CN107245273A - 一种基于铝单板的氟碳粉末配方及制备方法和喷涂工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于铝单板的氟碳粉末配方，由下述重量百分比的原材料组成：40‑60％氟碳树脂、2‑10％纳米二氧化钛、5‑20％异佛尔酮、8‑30％二甲苯、1‑2％流平剂、0.1‑0.4％安息香、以及4‑10％丙烯酸树脂，并公开氟碳粉末配方的制备方法及其喷涂工艺。本发明所述氟碳粉具备耐候性、耐腐蚀性、耐冲击性、耐磨性，且该种涂料健康环保；此外氟碳粉可以通过静态喷涂工艺对铝基材进行喷涂，该种氟碳粉具备较优异的附着力，喷涂过程中无需再打底漆，喷涂工艺简单。

Description

一种基于铝单板的氟碳粉末配方及制备方法和喷涂工艺
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种基于铝单板的氟碳粉末配方及其喷涂工艺。
背景技术
传统的建筑装饰材料大多数采用石材、石膏板，由于这些装饰材料自重大、安装及加工工艺复杂、造型简单，导致建筑成本增加，且由于材料自身性能的限制，不能良好的表达建筑设计师的设计意图。铝单板由于其优异的加工性能和自身重量轻、价格低等因素，可被广泛应用于建筑装饰领域，大大地降低了材料及安装成本，缩短建筑的施工周期。近年来，随着市场发展的需求及行业产品档次的提高，人们对铝单板的各种性能要求也越来越高，然而铝单板的性能与其制造工艺密切相关。
氟碳涂料具有很高的耐化学腐蚀性、耐热性、耐候性和耐久性，对许多酸碱、溶剂具有不活泼型，因而在建筑装饰领域得到广泛应用。现有工艺生产中，氟碳涂层仍然通过液态喷涂的方法，而液态喷涂时，溶剂挥发会造成环境污染，掉下的废料不能回收造成资源浪费、增加废水的排放，空气中可燃气体浓度高易发生安全事故。目前，氟碳粉末制造技术已经取得较大发展，但氟碳粉末喷涂铝基材的方法和工艺仍然不稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于铝单板的氟碳粉末配方及制备方法和喷涂工艺，氟碳粉具备优异的耐候、耐腐蚀性，该氟碳粉可以通过静态喷涂工艺对铝基材进行喷涂，可以解决液态喷涂时溶剂挥发造成环境污染、以及废料不能回收等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种基于铝单板的氟碳粉末配方，其特征在于，由下述重量百分比的原材料组成：
进一步地，纳米二氧化钛为60-90wt％二氧化钛、3-20wt％氢氧化铝、以及5-25wt％氢氧化锆的混合物。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)按氟碳粉的配方中的配比称取氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香、丙烯酸树脂、异佛尔酮、以及二甲苯，将称取后的氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香以及丙烯酸树脂溶于异佛尔酮和二甲苯的混合溶液中，形成液态混合物；
(2)将液态混合物进行熔融挤出，然后进行压片以及破碎；
(3)将步骤(2)中混合物破碎后形成的破碎物研磨成粉末；
(4)将该粉末在旋风分离器中进行分离收集得到氟碳粉末。
进一步地，所述粉末的粒径为1-10μm。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选取铝基材，对铝基材进行预处理，使铝基材表面形成钝化膜；
(2)经过预处理后的铝基材表面通过静电喷涂枪进行喷涂氟碳粉末；
(3)将喷涂氟碳粉末后的铝基材在干燥箱内干燥，得到氟碳铝单板。
进一步地，所述预处理包括脱脂处理，酸洗处理、钝化处理，所述脱脂处理与酸洗处理、酸洗处理和钝化处理之间还包括水洗处理，预处理后铝基材的钝化膜厚度为50-600μm。
进一步地，脱脂处理包括将铝基材用脱脂液在70-85℃下脱脂6-10min；所述酸洗处理包括将铝基材在100-200g/L的酸洗液中常温酸洗1-2min；所述钝化处理包括将铝基材用铬酸盐常温钝化处理2-10min。
进一步地，所述静电喷涂枪的出粉量为6-10g/min。
进一步地，所述干燥箱的干燥温度为220-300℃。
进一步地，所述氟碳铝单板的厚度为20-80μm。
本发明的有益效果：本发明所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方及制备方法和喷涂工艺，该氟碳粉具备耐候性、耐腐蚀性、耐冲击性、耐磨性，且该种涂料健康环保；此外氟碳粉可以通过静态喷涂工艺对铝基材进行喷涂，该种氟碳粉具备较优异的附着力，喷涂过程中无需再打底漆，喷涂工艺简单。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方，由下述重量百分比的原材料组成：
其中，纳米二氧化钛为60-90wt％二氧化钛、3-20wt％氢氧化铝、以及5-25wt％氢氧化锆的混合物。
