氟碳漆涂料、混合聚丙烯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、丙烯酸聚氨酯涂料及其它噴涂粉末中，分別加入2-10％的納米為主要原料而組成。以彩涂使用純聚脂樹脂為例，顆粒的尺寸和不同粘度粉末的相對(duì)含量直接影響漆膜的質(zhì)量。為了獲得質(zhì)量高漆膜粉末中不應(yīng)含有粒度大于90μm的顆粒。以純聚脂樹脂粉末涂料為例，粒度及其相對(duì)百分含量如下表粉末的粒度(μm) 含量＞900.0＞1--90 4.063--71 12.045--63 44.037--45 21.0
＜37 19.0合計(jì) 100納米純聚脂樹脂彩涂粉末成分表純聚脂樹脂粉末 納米 納米配比90--98份2--10份Ti0.3,Co0.2,Ni0.2,SiO21.0,添加劑0.5充分機(jī)械攪拌混合以上是納米彩涂粉末對(duì)鋁型材表面質(zhì)量各方面主要指標(biāo)達(dá)到增強(qiáng)的最佳配比。
納米純聚脂樹脂涂料、氟碳漆樹脂涂料粉末、丙烯酸聚氨酯漆噴涂及各種噴涂粉末的彩色噴涂納米彩色粉末涂料是通過噴射室中的靜電槍來實(shí)現(xiàn)的，其高壓電源是一臺(tái)400-100KV的靜電發(fā)生裝置，由一個(gè)壓力調(diào)節(jié)范圍為0.1-0.8個(gè)大氣壓的系統(tǒng)向噴槍輸送粉末，靜電將帶靜電的粉末吸引到被涂型材上，單個(gè)的粉末顆粒環(huán)繞在工件表面并吸附于其上，形成一層均勻涂層，電流強(qiáng)度一般以1毫安為宜。
生產(chǎn)過程中，粉末電阻必須適中，一般在1012--1018Ω/cm范圍內(nèi)，使帶電粉末粒子在工件上粘附，粉末電阻過高，則涂層將超厚。粉末噴槍的噴漆直徑可進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)。根據(jù)工作表面輪廓的要求，噴槍的噴粉直徑可在100mm(噴射角30°)--400mm(噴射角180°)之間變化，對(duì)凹陷處和空心處，應(yīng)采用小的噴漆直徑，而對(duì)扁平件和機(jī)體等則采用大的噴漆直徑。
粉末的消耗量與彩涂涂漆膜的厚度和回收設(shè)備的能力緊密相關(guān)。例如膜厚為40μm時(shí)，熱定型納米純聚脂樹脂粉末的粉末消耗量比其它涂料(不加納米)要少61.5％。
納米純聚脂樹脂粉末和其它氟碳漆樹脂涂料粉末、聚丙烯涂料粉末、環(huán)氧樹脂涂料、混合聚丙烯涂料相比較，粉末消耗量都低。參見下表納米純聚脂 氟碳漆粉末 聚丙烯噴涂 混合式聚丙 環(huán)氧樹脂粉樹脂粉末樹脂涂料烯粉末噴涂 末涂料涂料顏色白白 白 白 白干燥后殘留 100 65 65 69 69物(％)稀釋劑含量 不稀釋 25 25 25 25(％)比重/固態(tài) 1.64 1.57 1.571.501.50膜厚(μm)40 40 40 40 40固態(tài)膜重量 64 62.8 62.8 60 60()濕膜重量 64 121 121 109 109重量損失 215 40 40 40(％)總消耗量65.3 139.1169.4 152.6 152.6固化處理固化處理是一項(xiàng)非常重要的工序，對(duì)粉末固化處理不當(dāng)，將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，所得到的漆膜會(huì)出現(xiàn)兩種情況。
A．固化處理不充分，導(dǎo)致漆膜表面經(jīng)受不住沖擊和腐蝕，甚至缺乏附著力。
B．過量固化處理，則導(dǎo)致光澤的損失，特別是淺色還會(huì)改變顏色，影響美觀，甚至不能使用。
