一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層及工
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【背景技術(shù)】
[0002]目前，在許多汽車的內(nèi)外區(qū)域都裝有由鋁板或鋁型材制造的表現(xiàn)金屬本色的裝飾性部件，其表面防護(hù)主要是通過陽極氧化在鋁或鋁合金表面形成一層多孔的氧化鋁膜層并通過一定的化學(xué)方法將膜層的孔進(jìn)行封閉來實現(xiàn)的。但是，為了維持裝飾性的持久耐用，目前各車廠對于鋁合金部件表面防護(hù)層的耐蝕性有了越來越高的要求，特別是強(qiáng)堿性洗車劑的廣泛使用，因這種傳統(tǒng)的陽極氧化涂層難以抵抗強(qiáng)堿性(PH值>13)溶液的侵蝕，而使部件失光失色，因此，為了滿足越來越高的陽極氧化涂層的耐堿耐腐蝕要求，提高陽極氧化產(chǎn)品的性能和相關(guān)汽車零部件產(chǎn)品在市場中的競爭力研宄開發(fā)本工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，而提供一種耐強(qiáng)堿性和高耐腐蝕性的鋁合金表面復(fù)合膜層。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層，包括鋁或鋁合金基體和附在鋁或鋁合金基體外的陽極氧化膜層，其特征在于，所述的陽極氧化膜層外附著有有機(jī)硅烷涂層，有機(jī)硅烷涂層為環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂和甲基丙烯酸甲酯組成的復(fù)合層。
[0005]為優(yōu)化上述方案采取的措施具體包括:
[0006]在上述的一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層中，所述的附加有機(jī)硅烷涂層的厚度為 Iym ?5ym0
[0007]在上述的一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層中，作為優(yōu)選，所述的有機(jī)硅烷涂層的厚度為3 μ m?5 μ m。
[0008]在上述的一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層中，所述的陽極氧化膜層為本色層，或者在陽極氧化膜層上附加彩色層。
[0009]在上述的一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層中，具有上述的耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層使用到汽車外飾件上。
[0010]本發(fā)明還提供了一種耐堿性和耐腐蝕性能力強(qiáng)的鋁或鋁合金部件的復(fù)合膜層工
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[0011]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層工藝，在鋁合金表面進(jìn)行常規(guī)的陽極氧化處理，其特征在于，在陽極氧化后的鋁或鋁合金的半成品采用硅烷系涂料并經(jīng)過的噴涂、閃干、高溫烘烤等步驟處理后以形成一層或多層牢固的附加的有機(jī)硅烷涂層，并在此過程中促進(jìn)陽極氧化膜層內(nèi)層的分子結(jié)構(gòu)變化，并由此得到陽極氧化膜層和有機(jī)硅烷涂層組合的雙重膜層作為鋁或鋁合金基體最終防護(hù)層。
[0012]在上述的一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層工藝中，所述的硅烷系涂料的包括環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂組分和甲基丙烯酸甲酯組分，環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂和甲基丙烯酸甲酯按68:32的比例混合，該環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂在混合、稀釋前的固體含量有效固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45% -65%，采用稀釋劑480-XJS-1152稀釋至施工粘度，硅烷系涂料調(diào)節(jié)粘度用IWATANK-2杯在溫度23±2°C條件下測量為7-9秒，涂料調(diào)配為無色透明狀態(tài)。
[0013]在上述的一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層工藝中，將上述鋁合金陽極氧化的半成品進(jìn)行純水洗，要求為pH:3.0?7.0，浸洗時:4min?5min，浸洗溫度:60°C?80°C，熱純水的電導(dǎo)率小于20 μ s/m。
