CN103831183A - 一种表面雕花的隔热铝型材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铝型材，尤其涉及一种表面雕花的隔热铝型材。它依次通过以下步骤制备而成：聚氨酯隔热胶A组分和B组分配制；隔热铝型材制备：将A组分和B组分按照质量比6-8:1搅拌后浇注到以0.15-0.2m/s速度移动的铝型材凹槽中，静止冷却固化后形成隔热铝型材；改性粉末涂料配制，在130-140℃熔融挤出，冷却破碎获得改性粉末涂料；静电喷涂，然后在100-120℃下固化10-18min；雕花处理：对被雕表面进行雕花，第一次上色：具体是在电流密度为4-5安培/平方分米的、温度为22-28℃的电解液中进行硬质阳极氧化，电解液中含有：硫酸，醋酸，按摩尔比1:1混合成的羟基乙酸与琥珀酸的混合液；第二次上色。本发明制品具有防尘抗菌性且耐冲击性、耐磨性和耐候性能好、光泽度高。

Description

一种表面雕花的隔热铝型材
技术领域
本发明涉及一种铝型材，尤其涉及一种表面雕花的隔热铝型材。
背景技术
隔热胶铝型材是一种新型建筑材料。它是以低热导率的非金属材料连接铝合金建筑型材制成的具有隔热、隔音功能的复合材料。它除了具有作为建筑型材所具有的结构强度特性外，还具有优良的保温性能和隔声性能。原理是利用塑料型材将室内外两层铝合金既隔开又紧密连接成一个整体，构成一种新的隔热型的铝型材，这种创新结构设计，兼顾了塑料和铝合金两种材料的优势，同时满足装饰效果和门窗强度及耐老性能的多种要求。
CN102828073B(2014-1-8)公开了一种粉末喷涂铝合金型材的生产方法，然而该铝合金型材的性能仍然有待改进。
发明内容
本发明的目的是提高一种防尘抗菌的且耐冲击性、耐磨性和耐候性能好的、光泽度高的隔热铝型材。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种表面雕花的隔热铝型材，包括铝型材凹槽和设置在所述铝型材凹槽内的聚氨酯隔热胶，其所述铝型材表面喷涂有改性粉末涂料，它依次通过以下步骤制备而成：
（1） 聚氨酯隔热胶配制：
① A组分配制：按重量份配制第一多元醇20-85份、第二多元醇10-90份、全甲醚化三聚氰胺树脂3-8份、小分子二元醇10-20份、消泡剂2-5份、催化剂、表面活性剂、阻燃剂和0.2-0.8份硅橡胶增韧剂，搅拌混合均匀后升温至60-80℃后真空脱水并冷却固化，出料密封并用氦气保护包装获得A组分；
所述第一多元醇为乙二醇与丙二醇的聚合物，官能度为3，羟值45-99mgKOH/g；
所述第二多元醇为三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇，环氧丁烷含量大于60%，羟值3-22mgKOH/g；
所述小分子二元醇为甲基丙二醇、二丙二醇、二乙二醇中的至少一种；
所述消泡剂为有机硅氟类复配物；
②  B组分配制：将异氰酸酯含量为40-55%的多亚甲基多苯基多异氰酸酯改性物在88-95℃下真空搅拌混合均匀后冷却，出料密封并充氦气保护包装获得B组分；
（2） 隔热铝型材制备：将所述A组分和B组分按照质量比6-8:1混合搅拌均匀后浇注到以0.15-0.2m/s速度移动的铝型材凹槽中，静止冷却固化后形成隔热铝型材；
（3） 改性粉末涂料配制：按重量份配制聚酯树脂58-68份、羟烷基酰胺4-7份、锆包裹的二氧化钛10-15份、二氧化硅3-6份、丙烯酸类共聚物4-6份、色粉5-12份和聚丙烯酸酯2-5份，混合均匀，在130-140℃熔融挤出，冷却破碎获得改性粉末涂料；
（4） 静电喷涂和固化：将所述改性粉末涂料静电喷涂至隔热铝型材上，然后在100-120℃下固化10-18min；
（5） 雕花处理：
ⅰⅰ. 取底模将固化后的铝型材固定，然后用数控雕花机对被雕表面进行雕花，被雕表面的花纹深度为所述铝型材厚度的1/3-1/2;