该种氟碳粉具备较好的耐腐蚀性、耐冲击性、耐磨性，且氟碳粉中纳米二氧化钛的加入可以减少紫外线对涂料中高分子链的降解，使涂料具备超优异的耐候性。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)按氟碳粉的配方中的配比称取氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香、丙烯酸树脂、异佛尔酮、以及二甲苯，将称取后的氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香以及丙烯酸树脂溶于异佛尔酮和二甲苯的混合溶液中，形成液态混合物；
(2)将液态混合物进行熔融挤出，然后进行压片以及破碎；
(3)将步骤(2)中混合物破碎后形成的破碎物研磨成粉末；
(4)将该粉末在旋风分离器中进行分离收集得到氟碳粉末。
利用旋风分离器可以将粉末进行进一步的分离，筛选出符合粒径范围的氟碳粉末，如果不经过筛选，当研磨不充分时，即粉末的粒径较大，这种氟碳粉在喷涂过程中导致喷涂粉末不均匀，喷涂效果较差。
在研磨过程中，通常研磨至粉末的粒径为1-10μm，保证粉末颗粒小而均匀。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选取铝基材，对铝基材进行预处理，使铝基材表面形成钝化膜；
(2)经过预处理后的铝基材表面通过静电喷涂枪进行喷涂氟碳粉末；
(3)将喷涂氟碳粉末后的铝基材在干燥箱内干燥，得到氟碳铝单板。
本发明中利用静电喷涂枪进行喷涂，使氟碳粉末均匀的分布在铝基材上。这种喷涂工艺相对与传统液态喷涂工艺，可以解决液态喷涂时溶剂挥发造成环境污染、以及废料不能回收等问题；且利用该种氟碳粉配方制备得到氟碳粉末涂料，其具备较好的附着性，在喷涂过程中无需喷涂底漆，直接在铝基材上喷涂氟碳粉末，可以达到与喷涂底漆方式得到的铝单板同样的效果。该种喷涂工艺得到的铝单板，其涂料不掉粉，且耐持久性。
需要说明的是预处理包括脱脂处理，酸洗处理、钝化处理，脱脂处理与酸洗处理、酸洗处理和钝化处理之间还包括水洗处理。脱脂处理是将铝基材用脱脂液在70-85℃下脱脂 6-10min。酸洗处理是将铝基材在100-200g/L的酸洗液中常温酸洗1-2min；钝化处理是将铝基材用铬酸盐常温钝化处理2-10min。水洗处理过程可以防止脱脂处理过程中脱脂液对后面预处理造成影响，同样地，酸洗处理后需要去除酸洗液，因此在钝化处理前，也需要进行水洗处理。预处理后铝基材表面形成钝化膜，钝化膜厚度为50-600μm。静电喷涂枪的出粉量为 6-10g/min。静电喷涂枪的出粉量不宜过多，不易控制铝基材喷涂的厚度；静电喷涂枪的出粉量过少，喷涂效率低，最后经干燥箱的干燥温度为220-300℃。最终获得氟碳铝单板的厚度为 20-80μm。
以下为具体实施例
实施例1：
一种基于铝单板的氟碳粉末配方，由下述重量百分比的原材料组成：
其中，纳米二氧化钛为80wt％二氧化钛、15wt％氢氧化铝、以及5wt％氢氧化锆的混合物。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)按氟碳粉的配方中的配比称取氟碳树脂400g、纳米二氧化钛20g、流平剂10g、安息香 1g、丙烯酸树脂69g、异佛尔酮200g、以及二甲苯300g，将称取后的氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香以及丙烯酸树脂溶于异佛尔酮和二甲苯的混合溶液中，形成液态混合物；
(2)将液态混合物进行熔融挤出，然后进行压片以及破碎；
(3)将步骤(2)中混合物破碎后形成的破碎物研磨成粉末，得到粉末的粒径为1-10μ m；
(4)将该粉末在旋风分离器中进行分离收集得到氟碳粉末。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选取铝基材，对铝基材用脱脂液在70℃下脱脂10min，然后进行水洗处理，再在100g/L的酸洗液中常温酸洗2min，酸洗过后再进行水洗处理，最后将铝基材用铬酸盐常温钝化处理10min，铝基材表面形成钝化膜，钝化膜厚度为600μm；
(2)经过步骤(1)处理后的铝基材表面通过静电喷涂枪进行喷涂氟碳粉末，调节静电喷涂枪的出粉量为6g/min；
(3)将喷涂氟碳粉末后的铝基材在干燥箱内干燥，干燥箱的干燥温度设定为220℃，得到氟碳铝单板，氟碳铝单板的厚度为20μm。
实施例2：
一种基于铝单板的氟碳粉末配方，由下述重量百分比的原材料组成：
其中，纳米二氧化钛为65wt％二氧化钛、10wt％氢氧化铝、以及25wt％氢氧化锆的混合物。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)按氟碳粉的配方中的配比称取氟碳树脂600g、纳米二氧化钛100g、流平剂20g、安息香4g、丙烯酸树脂100g、异佛尔酮50g、以及二甲苯126g，将称取后的氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香以及丙烯酸树脂溶于异佛尔酮和二甲苯的混合溶液中，形成液态混合物；
(2)将液态混合物进行熔融挤出，然后进行压片以及破碎；
(3)将步骤(2)中混合物破碎后形成的破碎物研磨成粉末，粉末的粒径为1-10μm；
