一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法与流程

1.本发明涉及铝板制造技术领域，特别涉及一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法。


背景技术：

2.幕墙铝板质感独特，色泽丰富、持久，而且外观形状可以多样化，并能与玻璃幕墙材料、石材幕墙材料完美地结合，其完美外观，优良品质，质量轻，倍受业主青睐。
3.现有的铝板其表面划伤后，水气会侵入表面的划痕处，对划痕表面进行锈蚀，长期以往，铝板逐渐被腐蚀，现有的铝板在面对外部复杂环境时候，涂层无法实现良好的自清洁与耐腐蚀效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，能够制备一种铝板，减少外部的雨水或者其余有机物附着在表面，同时降低腐蚀速率，防护效果更好。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）底漆材料制备：取碳纳米管加入至硫酸与硝酸混合溶液中，在水浴条件下进行磁力搅拌，反应完成后将反应产物通过微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后水洗干燥得到的产物与苯胺加入至盐酸溶液中，常温下超声搅拌后，再配置过硫酸铵与七水硫酸钴的盐酸溶液，边搅拌边将上述两组溶液混合，混合完成后搅拌聚合反应，反应完成后将通过微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后通过去离子水与无水乙醇洗涤并干燥，再将干燥后的产物与添加助剂加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，超声搅拌均分分散后得到底漆材料。
6.（2）面漆材料制备：将蒙脱土与纳米氧化铝加水进行溶解，再加入硅烷偶联剂与无水乙醇，最后加入聚二甲基硅氧烷，超声搅拌完成后进行抽滤，并通过无水乙醇进行清洗，清洗完成后烘干研磨，再加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，超声搅拌过程中滴加全氟辛基三乙氧基硅烷，继续超声搅拌均分分散后得到面漆材料。
7.（3）铝板制备：取待处理的铝板，采用砂纸对铝板表面进行打磨，打磨完成后通过去离子水将表面清洗干净，再放置进入盐酸溶液中进行浸泡，浸泡完成后通过去离子水清洗，再喷洒高温去离子水后进行清洗，再在氮气氛围下干燥，得到预处理后的铝板，首先通过喷枪将底漆溶液均匀喷涂在预处理的铝板上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后再喷枪将面漆溶液均匀喷涂在底漆涂层上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后即得到自清洁耐腐蚀铝板。
8.优选的，所述（1）中硫酸与硝酸混合溶液中硫酸与硝酸的体积比为3:1，水浴温度为75~85℃，水浴时间为12~16h。
9.优选的，所述（1）中碳纳米管、苯胺、过硫酸铵与七水硫酸钴的质量比为1：（8~10）：（11~15）：（1~2），盐酸溶液的浓度为0.5~0.6mol/l。
10.优选的，所述（1）中微孔膜过滤器的微孔孔径为0.22μm。
11.优选的，所述（1）中干燥条件为50℃下真空干燥18~24h。
12.优选的，所述（2）中硅烷偶联剂选自kh550、kh570与kh792中的一种。
13.优选的，所述（2）中蒙脱土与纳米氧化铝的质量比为1:1，所述纳米氧化铝与硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷、全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：（2~4）ml：（1~3）ml：（0.5~1）ml。
14.优选的，所述（1）与（2）中乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液的制备方法为：将乙烯-四氟乙烯共聚物按照质量浓度比为1g：30ml的比例加入至乙酸乙酯中，超声搅拌至少30min。
15.优选的，所述（1）中添加助剂包括二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷，所述碳纳米管、二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：（0.2~0.5）g：（1~2）ml。
16.优选的，所述（3）中砂纸为600目，打磨方向为按照“十”字左右上下顺序打磨，喷枪压力为6~8bar。
17.综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明制备的自清洁耐腐蚀铝板能够有效提高表面与水、有机溶剂的接触角，同时具有优异的自清洁效果，同时底漆对于铝板的附着力更好，面漆的腐蚀速率更低，腐蚀防护率高达99.99%，耐腐蚀效果更好。
具体实施方式
18.下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。
实施例
19.一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，包括如下步骤：（1）底漆材料制备：取碳纳米管加入至硫酸与硝酸的体积比为3:1的混合溶液中，在水浴条件下进行磁力搅拌，水浴温度为75℃，水浴时间为12h，反应完成后将反应产物通过0.22μm微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后水洗干燥得到的产物与苯胺加入至盐酸溶液中，盐酸溶液的浓度为0.5mol/l，常温下超声搅拌后，再配置过硫酸铵与七水硫酸钴的盐酸溶液，碳纳米管、苯胺、过硫酸铵与七水硫酸钴的质量比为1：8：11：1，盐酸溶液的浓度为0.5mol/l，边搅拌边将上述两组溶液混合，混合完成后搅拌聚合反应，反应完成后将通过0.22μm微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后通过去离子水与无水乙醇洗涤并50℃下真空干燥18h，再将干燥后的产物与二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，碳纳米管、二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：0.2g：1ml，超声搅拌均分分散后得到底漆材料。
20.（2）面漆材料制备：将蒙脱土与纳米氧化铝加水进行溶解，蒙脱土与纳米氧化铝的质量比为1:1，再加入硅烷偶联剂kh550与无水乙醇，最后加入聚二甲基硅氧烷，超声搅拌完成后进行抽滤，并通过无水乙醇进行清洗，清洗完成后烘干研磨，再加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，超声搅拌过程中滴加全氟辛基三乙氧基硅烷，纳米氧化铝与硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷、全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：2ml：1ml：0.5ml，继续超声搅拌均分分散后得到面漆材料。