ⅱⅱ. 第一次上色：对铝型材表面进行硬质阳极氧化膜着色处理；具体是在电流密度为4-5安培/平方分米的、温度为22-28℃的电解液中进行硬质阳极氧化,所述电解液中含有：硫酸150-230g/升，醋酸4-8g/升，按摩尔比1:1混合成的羟基乙酸与琥珀酸的混合液25-35 g/升；
ⅲ. 第二次上色。
本发明的优点是：
1.      通过特定组份和方法配制聚氨酯隔热胶的力学性能好，可实现常温浇注，适应的温度范围宽，浇筑期长，用于浇注隔热铝型材时，可得到不同形状的铝型材；
2.       本发明的改性粉末涂料能够提高涂膜的机械性能和抗介质的侵蚀能力，降低粉末涂料成本；
3.       将本发明的改性粉末涂料喷涂在隔热铝型材上，赋予铝型材优异的防尘抗菌性能和隔热性能、耐老化性能、耐冲击性和耐磨性；可同时满足消费者的多样需求，广泛应用于装修材料如门窗制品上；
4.    在隔热喷涂后的铝制品上作表面雕花处理，可以制造凹凸立体美观图案的铝制品，并且可将表面颜色与花纹颜色区分，处理上比套色更简便；视觉上更美观和精致。
作为优选，所述步骤（1）A组分中还添加有8-16份环氧乙烷和环氧丙烷共聚醚。
作为优选，所述步骤（1）第二多元醇为具有采用双金属氰化物络合催化剂而形成的三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇。
作为优选，所述步骤（1）催化剂为1-3份三乙烯二胺。
作为优选，所述步骤（1）阻燃剂为0.2-0.5重量份的磺酸盐阻燃剂。
作为优选，所述步骤（3）聚酯为按摩尔比1:1:1混合成的聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和端羧基饱和聚酯树脂混合物。
采用该聚酯制备的涂料能够进一步提高涂膜的机械性能和抗介质的侵蚀能力。
作为优选，所述破碎是指分级粉碎至粉末粒径为1-15微米。
作为优选，所述第二次上色依次包括在刻绘纸上刻绘雕花花样；贴刻绘纸；调配油漆；对花纹部分喷底漆和所述油漆；最后补色和洗板；所述油漆配方按重量为：聚氨酯58-68份、色粉或色浆5-10份、羟烷基酰胺4-7份、聚丙烯酸酯6-13份、去离子水8-12份。
采用本发明的油漆，同时与底漆配合，使油漆在凹凸花纹上着色牢固，并且光泽度好。
具体实施方式
A组分配制一：按重量份配制第一多元醇85份、第二多元醇90份、全甲醚化三聚氰胺树脂3份、小分子二元醇20份、有机硅氟类复配物消泡剂5份、3份三乙烯二胺催化剂、4份B8002表面活性剂、0.5重量份的磺酸盐阻燃剂和0.8份硅橡胶增韧剂，搅拌混合均匀后升温至80℃后真空脱水并冷却固化，出料密封并用氦气保护包装获得A组分；A组分中还添加有8份环氧乙烷和环氧丙烷共聚醚；
第一多元醇为乙二醇与丙二醇的聚合物，官能度为3，羟值45-99mgKOH/g；
第二多元醇为三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇，环氧丁烷含量大于60%，羟值3-22mgKOH/g；
小分子二元醇为甲基丙二醇；
B组分配制一：将异氰酸酯含量为40-55%的多亚甲基多苯基多异氰酸酯改性物（购自上海优量化工科技有限公司）在95℃下真空搅拌混合均匀后冷却，出料密封并充氦气保护包装获得B组分；
 A组分配制二：按重量份配制第一多元醇20份、第二多元醇10份、全甲醚化三聚氰胺树脂8份、小分子二元醇10份、有机硅氟类复配物消泡剂2份、1份三乙烯二胺催化剂、2份B8002表面活性剂、0.2重量份的磺酸盐阻燃剂和0.2份硅橡胶增韧剂，搅拌混合均匀后升温至60℃后真空脱水并冷却固化，出料密封并用氦气保护包装获得A组分；A组分中还添加有8份环氧乙烷和环氧丙烷共聚醚；
第一多元醇为乙二醇与丙二醇的聚合物，官能度为3，羟值45-99mgKOH/g；