[0014]在上述的一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層工藝中，接著將滴干的產(chǎn)品進(jìn)行烘烤，烘烤溫度為65°C?75°C，時間為6min?lOmin，在純凈室環(huán)境中(潔凈度10000級以上)噴涂調(diào)配好的硅烷系涂料，噴涂環(huán)境溫度控制在16-20°C，相對濕度控制在45 %-70%,采用空氣噴涂，0.5mm-0.8mm小口徑噴槍，空氣壓力4_6kg/cm2 ;吐出量在80-100ml/min,槍距20-30cm,噴槍移動速度在30-60cm/s，20-40%覆蓋。
[0015]在上述的一種耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層工藝中，接著將所需表面噴涂完成的工件放置于潔凈室環(huán)境中進(jìn)行流平、閃干，環(huán)境溫度為45-55°C，相對濕度控制在35% -55%，閃干時間為6-8min ;最后將閃干的產(chǎn)品進(jìn)行烘烤，烘烤溫度為160°C?180°C，時間為20min?25min。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該涂層通過采用的硅烷系列涂料經(jīng)過調(diào)配、噴涂方法施工，經(jīng)過對氧化膜孔的浸潤、擴(kuò)散、封閉，在表層閃干后經(jīng)過180°C *20-25min的固化，牢固附著在陽極氧化后的表面，阻隔了腐蝕性或堿性物質(zhì)對于內(nèi)層氧化膜和鋁基體的滲透。而這個過程也促進(jìn)了氧化膜內(nèi)的封孔物質(zhì)含有的部分三水合三氧化二鋁(拜耳體)更多的脫水轉(zhuǎn)化為一水合三氧化二鋁(勃姆體)，后者具有比前者更加密實的結(jié)構(gòu)和更優(yōu)異的耐腐蝕性能。因此經(jīng)過本工藝處理的鋁合金產(chǎn)品具有很強(qiáng)的耐堿性和耐腐蝕性，耐高溫性可以提高至180°C不發(fā)生開裂，在不改變原有外觀要求條件下，滿足車廠的性能標(biāo)準(zhǔn)要求。
【附圖說明】
[0017]圖1是本耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0019]圖中，基體I ;陽極氧化膜層2 ;有機(jī)硅烷涂層3。
[0020]如圖1所示，本耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層使用到汽車外飾件上，包括鋁或鋁合金基體I和附在鋁或鋁合金基體I外的陽極氧化膜層2，陽極氧化膜層2外附著有有機(jī)硅烷涂層3，附加有機(jī)硅烷涂層3的厚度為I μ m?5 μ m，作為優(yōu)選，有機(jī)硅烷涂層3的厚度為3 μπι?5 μπι，陽極氧化膜層2為本色層，或者在陽極氧化膜層2上附加彩色層。
[0021]本發(fā)明是在鋁合金部件表面首先形成一層多孔的陽極氧化膜，根據(jù)不同裝飾性的表面需要，可以選擇在多孔陽極氧化膜孔內(nèi)是否沉積金屬鹽，以便使部件獲得有色的裝飾性外觀；然后再在多孔的陽極氧化膜上噴涂一層液態(tài)時浸潤良好、固化后覆蓋致密的透明無機(jī)膜層以組合成為性能卓越的復(fù)合膜層，陽極氧化部件表面膜層的性能優(yōu)良、高裝飾性源于膜層的成分和結(jié)構(gòu)，由于所用硅烷涂料具有與氧化膜層相似的分子間結(jié)構(gòu)和微觀作用力，所以制得的膜層具有極佳的穩(wěn)定性，雙涂層間在遭受侵蝕時互補(bǔ)不足，因此能夠全面提升單一的陽極氧化膜層2性能，又因該硅烷涂料為透明無色且固化后膜層僅為3 μπι左右，不對光線造成折射，因此并不改變鋁合金及其后的拋光、陽極氧化、著色所形成的外觀表面。
[0022]由于本發(fā)明所述的陽極氧化涂層與目前廣泛應(yīng)用的工藝本質(zhì)上基本一致，因此這里只針對其后的復(fù)合涂層形成機(jī)理進(jìn)行說明，耐堿耐蝕鋁合金表面復(fù)合涂層工藝，在鋁合金表面進(jìn)行常規(guī)的陽極氧化處理，在陽極氧化后的鋁或鋁合金的半成品采用硅烷系涂料并經(jīng)過的噴涂、閃干、高溫烘烤等步驟處理后以形成一層或多層牢固的附加的有機(jī)硅烷涂層3，并在此過程中促進(jìn)陽極氧化膜層2內(nèi)層的分子結(jié)構(gòu)變化，并由此得到陽極氧化膜層2和有機(jī)硅烷涂層3組合的雙重膜層作為鋁或鋁合金基體I最終防護(hù)層。
[0023]具體工藝處理流程如下:
[0024]一、硅烷系涂料的調(diào)配，硅烷系涂料的包括環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂組分和甲基丙烯酸甲酯組分，環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂和甲基丙烯酸甲酯按68:32的比例混合，該環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂在混合、稀釋前的固體含量有效固體質(zhì)量分