CN106076786A - 一种抗菌铝型材喷涂工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌铝型材喷涂工艺，包括以下步骤：(1)酸洗；(2)碱洗；(3)水洗；(4)阳极氧化；(5)喷涂；(6)固化。本发明抗菌铝型材喷涂工艺，步骤简单，施工方便，施工效率高，喷涂后的铝型材具有良好的抗菌性能和抗静电性能，涂层附着紧密，感官效果好，具有长久的耐候性能，使用寿命长。

Description

一种抗菌铝型材喷涂工艺
技术领域
本发明涉及铝型材料技术领域，尤其涉及一种抗菌铝型材喷涂工艺。
背景技术
金属型材以其优异的耐久性、装饰性和加工成型性的特点，广泛应用于建筑物的各个方面。而铝型材因其加工性能佳、质轻等特点，用量占金属型材的80％以上。铝型材作为铝加工材的主要品种之一，以其独特的装饰性、优良的隔音、保温及可回收性广泛应用于建筑领域，而又凭借其一次挤压成型及较高的机械物理性能、良好的导热性能及较高的比强度等优点，被愈来愈广泛地用于交通运输、电子、机械、轻工、石油、化工、航空、航天等领域。
为了使铝型材具有更好的性能，通常需要对铝型材进行喷涂。喷涂工艺的好坏，直接影响着涂层的附着力、外观、涂层的耐潮湿及耐腐蚀等方面，因最好的涂膜都是粘附到被认真清理的表面。以前的铝型材喷涂工艺不但步序繁琐，加工出来的铝板表面的漆面还不平整，达不到客户的要求，视觉效果欠佳，有待改进。
本发明提供了一种抗菌铝型材喷涂工艺，操作简单，抗菌性能好。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌铝型材喷涂工艺。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种抗菌铝型材喷涂工艺，包括以下步骤：
(1)酸洗：将铝型材置于质量分数为75-85％的磷酸溶液中浸泡5-10min，除去铝型材表面的油脂；
(2)碱洗：常温下，将酸洗过的铝型材放入入0.5-1.5mol/L碳酸钠溶液中浸泡5-10min；
(3)水洗：用水清洗铝型材表面；
(4)阳极氧化：将水洗后的铝型材置于质量浓度95-99％的硫酸溶液中作为阳极，用外加电流使阳极氧化，使铝型材表面钝化，形成8-16μm厚度的氧化膜，取出铝型材，用水冲洗铝型材表面；
(5)喷涂：干燥后，将防污漆在铝型材表面采用喷涂、滚涂和/或刷涂方式均匀涂抹，得到漆膜，漆膜厚度为8-12μm；
(6)固化：在温度为180-220℃的烘箱内烘烤20-30min后，自然冷却。
所述的步骤(5)中防污漆由下述重量份的原料制备而成：丙烯酸树脂38-42份、氯醋树脂5-15份、异佛尔酮二异氰酸酯5-10份、甲基异丁基甲酮25-35份、0.5-3份、二氧化硅2-4份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯1-2份、无机抗菌剂1-5份、抗静电剂0.5-1.5份。
优选地，所述的无机抗菌剂由磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁混合而成，所述磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的抗静电剂由双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵混合而成，所述双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
优选地，所述的丙烯酸树脂，可以购买或制备得到，如购买自安吉恒悦化工贸易有限公司的牌号为JSMI-100的聚氨酯丙烯酸树脂，也可以参照专利申请号：201310087629.X中实施例1的方法制备。
本发明铝型材喷涂工艺步骤简单，加工方便，施工效率高，喷涂后的铝型材具有良好的抗菌性能和抗静电性能，涂层附着紧密，感官效果好，具有长久的耐候性能，使用寿命长。
具体实施方式
实施例中各原料介绍：
丙烯酸树脂，参照专利申请号：201310087629.X中实施例1的方法制备。
氯醋树脂，采用日本信越型号为SOLBIN A的三元氯醋树脂。
异佛尔酮二异氰酸酯，CAS号：4098-71-9。
甲基异丁基甲酮，CAS号：108-10-1。
二氧化硅，CAS号：7631-86-9，粒径20-40nm。
2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯，CAS号：25265-77-4。
磷酸锆，CAS号：13772-29-7，粒径20-40nm。
钛酸镁，CAS号：12032-35-8，粒径20-40nm。
铌酸镁，CAS号：12163-26-7，粒径20-40nm。
双十八烷基甲基叔胺，CAS号：4088-22-6。
十八烷基甲基二羟乙基溴化铵，CAS号：97508-23-1。
十二烷基三甲基溴化铵，CAS号：1119-94-4。
铝型材，参照专利申请号：201310176055.3中实施例1的方法制备，厚度为5mm。
实施例1
铝型材喷涂工艺，包括以下步骤：
(1)酸洗：将铝型材置于温度为25℃、质量分数为80％的磷酸溶液(即磷酸水溶液，其中磷酸的质量分数为80％)中浸泡8min，除去铝型材表面的油脂；
(2)碱洗：常温下，将酸洗过的铝型材放入1mol/L碳酸钠溶液(即碳酸钠水溶液，其中碳酸钠的摩尔浓度为1mol/L)中浸泡8min；
(3)水洗：用水清洗铝型材表面；
(4)阳极氧化：将水洗后的铝型材置于质量浓度98％的硫酸溶液(即硫酸水溶液，其中硫酸的质量分数为98％)中作为阳极，用外加电流使阳极氧化，使铝型材表面钝化，形成10μm厚度的氧化膜，取出铝型材，用水冲洗铝型材表面；
(5)喷涂：待铝型材表面干燥后，在铝型材表面均匀喷涂防污漆，喷淋压力为0.05Mpa，得到漆膜，漆膜厚度为10μm；
(6)固化：将喷涂后的铝型材在温度为180℃的烘箱内烘烤25min后，自然冷却。
所述的步骤(5)中防污漆由下述重量份的原料制备而成：丙烯酸树脂40份、氯醋树脂6份、异佛尔酮二异氰酸酯8份、甲基异丁基甲酮30份、二氧化硅3份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯1.5份、无机抗菌剂3份、抗静电剂0.9份。
所述的无机抗菌剂由磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
所述的抗静电剂由双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵按质量比为1：1：1搅拌混合均匀得到。
防污漆制备：将丙烯酸树脂、氯醋树脂加入到甲基异丁基甲酮中，以转速为700转/分搅拌40分钟，然后加入异佛尔酮二异氰酸酯以转速为700转/分搅拌5分钟，再加入2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯以转速为700转/分搅拌5分钟，最后加入二氧化硅、无机抗菌剂、抗静电剂以转速为700转/分搅拌10分钟混合均匀即得。
实施例2
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的无机抗菌剂由钛酸镁、铌酸镁按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。
实施例3
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的无机抗菌剂由磷酸锆、铌酸镁按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。
实施例4
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的无机抗菌剂由磷酸锆、钛酸镁按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。
实施例5
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的抗静电剂由十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。
实施例6
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的抗静电剂由双十八烷基甲基叔胺、十二烷基三甲基溴化铵按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。
实施例7
与实施例1基本相同，区别仅在于：所述的抗静电剂由双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵按质量比为1：1搅拌混合均匀得到。
测试例1
对实施例1-7制备得到的防污漆的抗菌性能进行测试，抗菌性能按GB/T21866-2008抗菌涂料抗菌性能测定方法和抗菌效果、HG/T 3980-2007抗菌涂料测定，检测项目为抗菌测试和防霉测试。
抗菌测试：大肠杆菌ATYCC 25922、金黄色葡萄球菌ATCC 6538。
具体测试结果见表1：
表1：防污漆抗菌性能测试数据单位：％
大肠杆菌杀菌率 金黄色葡萄球菌杀菌率
实施例1 99.99 99.99
实施例2 97.88 98.06
实施例3 97.65 97.79
实施例4 98.13 98.12
实施例5 97.58 97.51
实施例6 97.63 97.58
实施例7 98.18 97.92
比较实施例1与实施例2-4，在无机抗菌剂加入总量相同的情况下，实施例1(磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁复配)防污漆的抗菌性能明显优于实施例2-4(磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，在抗静电剂加入总量相同的情况下，实施例1(双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵复配)防污漆的抗菌性能明显优于实施例5-7(双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵中任意二者复配)。
测试例2
将实施例1-7得到的铝型材表面的漆膜进行抗静电性能测试。漆膜的表面电阻用上海第六电表厂生产的ZC36型超高型电阻仪测定。具体结果见表2。
表2：抗静电性能测试结果表单位：Ω
表面电阻
实施例1 1.7×108
实施例2 4.4×108
实施例3 4.5×108
实施例4 4.1×108
实施例5 5.3×108
实施例6 4.8×108
实施例7 4.9×108
比较实施例1与实施例2-4，在无机抗菌剂加入总量相同的情况下，实施例1(磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁复配)抗静电性能明显优于实施例2-4(磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁中任意二者复配)。比较实施例1与实施例5-7，在抗静电剂加入总量相同的情况下，实施例1(双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵复配)抗静电性能明显优于实施例5-7(双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵中任意二者复配)。

