CN107931042A - 一种铝合金的漆前处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金的漆前处理方法，包括如下步骤：（1）表面打磨处理、（2）清洗处理、（3）表面改性处理、（4）保温处理。本发明方法有效改善了铝合金的表面特性，提升了其对漆料的着色吸附固定效果，具有很好的推广应用价值。

Description

一种铝合金的漆前处理方法
技术领域
本发明属于铝合金加工处理技术领域，具体涉及一种铝合金的漆前处理方法。
背景技术
铝合金具有密度小、比强度高、耐蚀性和成型性好、成本低等一系列的优点，在航空航天、船舶、建筑、桥梁、电力、汽车、核工业及兵器工业等领域都有着广泛的应用。铝合金在自然环境中使用时会出现老化、腐蚀等问题，进而严重的影响了其使用特性，因此需要进行防腐等表面处理。目前对于铝合金金属材料的表面处理方法较多，如磷化处理、钝化处理、喷漆处理等，均能在铝合金金属材料的表面形成一保护层，从而增强铝合金金属材料的使用性能。其中喷漆处理不仅能提供一层防护膜，同时还能改变铝合金金属材料的外观特性，赋予了工件更好的观赏效果，在生活中应用广泛。喷漆处理效果的好坏不仅与漆料自身的品质有关，同时还与喷涂处理的方法相关，好的处理方法能提升漆层与金属基体间的结合强度，是增强喷漆处理效果的一大改进方向。现有的多数喷漆处理技术中多存在着漆层易龟裂、脱落等问题，需要不断的优化改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种铝合金的漆前处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种铝合金的漆前处理方法，包括如下步骤：
（1）表面打磨处理：
先用300目砂纸对铝合金材料的表面打磨一次，然后用500目砂纸进行打磨一次，接着用800目砂纸进行打磨一次，最后用压缩空气吹去打磨碎屑；
（2）清洗处理：
将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到磷酸溶液中浸泡处理3~5min，完成后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）表面改性处理：
将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为55~60℃，浸泡改性处理1~1.5h后将铝合金材料取出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：30~35份硅烷偶联剂、12~16份改性填料、5~8份十六烷基苯磺酸钠、7~11份柠檬酸、10~15份聚乙烯醇、400~450份水；
（4）保温处理：
将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到保温箱内进行保温处理，40~45min后取出即可。
进一步的，步骤（2）中所述的磷酸溶液的质量分数为7~9%。
进一步的，步骤（3）中所述的浸泡改性处理期间还持续施加了频率为80~90kHz的超声波进行处理。
进一步的，步骤（3）中所述的改性填料为改性蒙脱土，所述改性蒙脱土的制备方法为：先将蒙脱土放入到温度为800~850℃的煅烧炉内进行煅烧处理，1~2h后取出，接着将其放入到处理液A中浸泡处理，保持处理液A的温度为65~70℃，浸泡处理1~1.5h后过滤，最后再将其放入到80~85℃的条件下干燥处理40~45min即可；所述处理液A由如下重量份的物质组成：17~21份纳米碳管、4~7份硬脂酸镁、10~13份丙烯酸、5~8份十八烷基二甲基叔胺、200~240份水。
进一步的，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为120~140℃。
本发明提供了一种铝合金表面漆前处理方法，很好的改善了铝合金的表面特性，其中先进行打磨、清洗处理，提升了铝合金表面的光滑度、平整性和反应活性，为后续的处理奠定了基础，随后进行了表面改性处理，特殊配制了一种改性处理液，添加的硅烷偶联剂成分能在铝合金表面上形成硅烷膜，为后续的漆料涂覆打下了基础，添加的改性填料成分可有效的分散于硅烷膜中，提升了硅烷膜的致密性、强度等，同时改性后的蒙脱土具有很强的吸附特性，内部插入的纳米碳管又助于提升蒙脱土对涂料中颜料分子的吸附固定，提高了涂料的着色效果，改善了铝合金的外观品相，添加的聚乙烯醇成分促进增强了蒙脱土和硅烷膜的结合，提升了其结合强度，最终处理后在铝合金表面上形成了一复杂的硅烷膜，利于涂料的粘结涂覆。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明方法有效改善了铝合金的表面特性，提升了其对漆料的着色吸附固定效果，具有很好的推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种铝合金的漆前处理方法，包括如下步骤：
（1）表面打磨处理：
先用300目砂纸对铝合金材料的表面打磨一次，然后用500目砂纸进行打磨一次，接着用800目砂纸进行打磨一次，最后用压缩空气吹去打磨碎屑；
（2）清洗处理：
将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到磷酸溶液中浸泡处理3min，完成后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）表面改性处理：
将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为55℃，浸泡改性处理1h后将铝合金材料取出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：30份硅烷偶联剂、12份改性填料、5份十六烷基苯磺酸钠、7份柠檬酸、10份聚乙烯醇、400份水；
（4）保温处理：
将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到保温箱内进行保温处理，40min后取出即可。
进一步的，步骤（2）中所述的磷酸溶液的质量分数为7%。
进一步的，步骤（3）中所述的浸泡改性处理期间还持续施加了频率为80kHz的超声波进行处理。
进一步的，步骤（3）中所述的改性填料为改性蒙脱土，所述改性蒙脱土的制备方法为：先将蒙脱土放入到温度为800℃的煅烧炉内进行煅烧处理，1h后取出，接着将其放入到处理液A中浸泡处理，保持处理液A的温度为65℃，浸泡处理1h后过滤，最后再将其放入到80℃的条件下干燥处理40min即可；所述处理液A由如下重量份的物质组成：17份纳米碳管、4份硬脂酸镁、10份丙烯酸、5份十八烷基二甲基叔胺、200份水。
进一步的，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为120℃。
实施例2
一种铝合金的漆前处理方法，包括如下步骤：
（1）表面打磨处理：
先用300目砂纸对铝合金材料的表面打磨一次，然后用500目砂纸进行打磨一次，接着用800目砂纸进行打磨一次，最后用压缩空气吹去打磨碎屑；
（2）清洗处理：
将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到磷酸溶液中浸泡处理4min，完成后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）表面改性处理：
将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为58℃，浸泡改性处理1.2h后将铝合金材料取出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：33份硅烷偶联剂、14份改性填料、7份十六烷基苯磺酸钠、10份柠檬酸、13份聚乙烯醇、420份水；
（4）保温处理：
将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到保温箱内进行保温处理，43min后取出即可。
进一步的，步骤（2）中所述的磷酸溶液的质量分数为8%。
进一步的，步骤（3）中所述的浸泡改性处理期间还持续施加了频率为86kHz的超声波进行处理。
进一步的，步骤（3）中所述的改性填料为改性蒙脱土，所述改性蒙脱土的制备方法为：先将蒙脱土放入到温度为830℃的煅烧炉内进行煅烧处理，1.5h后取出，接着将其放入到处理液A中浸泡处理，保持处理液A的温度为67℃，浸泡处理1.2h后过滤，最后再将其放入到83℃的条件下干燥处理43min即可；所述处理液A由如下重量份的物质组成：19份纳米碳管、6份硬脂酸镁、12份丙烯酸、7份十八烷基二甲基叔胺、220份水。
进一步的，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为130℃。
实施例3
一种铝合金的漆前处理方法，包括如下步骤：
（1）表面打磨处理：
先用300目砂纸对铝合金材料的表面打磨一次，然后用500目砂纸进行打磨一次，接着用800目砂纸进行打磨一次，最后用压缩空气吹去打磨碎屑；
（2）清洗处理：
将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到磷酸溶液中浸泡处理5min，完成后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）表面改性处理：
将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为60℃，浸泡改性处理1.5h后将铝合金材料取出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：35份硅烷偶联剂、16份改性填料、8份十六烷基苯磺酸钠、11份柠檬酸、15份聚乙烯醇、450份水；
（4）保温处理：
将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到保温箱内进行保温处理，45min后取出即可。
进一步的，步骤（2）中所述的磷酸溶液的质量分数为9%。
进一步的，步骤（3）中所述的浸泡改性处理期间还持续施加了频率为90kHz的超声波进行处理。
进一步的，步骤（3）中所述的改性填料为改性蒙脱土，所述改性蒙脱土的制备方法为：先将蒙脱土放入到温度为850℃的煅烧炉内进行煅烧处理，2h后取出，接着将其放入到处理液A中浸泡处理，保持处理液A的温度为70℃，浸泡处理1.5h后过滤，最后再将其放入到85℃的条件下干燥处理45min即可；所述处理液A由如下重量份的物质组成：21份纳米碳管、7份硬脂酸镁、13份丙烯酸、8份十八烷基二甲基叔胺、240份水。
进一步的，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为140℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（3）表面改性处理中，用等质量份的市售蒙脱土取代改性填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（3）表面改性处理中，省去了改性处理液中的改性填料成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，选用同一批制成的铝合金材料作为实验对象，然后分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2的方法进行处理，最后用相同的方法进行喷漆处理，最后对各组处理后的铝合金材料进行品质测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
涂层耐酸性观测结果
实施例2 无变化
对比实施例1 表面发白、失光、失色、起泡明显
对比实施例2 表面发白、失光、失色、起泡严重
注：上表1中所述的涂层耐酸性观测结果参照GB/T 1763-79（88）进行测试。
由上表1可以看出，本发明漆前处理方法能有效的改善喷漆处理的效果，具有很好的应用价值。

