CN108102524A - 一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材 - Google Patents

一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，包括铝合金基材、底漆层、面漆层和木纹转印膜；底漆层和面漆层均由木纹转印漆静电喷涂后固化而成；木纹转印漆的原料按重量份包括：聚酯树脂100‑150份、羟基丙烯酸树脂4‑20份、酚醛环氧乙烯基酯树脂2‑13份、固化剂3‑10份、钛白粉15‑30份、中空玻璃微珠2‑10份、碳纳米管3‑15份、硫酸钙晶须3‑12份、氧化锆3‑11份、天青石粉3‑12份、矿棉纤维1‑6份、纳米氧化铝3‑15份、碳化硼2‑9份、丙烯酸酯流平剂0.5‑3份、增光剂2‑6份、苯骈三氮唑0.5‑2.8份、氟硅酸钠1‑3.2份、安息香0.3‑2.4份。

Description

一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材。
背景技术
为了适应市场的需要，现有的铝合金型材表面需要进行各种木纹印制，这样避免了在装修时进行二次处理，同时提高铝合金型材表面的性能。现有的在铝型材上附加纹理的方法包括电泳和静电喷涂两种方法，其中静电喷涂的原理是在铝型材表面涂覆一层热固性有机聚合物粉末，并经过高温固化，在型材表面形成具有一定渗透性的涂层，再在涂层上覆盖印有木纹花色的油墨纸，再经过高温，利用分子扩散原理，使得油墨层渗透到涂层中，形成仿木纹色彩的型材，与电泳涂装表面处理方法相比，具有环保、涂膜的机械性能如硬度、耐磨性、耐冲击性等指标高、使用寿命长、色彩丰富的优点，目前已成为国内铝型材表面涂装中的热点，但是采用该种方法时，得到的型材表面的涂层厚薄不均，其产品存在耐候性、耐磨性和耐热性不是很好的缺陷，限制了其应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其具有优异的耐热性、耐磨性和耐候性。
本发明提出的一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其包括铝合金基材、覆盖在铝合金基材表面的底漆层、覆盖在底漆层表面的面漆层和覆盖在面漆层表面的木纹转印膜；所述底漆层和面漆层均由木纹转印漆静电喷涂后固化而成；
其中，所述木纹转印漆的原料按重量份包括：聚酯树脂100-150份、羟基丙烯酸树脂4-20份、酚醛环氧乙烯基酯树脂2-13份、固化剂3-10份、钛白粉15-30份、中空玻璃微珠2-10份、碳纳米管3-15份、硫酸钙晶须3-12份、氧化锆3-11份、天青石粉3-12份、矿棉纤维1-6份、纳米氧化铝3-15份、碳化硼2-9份、丙烯酸酯流平剂0.5-3份、增光剂2-6份、苯骈三氮唑0.5-2.8份、氟硅酸钠1-3.2份、安息香0.3-2.4份。
优选地，所述固化剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、N,N,N’,N’-四(2-羟乙基)己二酰胺、β-羟烷基酰胺按重量比为1-3：2-5：1-3：5-20的混合物。
优选地，所述碳纳米管为改性碳纳米管；所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将羧基化碳纳米管加入二氯丙烷中超声处理20-50min，加入亚硫酰氯搅拌均匀，升温至80-95℃，反应10-20h，加入3-苯基-2-丙烯-1-醇，在35-45℃下搅拌反应10-20h，反应结束后洗涤、干燥得到物料A；将碱性硅溶胶加入反应装置中，然后加入乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌30-80min，加入冰醋酸后升温至55-70℃，搅拌50-120min，干燥后得到物料B；将物料B和物料A加入水中，在氮气的保护下搅拌均匀，加入过氧化甲乙酮，在65-80℃下搅拌反应150-220min，反应结束后过滤、洗涤得到所述改性碳纳米管
优选地，羧基化碳纳米管、亚硫酰氯、3-苯基-2-丙烯-1-醇的重量比为3-5：10-15：30-50。
优选地，二氯丙烷的质量为羧基化碳纳米管重量的10-20倍。
优选地，碱性硅溶胶、乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为2-10：1-3：2-5：3-8。
优选地，冰醋酸的重量为碱性硅溶胶重量的0.01-0.05倍。
优选地，物料B和物料A的重量比为5-20：2-9。
优选地，过氧化甲乙酮的重量为物料B和物料A总重量的1-2.5％。
优选地，所述碳化硼为改性碳化硼；所述改性碳化硼由聚酰胺蜡、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚丙烯蜡中的一种或者多种与碳化硼喷雾造粒制备而成。