經(jīng)過納米方法處理后的鋁型材，既能抗塵防粉化，抵御日光暴曬和紫外線的不良影響，還可以完全抵抗工業(yè)酸、堿、鹽及清潔劑而不變色，且不脫落或腐蝕。同時(shí)能提高鋁型材表面硬度，不污染環(huán)境、節(jié)能，經(jīng)久耐用。能廣泛應(yīng)用在高標(biāo)準(zhǔn)建筑物的現(xiàn)代化樓房、廚房、餐廳、浴室等各種房室，及醫(yī)院、航海等各種領(lǐng)域，具有廣泛的市場(chǎng)前景，被預(yù)言為中國裝飾材料的“朝陽產(chǎn)品”。
權(quán)利要求
1.一種鋁型材表面的納米處理方法，其特征在于它包括(1)鋁型材氧化著色及電泳涂漆的納米表面處理在鋁型材普通陽極氧化著色料和著色液中及電泳液中加入納米，其生產(chǎn)流程為脫脂→水洗→中和→水洗→氧化→水洗→水洗→著色→水洗→水洗(去離子水)→電泳涂漆→水洗→水洗→烘干→卸料其中，納米著色液配制成分為硫酸鎳10-25g/l硫酸亞錫10-15g/l硼酸20-25g/l硫酸5-10g/l 納米5-10g/l而納米著色、氧化電泳涂漆配比成分為電泳涂漆聚丙烯酸96份納米4份(2)納米鋁型材彩涂表面處理在彩色涂料中加入納米后還可對(duì)鋁型材表面進(jìn)行彩涂處理，其工藝流程為裝料→預(yù)處理→烘干→納米彩涂→固化處理→卸料其中，常用的預(yù)處理方法，可分為浸洗式和噴淋式兩種，其工藝流程和處理?xiàng)l件為A、浸洗式工序和處理液的主要化學(xué)成分(1)脫脂，處理液主要含有碳酸鈉、硅酸鹽、磷酸鹽、活化介質(zhì)，處理?xiàng)l件60℃,3分鐘(2)清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘(3)去氧化物，處理液主要含有硝酸、硫酸鐵、硫酸(4)清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘(5)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，處理液主要含有鉻酸鹽、氰化鐵、鉻及鋁的氟化物或鉻酸鹽、磷酸鹽及鋁的氟化物，處理?xiàng)l件50℃，3分鐘(6)清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘(7)清洗，處理液為去離子水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘而納米彩涂成分可以利用純聚脂涂料、聚丙烯涂料、混合聚丙烯涂料、環(huán)氧樹脂涂料、丙烯酸聚氨酯漆及其它噴涂粉末中，分別加入2-10％的納米為主要原料組成。B、噴淋式工序和處理液的主要化學(xué)成分(1)脫脂，處理液主要含有碳酸鈉、硅酸鹽、磷酸鹽、活化介質(zhì)，處理?xiàng)l件60℃，3分鐘(2)清洗，處理液為普通水，處理?xiàng)l件室溫，1分鐘(3)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，處理液主要含有鉻酸鹽、氰化鐵、鉻及鋁的氟化物或鉻酸鹽、磷酸鹽及鋁的氟化物，
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁型材表面的納米處理方法,主要包括:(1)鋁型材氧化著色及電泳涂漆納米表面處理,生產(chǎn)流程包括脫脂、水洗、中和、氧化、著色、電泳涂漆等,納米著色液配制成分有硫酸鎳、硫酸亞錫、硼酸、硫酸、納米;(2)鋁型材彩涂表面處理,預(yù)處理方法分為浸洗式和噴淋式兩種。經(jīng)納米表面處理后的鋁型材抵抗腐蝕、耐磨、耐候,變色能力大為提高,可以達(dá)到經(jīng)久耐用。
文檔編號(hào)C25D13/04GK1318656SQ0111058
公開日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2001年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月16日
發(fā)明者沈金法, 王其昌 申請(qǐng)人:龍口市金穗銅鋁材廠