Claims (5)

1.一种铝合金的漆前处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）表面打磨处理：
先用300目砂纸对铝合金材料的表面打磨一次，然后用500目砂纸进行打磨一次，接着用800目砂纸进行打磨一次，最后用压缩空气吹去打磨碎屑；
（2）清洗处理：
将步骤（1）处理后的铝合金材料放入到磷酸溶液中浸泡处理3~5min，完成后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）表面改性处理：
将步骤（2）处理后的铝合金材料放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为55~60℃，浸泡改性处理1~1.5h后将铝合金材料取出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：30~35份硅烷偶联剂、12~16份改性填料、5~8份十六烷基苯磺酸钠、7~11份柠檬酸、10~15份聚乙烯醇、400~450份水；
（4）保温处理：
将步骤（3）处理后的铝合金材料放入到保温箱内进行保温处理，40~45min后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金的漆前处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的磷酸溶液的质量分数为7~9%。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金的漆前处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的浸泡改性处理期间还持续施加了频率为80~90kHz的超声波进行处理。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金的漆前处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的改性填料为改性蒙脱土，所述改性蒙脱土的制备方法为：先将蒙脱土放入到温度为800~850℃的煅烧炉内进行煅烧处理，1~2h后取出，接着将其放入到处理液A中浸泡处理，保持处理液A的温度为65~70℃，浸泡处理1~1.5h后过滤，最后再将其放入到80~85℃的条件下干燥处理40~45min即可；所述处理液A由如下重量份的物质组成：17~21份纳米碳管、4~7份硬脂酸镁、10~13份丙烯酸、5~8份十八烷基二甲基叔胺、200~240份水。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金的漆前处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为120~140℃。
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