本发明所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，所采用的木纹转印漆以端羧基聚酯树脂为主料，同时加入了羟基丙烯酸树脂和酚醛环氧乙烯基酯树脂对其进行改性，使其具有三者的性质，在提高转印漆附着力的同时改善了漆膜的耐高温性、耐候性和耐磨性，同时改善了漆膜的抗冲击性能；优选方式中，所述改性碳纳米管的制备过程中，首先以羧基化碳纳米管和亚硫酰氯为原料，使羧基化碳纳米管中的羟基与亚硫酰氯中的氯发生了反应，之后与3-苯基-2-丙烯-1-醇进行了接枝反应，将3-苯基-2-丙烯-1-醇引入到了碳纳米管的表面，得到了含双键的物料A；碱性硅溶胶、乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷反应，得到了具有Si-O-Si和Si-O-C结构以及双键的物料B；之后将物料A、物料B在过氧化甲乙酮的作用下进行了反应，从而将硅树脂引入到了碳纳米管的表面，得到了改性碳纳米管，将其加入体系中，与体系的结合力好，显著提高了漆膜的热稳定性，同时在体系中引进了Si-O-Si网状结构，提高了涂膜的硬度，并且与中空玻璃微珠、硫酸钙晶须、氧化锆、天青石粉、矿棉纤维、纳米氧化铝、碳化硼配合，显著提高了漆膜的力学性能、耐热性、耐磨性和耐划伤性；苯骈三氮唑、氟硅酸钠加入体系中，与端羧基聚酯树脂配合，改善了涂膜的泛黄现象，进一步提高了漆膜的耐候性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其包括铝合金基材、覆盖在铝合金基材表面的底漆层、覆盖在底漆层表面的面漆层和覆盖在面漆层表面的木纹转印膜；所述底漆层和面漆层均由木纹转印漆静电喷涂后固化而成；
其中，所述木纹转印漆的原料按重量份包括：聚酯树脂150份、羟基丙烯酸树脂4份、酚醛环氧乙烯基酯树脂13份、固化剂3份、钛白粉30份、中空玻璃微珠2份、碳纳米管15份、硫酸钙晶须3份、氧化锆11份、天青石粉3份、矿棉纤维6份、纳米氧化铝3份、碳化硼9份、丙烯酸酯流平剂0.5份、增光剂6份、苯骈三氮唑0.5份、氟硅酸钠3.2份、安息香0.3份。
实施例2
本发明提出的一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其包括铝合金基材、覆盖在铝合金基材表面的底漆层、覆盖在底漆层表面的面漆层和覆盖在面漆层表面的木纹转印膜；所述底漆层和面漆层均由木纹转印漆静电喷涂后固化而成；
其中，所述木纹转印漆的原料按重量份包括：聚酯树脂100份、羟基丙烯酸树脂20份、酚醛环氧乙烯基酯树脂2份、固化剂10份、钛白粉15份、中空玻璃微珠10份、碳纳米管3份、硫酸钙晶须12份、氧化锆3份、天青石粉12份、矿棉纤维1份、纳米氧化铝15份、碳化硼2份、丙烯酸酯流平剂3份、增光剂2份、苯骈三氮唑2.8份、氟硅酸钠1份、安息香2.4份。
实施例3
本发明提出的一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其包括铝合金基材、覆盖在铝合金基材表面的底漆层、覆盖在底漆层表面的面漆层和覆盖在面漆层表面的木纹转印膜；所述底漆层和面漆层均由木纹转印漆静电喷涂后固化而成；
其中，所述木纹转印漆的原料按重量份包括：聚酯树脂140份、羟基丙烯酸树脂7份、酚醛环氧乙烯基酯树脂10份、固化剂5份、钛白粉27份、中空玻璃微珠4.6份、碳纳米管13份、硫酸钙晶须4份、氧化锆10份、天青石粉5份、矿棉纤维5份、纳米氧化铝4份、碳化硼8份、丙烯酸酯流平剂1份、增光剂5份、苯骈三氮唑1份、氟硅酸钠3份、安息香0.8份；
其中，所述固化剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、N,N,N’,N’-四(2-羟乙基)己二酰胺、β-羟烷基酰胺按重量比为1：5：1：5的混合物；
所述碳纳米管为改性碳纳米管；所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将羧基化碳纳米管加入二氯丙烷中超声处理20min，加入亚硫酰氯搅拌均匀，升温至95℃，反应10h，加入3-苯基-2-丙烯-1-醇，在45℃下搅拌反应10h，反应结束后洗涤、干燥得到物料A；将碱性硅溶胶加入反应装置中，然后加入乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌80min，加入冰醋酸后升温至55℃，搅拌120min，干燥后得到物料B；将物料B和物料A加入水中，在氮气的保护下搅拌均匀，加入过氧化甲乙酮，在65℃下搅拌反应220min，反应结束后过滤、洗涤得到所述改性碳纳米管；其中，羧基化碳纳米管、亚硫酰氯、3-苯基-2-丙烯-1-醇的重量比为3：15：30；二氯丙烷的质量为羧基化碳纳米管重量的20倍；碱性硅溶胶、乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为2：3：2：8；冰醋酸的重量为碱性硅溶胶重量的0.01倍；物料B和物料A的重量比为20：2；过氧化甲乙酮的重量为物料B和物料A总重量的2.5％；