第二多元醇为三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇，环氧丁烷含量大于60%，羟值3-22mgKOH/g；
小分子二元醇为二丙二醇；
B组分配制二：将异氰酸酯含量为40-55%的多亚甲基多苯基多异氰酸酯改性物（购自上海优量化工科技有限公司）在88℃下真空搅拌混合均匀后冷却，出料密封并充氦气保护包装获得B组分；
A组分配制三：按重量份配制第一多元醇65份、第二多元醇70份、全甲醚化三聚氰胺树脂5份、小分子二元醇15份、有机硅氟类复配物消泡剂3份、2份三乙烯二胺催化剂、3份B8002表面活性剂、0.3重量份的磺酸盐阻燃剂和0.6份硅橡胶增韧剂，搅拌混合均匀后升温至70℃后真空脱水并冷却固化，出料密封并用氦气保护包装获得A组分；A组分中还添加有12份环氧乙烷和环氧丙烷共聚醚；
第一多元醇为乙二醇与丙二醇的聚合物，官能度为3，羟值45-99mgKOH/g；
第二多元醇为三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇，环氧丁烷含量大于60%，羟值3-22mgKOH/g；
小分子二元醇为二丙二醇；
B组分配制三：将异氰酸酯含量为40-55%的多亚甲基多苯基多异氰酸酯改性物（购自上海优量化工科技有限公司）在90℃下真空搅拌混合均匀后冷却，出料密封并充氦气保护包装获得B组分；
实施例一
（1） 聚氨酯隔热胶配制：按A组分配制一和B组分配制一配制聚氨酯隔热胶组分；
（2） 隔热铝型材制备：将A组分和B组分按照质量比6:1混合搅拌均匀后浇注到以0.15m/s速度移动的铝型材凹槽中，静止冷却固化后形成隔热铝型材；
（3） 改性粉末涂料配制：按重量份配制聚酯树脂58份、羟烷基酰胺4份、锆包裹的二氧化钛10份、二氧化硅3份、丙烯酸类共聚物4份、色粉5和聚丙烯酸酯2份，混合均匀，在130℃熔融挤出，冷却，分级粉碎至粉末粒径为1微米获得改性粉末涂料；聚酯是指按摩尔比1:1:1混合成的聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和端羧基饱和聚酯树脂混合物；
（4） 静电喷涂和固化：将改性粉末涂料静电喷涂至隔热铝型材上，然后在100℃下固化10min，制得所需的隔热铝型材；
（5） 雕花处理：
ⅰⅰ. 取底模将固化后的铝型材固定，然后用数控雕花机对被雕表面进行雕花，被雕表面的花纹深度为所述铝型材厚度的1/3;
ⅱⅱ. 第一次上色：对铝型材表面进行硬质阳极氧化膜着色处理；具体是在电流密度为4安培/平方分米的、温度为22℃的电解液中进行硬质阳极氧化,所述电解液中含有：硫酸150g/升，醋酸4g/升，按摩尔比1:1混合成的羟基乙酸与琥珀酸的混合液35 g/升；
ⅲ. 第二次上色：依次包括在刻绘纸上刻绘雕花花样；贴刻绘纸；调配油漆；对花纹部分喷底漆和所述油漆；最后补色和洗板；所述油漆配方按重量为：聚氨酯58份、色粉或色浆5份、羟烷基酰胺4份、聚丙烯酸酯6份、去离子水8份。
检测性能数据见表1。
实施例二
（1） 聚氨酯隔热胶配制：按A组分配制二和B组分配制二配制聚氨酯隔热胶组分；
（2） 隔热铝型材制备：将A组分和B组分按照质量比8:1混合搅拌均匀后浇注到以0.2m/s速度移动的铝型材凹槽中，静止冷却固化后形成隔热铝型材；
（3） 改性粉末涂料配制：按重量份配制聚酯树脂68份、羟烷基酰胺7份、锆包裹的二氧化钛15份、二氧化硅6份、丙烯酸类共聚物6份、色粉12份和聚丙烯酸酯5份，混合均匀，在140℃熔融挤出，冷却，分级粉碎至粉末粒径为15微米获得改性粉末涂料；聚酯是指按摩尔比1:1:1混合成的聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和端羧基饱和聚酯树脂混合物；
（4） 静电喷涂和固化：将改性粉末涂料静电喷涂至隔热铝型材上，然后在120℃下固化18min，制得所需的隔热铝型材；
（5） 雕花处理：