Claims (1)

1.一种抗菌铝型材喷涂工艺，其特征在于，一种抗菌铝型材喷涂工艺，包括以下步骤：
(1)酸洗：将铝型材置于质量分数为75-85％的磷酸溶液中浸泡5-10min，除去铝型材表面的油脂；
(2)碱洗：常温下，将酸洗过的铝型材放入0.5-1.5mol/L碳酸钠溶液中浸泡5-10min；
(3)水洗：用水清洗铝型材表面；
(4)阳极氧化：将水洗后的铝型材置于质量浓度95-99％的硫酸溶液中作为阳极，用外加电流使阳极氧化，使铝型材表面钝化，形成8-16μm厚度的氧化膜，取出铝型材，用水冲洗铝型材表面；
(5)喷涂：干燥后，将防污漆在铝型材表面采用喷涂、滚涂和/或刷涂方式均匀涂抹，得到漆膜，漆膜厚度为8-12μm；
(6)固化：在温度为180-220℃的烘箱内烘烤20-30min后，自然冷却；
所述的步骤(5)中防污漆由下述重量份的原料制备而成：丙烯酸树脂38-42份、氯醋树脂5-15份、异佛尔酮二异氰酸酯5-10份、甲基异丁基甲酮25-35份、二氧化硅2-4份、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯1-2份、无机抗菌剂1-5份、抗静电剂0.5-1.5份。
所述的无机抗菌剂由磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁混合而成，所述磷酸锆、钛酸镁、铌酸镁的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
所述的抗静电剂由双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵混合而成，所述双十八烷基甲基叔胺、十八烷基甲基二羟乙基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵的质量比为(1-3)：(1-3)：(1-3)。
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