21.（3）铝板制备：取待处理的铝板，采用600目砂纸对铝板表面进行打磨，打磨方向为
按照“十”字左右上下顺序打磨，打磨完成后通过去离子水将表面清洗干净，再放置进入盐酸溶液中进行浸泡，浸泡完成后通过去离子水清洗，再喷洒高温去离子水后进行清洗，再在氮气氛围下干燥，得到预处理后的铝板，首先通过喷枪以6bar将底漆溶液均匀喷涂在预处理的铝板上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后再喷枪以6bar将面漆溶液均匀喷涂在底漆涂层上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后即得到自清洁耐腐蚀铝板。
22.其中乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液的制备方法为：将乙烯-四氟乙烯共聚物按照质量浓度比为1g：30ml的比例加入至乙酸乙酯中，超声搅拌至少30min。
实施例
23.一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，包括如下步骤：（1）底漆材料制备：取碳纳米管加入至硫酸与硝酸的体积比为3:1的混合溶液中，在水浴条件下进行磁力搅拌，水浴温度为80℃，水浴时间为14h，反应完成后将反应产物通过0.22μm微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后水洗干燥得到的产物与苯胺加入至盐酸溶液中，盐酸溶液的浓度为0.5mol/l，常温下超声搅拌后，再配置过硫酸铵与七水硫酸钴的盐酸溶液，碳纳米管、苯胺、过硫酸铵与七水硫酸钴的质量比为1：9：12：1，盐酸溶液的浓度为0.5mol/l，边搅拌边将上述两组溶液混合，混合完成后搅拌聚合反应，反应完成后将通过0.22μm微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后通过去离子水与无水乙醇洗涤并50℃下真空干燥20h，再将干燥后的产物与二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，碳纳米管、二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：0.3g：2ml，超声搅拌均分分散后得到底漆材料。
24.（2）面漆材料制备：将蒙脱土与纳米氧化铝加水进行溶解，蒙脱土与纳米氧化铝的质量比为1:1，再加入硅烷偶联剂kh570与无水乙醇，最后加入聚二甲基硅氧烷，超声搅拌完成后进行抽滤，并通过无水乙醇进行清洗，清洗完成后烘干研磨，再加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，超声搅拌过程中滴加全氟辛基三乙氧基硅烷，纳米氧化铝与硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷、全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：3ml：（2ml：1ml，继续超声搅拌均分分散后得到面漆材料。
25.（3）铝板制备：取待处理的铝板，采用600目砂纸对铝板表面进行打磨，打磨方向为按照“十”字左右上下顺序打磨，打磨完成后通过去离子水将表面清洗干净，再放置进入盐酸溶液中进行浸泡，浸泡完成后通过去离子水清洗，再喷洒高温去离子水后进行清洗，再在氮气氛围下干燥，得到预处理后的铝板，首先通过喷枪以7bar将底漆溶液均匀喷涂在预处理的铝板上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后再喷枪以7bar将面漆溶液均匀喷涂在底漆涂层上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后即得到自清洁耐腐蚀铝板。
26.其中乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液的制备方法为：将乙烯-四氟乙烯共聚物按照质量浓度比为1g：30ml的比例加入至乙酸乙酯中，超声搅拌至少30min。
实施例
27.一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，包括如下步骤：
（1）底漆材料制备：取碳纳米管加入至硫酸与硝酸的体积比为3:1的混合溶液中，在水浴条件下进行磁力搅拌，水浴温度为85℃，水浴时间为16h，反应完成后将反应产物通过0.22μm微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后水洗干燥得到的产物与苯胺加入至盐酸溶液中，盐酸溶液的浓度为0.6mol/l，常温下超声搅拌后，再配置过硫酸铵与七水硫酸钴的盐酸溶液，碳纳米管、苯胺、过硫酸铵与七水硫酸钴的质量比为1：10：15：2，盐酸溶液的浓度为0.6mol/l，边搅拌边将上述两组溶液混合，混合完成后搅拌聚合反应，反应完成后将通过0.22μm微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后通过去离子水与无水乙醇洗涤并50℃下真空干燥24h，再将干燥后的产物与二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，碳纳米管、二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：0.5g：2ml，超声搅拌均分分散后得到底漆材料。
28.（2）面漆材料制备：将蒙脱土与纳米氧化铝加水进行溶解，蒙脱土与纳米氧化铝的质量比为1:1，再加入硅烷偶联剂kh792与无水乙醇，最后加入聚二甲基硅氧烷，超声搅拌完成后进行抽滤，并通过无水乙醇进行清洗，清洗完成后烘干研磨，再加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，超声搅拌过程中滴加全氟辛基三乙氧基硅烷，纳米氧化铝与硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷、全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：4ml：3ml：1ml，继续超声搅拌均分分散后得到面漆材料。
29.（3）铝板制备：取待处理的铝板，采用600目砂纸对铝板表面进行打磨，打磨方向为按照“十”字左右上下顺序打磨，打磨完成后通过去离子水将表面清洗干净，再放置进入盐酸溶液中进行浸泡，浸泡完成后通过去离子水清洗，再喷洒高温去离子水后进行清洗，再在氮气氛围下干燥，得到预处理后的铝板，首先通过喷枪以6~8bar将底漆溶液均匀喷涂在预处理的铝板上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后再喷枪以8bar将面漆溶液均匀喷涂在底漆涂层上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后即得到自清洁耐腐蚀铝板。
30.其中乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液的制备方法为：将乙烯-四氟乙烯共聚物按照质量浓度比为1g：30ml的比例加入至乙酸乙酯中，超声搅拌至少30min。
31.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。