ⅰⅰ. 取底模将固化后的铝型材固定，然后用数控雕花机对被雕表面进行雕花，被雕表面的花纹深度为所述铝型材厚度的1/2;
ⅱⅱ. 第一次上色：对铝型材表面进行硬质阳极氧化膜着色处理；具体是在电流密度为5安培/平方分米的、温度为28℃的电解液中进行硬质阳极氧化,所述电解液中含有：硫酸230g/升，醋酸8g/升，按摩尔比1:1混合成的羟基乙酸与琥珀酸的混合液25 g/升；
ⅲ. 第二次上色：依次包括在刻绘纸上刻绘雕花花样；贴刻绘纸；调配油漆；对花纹部分喷底漆和所述油漆；最后补色和洗板；所述油漆配方按重量为：聚氨酯68份、色粉或色浆10份、羟烷基酰胺7份、聚丙烯酸酯13份、去离子水12份。
实施例三
（1）   聚氨酯隔热胶配制：按A组分配制三和B组分配制三配制聚氨酯隔热胶组分；
（2）   隔热铝型材制备：将A组分和B组分按照质量比7:1混合搅拌均匀后浇注到以0.18m/s速度移动的铝型材凹槽中，静止冷却固化后形成隔热铝型材；
（3）   改性粉末涂料配制：按重量份配制聚酯树脂64份、羟烷基酰胺5份、锆包裹的二氧化钛14份、二氧化硅5份、丙烯酸类共聚物5份、色粉8份和聚丙烯酸酯3份，混合均匀，在135℃熔融挤出，冷却，分级粉碎至粉末粒径为6微米获得改性粉末涂料；聚酯是指按摩尔比1:1:1混合成的聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和端羧基饱和聚酯树脂混合物；
（4）   静电喷涂和固化：将改性粉末涂料静电喷涂至隔热铝型材上，然后在110℃下固化15min，制得所需的隔热铝型材；
（5）   雕花处理：
ⅰⅰ. 取底模将固化后的铝型材固定，然后用数控雕花机对被雕表面进行雕花，被雕表面的花纹深度为所述铝型材厚度的2/5;
ⅱⅱ. 第一次上色：对铝型材表面进行硬质阳极氧化膜着色处理；具体是在电流密度为4.5安培/平方分米的、温度为25℃的电解液中进行硬质阳极氧化,所述电解液中含有：硫酸190g/升，醋酸6g/升，按摩尔比1:1混合成的羟基乙酸与琥珀酸的混合液28 g/升；
ⅲ. 第二次上色：依次包括在刻绘纸上刻绘雕花花样；贴刻绘纸；调配油漆；对花纹部分喷底漆和所述油漆；最后补色和洗板；所述油漆配方按重量为：聚氨酯60份、色粉或色浆8份、羟烷基酰胺5份、聚丙烯酸酯9份、去离子水10份。
实施例四
聚氨酯隔热胶配制是按A组分配制一和B组分配制三配制聚氨酯隔热胶组分；不同的是第二多元醇为具有采用双金属氰化物络合催化剂而形成的三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇。
实施例五
聚氨酯隔热胶配制是按A组分配制一和B组分配制二配制聚氨酯隔热胶组分。
实施例六
聚氨酯隔热胶配制是按A组分配制三和B组分配制一配制聚氨酯隔热胶组分。
实施例七
聚氨酯隔热胶配制是按A组分配制三和B组分配制二配制聚氨酯隔热胶组分。
实施例八
聚氨酯隔热胶配制是按A组分配制二和B组分配制三配制聚氨酯隔热胶组分。
实施例九
聚氨酯隔热胶配制是按A组分配制二和B组分配制一配制聚氨酯隔热胶组分。
对比实施例一
同实施例一，不同的是将所述A组分和B组分按照质量比5:1混合搅拌均匀后浇注到以0.3m/s速度移动的铝型材凹槽中，静止冷却固化后形成隔热铝型材；然后按重量份配制聚酯树脂50份、二氧化钛8份、丙烯酸类共聚物8份、色粉10份，混合均匀，在120℃熔融挤出，冷却破碎获得改性粉末涂料；之后将所述改性粉末涂料静电喷涂至隔热铝型材上，然后在100℃下固化8min；接着进行雕花处理，雕花所用油漆为不含有羟烷基酰胺和聚丙烯酸酯，直接采用常规聚氨酯固化剂。
表1 实施例和对比实施例制品性能数据对比
从表1可看出，本发明制品光泽度高，可更好地美化铝型材制品的同时，使铝型材具有优异的隔热性能和耐冲击性、耐磨性、耐候性能。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种表面雕花的隔热铝型材，包括铝型材凹槽和设置在所述铝型材凹槽内的聚氨酯隔热胶，其特征在于：所述铝型材表面喷涂有改性粉末涂料，它依次通过以下步骤制备而成：