所述碳化硼为改性碳化硼；所述改性碳化硼由聚酰胺蜡与碳化硼喷雾造粒制备而成。
实施例4
本发明提出的一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其包括铝合金基材、覆盖在铝合金基材表面的底漆层、覆盖在底漆层表面的面漆层和覆盖在面漆层表面的木纹转印膜；所述底漆层和面漆层均由木纹转印漆静电喷涂后固化而成；
其中，所述木纹转印漆的原料按重量份包括：聚酯树脂110份、羟基丙烯酸树脂16份、酚醛环氧乙烯基酯树脂4份、固化剂9份、钛白粉20份、中空玻璃微珠8份、碳纳米管6份、硫酸钙晶须10份、氧化锆4.5份、天青石粉10份、矿棉纤维2份、纳米氧化铝13份、碳化硼3份、丙烯酸酯流平剂2.6份、增光剂3份、苯骈三氮唑2.6份、氟硅酸钠1.4份、安息香2份；
其中，所述固化剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、N,N,N’,N’-四(2-羟乙基)己二酰胺、β-羟烷基酰胺按重量比为3：2：3：20的混合物；
所述碳纳米管为改性碳纳米管；所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将羧基化碳纳米管加入二氯丙烷中超声处理50min，加入亚硫酰氯搅拌均匀，升温至80℃，反应20h，加入3-苯基-2-丙烯-1-醇，在35℃下搅拌反应20h，反应结束后洗涤、干燥得到物料A；将碱性硅溶胶加入反应装置中，然后加入乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌30min，加入冰醋酸后升温至70℃，搅拌50min，干燥后得到物料B；将物料B和物料A加入水中，在氮气的保护下搅拌均匀，加入过氧化甲乙酮，在80℃下搅拌反应150min，反应结束后过滤、洗涤得到所述改性碳纳米管；其中，羧基化碳纳米管、亚硫酰氯、3-苯基-2-丙烯-1-醇的重量比为5：10：50；二氯丙烷的质量为羧基化碳纳米管重量的10倍；碱性硅溶胶、乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为10：1：5：3；冰醋酸的重量为碱性硅溶胶重量的0.05倍；物料B和物料A的重量比为5：9；过氧化甲乙酮的重量为物料B和物料A总重量的1％；
所述碳化硼为改性碳化硼；所述改性碳化硼由聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚丙烯蜡与碳化硼喷雾造粒制备而成。
实施例5
本发明提出的一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其包括铝合金基材、覆盖在铝合金基材表面的底漆层、覆盖在底漆层表面的面漆层和覆盖在面漆层表面的木纹转印膜；所述底漆层和面漆层均由木纹转印漆静电喷涂后固化而成；
其中，所述木纹转印漆的原料按重量份包括：聚酯树脂135份、羟基丙烯酸树脂10份、酚醛环氧乙烯基酯树脂9份、固化剂7份、钛白粉26份、中空玻璃微珠8份、碳纳米管7份、硫酸钙晶须10份、氧化锆5份、天青石粉7份、矿棉纤维3份、纳米氧化铝9份、碳化硼5份、丙烯酸酯流平剂2份、增光剂4.3份、苯骈三氮唑2.1份、氟硅酸钠2.6份、安息香1.9份；
其中，所述固化剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、N,N,N’,N’-四(2-羟乙基)己二酰胺、β-羟烷基酰胺按重量比为2：3：2：16的混合物；
所述碳纳米管为改性碳纳米管；所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将羧基化碳纳米管加入二氯丙烷中超声处理30min，加入亚硫酰氯搅拌均匀，升温至90℃，反应16h，加入3-苯基-2-丙烯-1-醇，在40℃下搅拌反应16h，反应结束后洗涤、干燥得到物料A；将碱性硅溶胶加入反应装置中，然后加入乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌60min，加入冰醋酸后升温至65℃，搅拌100min，干燥后得到物料B；将物料B和物料A加入水中，在氮气的保护下搅拌均匀，加入过氧化甲乙酮，在73℃下搅拌反应200min，反应结束后过滤、洗涤得到所述改性碳纳米管；其中，羧基化碳纳米管、亚硫酰氯、3-苯基-2-丙烯-1-醇的重量比为4：13：42；二氯丙烷的质量为羧基化碳纳米管重量的16倍；碱性硅溶胶、乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为5：2：4：7；冰醋酸的重量为碱性硅溶胶重量的0.03倍；物料B和物料A的重量比为17：6；过氧化甲乙酮的重量为物料B和物料A总重量的2％；