技术特征：
1.一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）底漆材料制备：取碳纳米管加入至硫酸与硝酸混合溶液中，在水浴条件下进行磁力搅拌，反应完成后将反应产物通过微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后水洗干燥得到的产物与苯胺加入至盐酸溶液中，常温下超声搅拌后，再配置过硫酸铵与七水硫酸钴的盐酸溶液，边搅拌边将上述两组溶液混合，混合完成后搅拌聚合反应，反应完成后将通过微孔膜过滤器进行过滤，过滤完成后通过去离子水与无水乙醇洗涤并干燥，再将干燥后的产物与添加助剂加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，超声搅拌均分分散后得到底漆材料；（2）面漆材料制备：将蒙脱土与纳米氧化铝加水进行溶解，再加入硅烷偶联剂与无水乙醇，最后加入聚二甲基硅氧烷，超声搅拌完成后进行抽滤，并通过无水乙醇进行清洗，清洗完成后烘干研磨，再加入至乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液中，超声搅拌过程中滴加全氟辛基三乙氧基硅烷，继续超声搅拌均分分散后得到面漆材料；（3）铝板制备：取待处理的铝板，采用砂纸对铝板表面进行打磨，打磨完成后通过去离子水将表面清洗干净，再放置进入盐酸溶液中进行浸泡，浸泡完成后通过去离子水清洗，再喷洒高温去离子水后进行清洗，再在氮气氛围下干燥，得到预处理后的铝板，首先通过喷枪将底漆溶液均匀喷涂在预处理的铝板上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后再喷枪将面漆溶液均匀喷涂在底漆涂层上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后即得到自清洁耐腐蚀铝板。2.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（1）中硫酸与硝酸混合溶液中硫酸与硝酸的体积比为3:1，水浴温度为75~85℃，水浴时间为12~16h。3.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（1）中碳纳米管、苯胺、过硫酸铵与七水硫酸钴的质量比为1：（8~10）：（11~15）：（1~2），盐酸溶液的浓度为0.5~0.6mol/l。4.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（1）中微孔膜过滤器的微孔孔径为0.22μm。5.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（1）中干燥条件为50℃下真空干燥18~24h。6.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（2）中硅烷偶联剂选自kh550、kh570与kh792中的一种。7.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（2）中蒙脱土与纳米氧化铝的质量比为1:1，所述纳米氧化铝与硅烷偶联剂、聚二甲基硅氧烷、全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：（2~4）ml：（1~3）ml：（0.5~1）ml。8.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（1）与（2）中乙烯-四氟乙烯共聚物的乙酸乙酯溶液的制备方法为：将乙烯-四氟乙烯共聚物按照质量浓度比为1g：30ml的比例加入至乙酸乙酯中，超声搅拌至少30min。9.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（1）中添加助剂包括二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷，所述碳纳米管、二氧化硅与全氟辛基三乙氧基硅烷的质量体积比为1g：（0.2~0.5）g：（1~2）ml。
10.根据权利要求1所述的一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，其特征在于：所述（3）中砂纸为600目，打磨方向为按照“十”字左右上下顺序打磨，喷枪压力为6~8bar。

技术总结
本发明公开了一种自清洁耐腐蚀铝板的制备方法，包括如下步骤：（1）底漆材料制备；（2）面漆材料制备；（3）铝板制备：取待处理的铝板，进行预处理，再首先通过喷枪将底漆溶液均匀喷涂在预处理的铝板上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后再喷枪将面漆溶液均匀喷涂在底漆涂层上，喷涂完成后放置到鼓风干燥箱内，固化完成后即得到自清洁耐腐蚀铝板。本发明的优点在于能够制备一种铝板，减少外部的雨水或者其余有机物附着在表面，同时降低腐蚀速率，防护效果更好。防护效果更好。


技术研发人员：马涛 杨强 徐晗
受保护的技术使用者：江苏佰大幕墙科技有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/10/7