(4)将该粉末在旋风分离器中进行分离收集得到氟碳粉末。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选取铝基材，对铝基材用脱脂液在85℃下脱脂6min，然后进行水洗处理，再在200 g/L的酸洗液中常温酸洗1min，酸洗过后再进行水洗处理，最后将铝基材用铬酸盐常温钝化处理2min，铝基材表面形成钝化膜，钝化膜厚度为50μm；
(2)经过步骤(1)处理后的铝基材表面通过静电喷涂枪进行喷涂氟碳粉末，调节静电喷涂枪的出粉量为10g/min；
(3)将喷涂氟碳粉末后的铝基材在干燥箱内干燥，干燥箱的干燥温度设定为300℃，得到氟碳铝单板，氟碳铝单板的厚度为80μm。
实施例3：
一种基于铝单板的氟碳粉末配方，由下述重量百分比的原材料组成：
其中，纳米二氧化钛为90wt％二氧化钛、3wt％氢氧化铝、以及7wt％氢氧化锆的混合物。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)按氟碳粉的配方中的配比称取氟碳树脂600g、纳米二氧化钛60g、流平剂17g、安息香3g、丙烯酸树脂40g、异佛尔酮200g、以及二甲苯80g，将称取后的氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香以及丙烯酸树脂溶于异佛尔酮和二甲苯的混合溶液中，形成液态混合物；
(2)将液态混合物进行熔融挤出，然后进行压片以及破碎；
(3)将步骤(2)中混合物破碎后形成的破碎物研磨成粉末其中，粉末的粒径为1-10μ m：
(4)将该粉末在旋风分离器中进行分离收集得到氟碳粉末。
一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选取铝基材，对铝基材用脱脂液在80℃下脱脂8min，然后进行水洗处理，再在150 g/L的酸洗液中常温酸洗1.5min，酸洗过后再进行水洗处理，最后将铝基材用铬酸盐常温钝化处理6min，铝基材表面形成钝化膜，钝化膜厚度为300μm；
(2)经过步骤(1)处理后的铝基材表面通过静电喷涂枪进行喷涂氟碳粉末，调节静电喷涂枪的出粉量为8g/min；
(3)将喷涂氟碳粉末后的铝基材在干燥箱内干燥，干燥箱的干燥温度设定为260℃，得到氟碳铝单板，氟碳铝单板的厚度为50μm。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于铝单板的氟碳粉末配方，其特征在于，由下述重量百分比的原材料组成：
。
2.根据权利要求1所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方，其特征在于，所述纳米二氧化钛为60-90wt％二氧化钛、3-20wt％氢氧化铝、以及5-25wt％氢氧化锆的混合物。
3.根据权利要求1或2所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方的制备方法，包括以下操作步骤：
(1)按氟碳粉的配方中的配比称取氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香、丙烯酸树脂、异佛尔酮、以及二甲苯，将称取后的氟碳树脂、纳米二氧化钛、流平剂、安息香以及丙烯酸树脂溶于异佛尔酮和二甲苯的混合溶液中，形成液态混合物；
(2)将液态混合物进行熔融挤出，然后进行压片以及破碎；
(3)将步骤(2)中混合物破碎后形成的破碎物研磨成粉末；
(4)将该粉末在旋风分离器中进行分离收集得到氟碳粉末。
4.根据权利要求3所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方的制备方法，其特征在于：所述粉末的粒径为1-10μm。
5.根据权利要求4所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选取铝基材，对铝基材进行预处理，使铝基材表面形成钝化膜；
(2)经过预处理后的铝基材表面通过静电喷涂枪进行喷涂氟碳粉末；
(3)将喷涂氟碳粉末后的铝基材在干燥箱内干燥，得到氟碳铝单板。
6.根据权利要求5所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：所述预处理包括脱脂处理，酸洗处理、钝化处理，所述脱脂处理与酸洗处理、酸洗处理和钝化处理之间还包括水洗处理，预处理后铝基材的钝化膜厚度为50-600μm。
7.根据权利要求6所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：所述脱脂处理包括将铝基材用脱脂液在70-85℃下脱脂6-10min；所述酸洗处理包括将铝基材在100-200g/L的酸洗液中常温酸洗1-2min；所述钝化处理包括将铝基材用铬酸盐常温钝化处理2-10min。
8.根据权利要求5所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：所述静电喷涂枪的出粉量为6-10g/min。
9.根据权利要求5所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：所述干燥箱的干燥温度为220-300℃。
10.根据权利要求5所述一种基于铝单板的氟碳粉末配方的喷涂工艺，其特征在于：所述氟碳铝单板的厚度为20-80μm。
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