（1）聚氨酯隔热胶配制：
①A组分配制：按重量份配制第一多元醇20-85份、第二多元醇10-90份、全甲醚化三聚氰胺树脂3-8份、小分子二元醇10-20份、消泡剂2-5份、催化剂、表面活性剂、阻燃剂和0.2-0.8份硅橡胶增韧剂，搅拌混合均匀后升温至60-80℃后真空脱水并冷却固化，出料密封并用氦气保护包装获得A组分；
所述第一多元醇为乙二醇与丙二醇的聚合物，官能度为3，羟值45-99mgKOH/g；
所述第二多元醇为三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇，环氧丁烷含量大于60%，羟值3-22mgKOH/g；
所述小分子二元醇为甲基丙二醇、二丙二醇、二乙二醇中的至少一种；
所述消泡剂为有机硅氟类复配物；
② B组分配制：将异氰酸酯含量为40-55%的多亚甲基多苯基多异氰酸酯改性物在88-95℃下真空搅拌混合均匀后冷却，出料密封并充氦气保护包装获得B组分；
（2）隔热铝型材制备：将所述A组分和B组分按照质量比6-8:1混合搅拌均匀后浇注到以0.15-0.2m/s速度移动的铝型材凹槽中，静止冷却固化后形成隔热铝型材；
（3）改性粉末涂料配制：按重量份配制聚酯树脂58-68份、羟烷基酰胺4-7份、锆包裹的二氧化钛10-15份、二氧化硅3-6份、丙烯酸类共聚物4-6份、色粉5-12份和聚丙烯酸酯2-5份，混合均匀，在130-140℃熔融挤出，冷却破碎获得改性粉末涂料；
（4）静电喷涂和固化：将所述改性粉末涂料静电喷涂至隔热铝型材上，然后在100-120℃下固化10-18min；
（5）雕花处理：
ⅰ. 取底模将固化后的铝型材固定，然后用数控雕花机对被雕表面进行雕花，被雕表面的花纹深度为所述铝型材厚度的1/3-1/2;
ⅱ. 第一次上色：对铝型材表面进行硬质阳极氧化膜着色处理；具体是在电流密度为4-5安培/平方分米的、温度为22-28℃的电解液中进行硬质阳极氧化，所述电解液中含有：硫酸150-230g/升，醋酸4-8g/升，按摩尔比1:1混合成的羟基乙酸与琥珀酸的混合液25-35 g/升；
ⅲ. 第二次上色。
2.根据权利要求1所述的一种表面雕花的隔热铝型材，其特征在于：所述步骤（1）A组分中还添加有8-16份环氧乙烷和环氧丙烷共聚醚。
3.根据权利要求2所述的一种表面雕花的隔热铝型材，其特征在于：所述步骤（1）第二多元醇为具有采用双金属氰化物络合催化剂而形成的三羟甲基丙烷与环氧丁烷的共聚多元醇。
4.根据权利要求3所述的一种表面雕花的隔热铝型材，其特征在于：所述步骤（1）催化剂为1-3份三乙烯二胺。
5.根据权利要求4所述的一种表面雕花的隔热铝型材，其特征在于：所述步骤（1）阻燃剂为0.2-0.5重量份的磺酸盐阻燃剂。
6.根据权利要求5所述的一种表面雕花的隔热铝型材，其特征在于：所述步骤（3）聚酯为按摩尔比1:1:1混合成的聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和端羧基饱和聚酯树脂混合物。
7.根据权利要求6所述的一种表面雕花的隔热铝型材，其特征在于：所述步骤（3）所述破碎是指分级粉碎至粉末粒径为1-15微米。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种表面雕花的隔热铝型材，其特征在于：所述第二次上色依次包括在刻绘纸上刻绘雕花花样；贴刻绘纸；调配油漆；对花纹部分喷底漆和所述油漆；最后补色和洗板；所述油漆配方按重量为：聚氨酯58-68份、色粉或色浆5-10份、羟烷基酰胺4-7份、聚丙烯酸酯6-13份、去离子水8-12份。
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