所述碳化硼为改性碳化硼；所述改性碳化硼由聚酰胺蜡、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚丙烯蜡与碳化硼喷雾造粒制备而成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，其包括铝合金基材、覆盖在铝合金基材表面的底漆层、覆盖在底漆层表面的面漆层和覆盖在面漆层表面的木纹转印膜；所述底漆层和面漆层均由木纹转印漆静电喷涂后固化而成；
其中，所述木纹转印漆的原料按重量份包括：聚酯树脂100-150份、羟基丙烯酸树脂4-20份、酚醛环氧乙烯基酯树脂2-13份、固化剂3-10份、钛白粉15-30份、中空玻璃微珠2-10份、碳纳米管3-15份、硫酸钙晶须3-12份、氧化锆3-11份、天青石粉3-12份、矿棉纤维1-6份、纳米氧化铝3-15份、碳化硼2-9份、丙烯酸酯流平剂0.5-3份、增光剂2-6份、苯骈三氮唑0.5-2.8份、氟硅酸钠1-3.2份、安息香0.3-2.4份。
2.根据权利要求1所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，所述固化剂为甲基丙烯酸缩水甘油酯、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯、N,N,N’,N’-四(2-羟乙基)己二酰胺、β-羟烷基酰胺按重量比为1-3：2-5：1-3：5-20的混合物。
3.根据权利要求1或2所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，所述碳纳米管为改性碳纳米管；所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备：将羧基化碳纳米管加入二氯丙烷中超声处理20-50min，加入亚硫酰氯搅拌均匀，升温至80-95℃，反应10-20h，加入3-苯基-2-丙烯-1-醇，在35-45℃下搅拌反应10-20h，反应结束后洗涤、干燥得到物料A；将碱性硅溶胶加入反应装置中，然后加入乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷，在室温下搅拌30-80min，加入冰醋酸后升温至55-70℃，搅拌50-120min，干燥后得到物料B；将物料B和物料A加入水中，在氮气的保护下搅拌均匀，加入过氧化甲乙酮，在65-80℃下搅拌反应150-220min，反应结束后过滤、洗涤得到所述改性碳纳米管。
4.根据权利要求3所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，羧基化碳纳米管、亚硫酰氯、3-苯基-2-丙烯-1-醇的重量比为3-5：10-15：30-50。
5.根据权利要求3或4所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，二氯丙烷的质量为羧基化碳纳米管重量的10-20倍。
6.根据权利要求3-5中任一项所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，碱性硅溶胶、乙基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷的重量比为2-10：1-3：2-5：3-8。
7.根据权利要求3-6中任一项所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，冰醋酸的重量为碱性硅溶胶重量的0.01-0.05倍。
8.根据权利要求3-7中任一项所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，物料B和物料A的重量比为5-20：2-9。
9.根据权利要求3-8中任一项所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，过氧化甲乙酮的重量为物料B和物料A总重量的1-2.5％。
10.根据权利要求1-9中任一项所述耐热耐磨铝合金木纹转印型材，其特征在于，所述碳化硼为改性碳化硼；所述改性碳化硼由聚酰胺蜡、聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚四氟乙烯改性聚丙烯蜡中的一种或者多种与碳化硼喷雾造粒制备而成。
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