CN111926957A - 一种热塑性pvdf氟碳粉末涂覆铝单板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，包括铝合金基层板、钝化膜、PVDF氟碳粉末层。铝单板的生产工艺包括钣金工艺、前处理工艺和喷涂工艺三部分，铝单板表面涂装技术采用“一涂两烤”工艺即前处理完成形成钝化膜后经60～100℃烘烤8min‑10min来去除前处理过程中板面的自来水和纯水残留使铝板达到适合喷涂的状态，然后喷涂PVDF氟碳粉末经235℃烘烤15min固化而成。本发明采用PVDF氟碳粉末涂料作为铝单板的表面涂层并通过“一涂两烤”的生产工艺开发的建筑装饰材料新产品具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐候等新性能，较适合在环境恶劣、高腐蚀性和盐雾性的沿海或海上建筑外墙装饰上应用。

Description

一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板
技术领域
本发明涉及一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，属于建筑装饰材料技术领域
背景技术
目前，幕墙装饰行业对建材产品的绿色环保和使用寿命都提出了较高要求，但下游建筑装饰用铝单板生产行业仍是以溶剂型的氟碳油漆喷涂为主，产品生产过程中环保压力巨大，此外，虽然可回收性好且不含溶剂的粉末喷涂工艺日趋成熟，但是当下常用的环氧树脂和聚酯粉末不具备氟碳油漆那样优异的抗紫外线能力，在长时间暴晒下产品甚至5-6年就会褪色导致建筑外观出现明显色差。PVDF氟碳粉末在氟树脂基础上经过改性、加工而成的一种新型涂料，其主要特点是氟树脂中有化学键中键能最大的F-C键，在受热、光(包括紫外线)的作用下，F-C键难以断裂，因此显示出超强的耐候性、耐腐蚀性及耐磨性等。如果将PVDF氟碳粉末用于现今的粉末喷涂工艺，开发的PVDF氟碳粉末涂覆铝单板将具备优良的耐候性和耐腐蚀性，这将解决目前行业内粉末喷涂工艺产品在紫外线的照射下易褪色造成建筑外观出现明显色差的技术难题，而且，由于PVDF氟碳粉末不使用苯、二甲苯等溶剂，生产过程中VOC的排放量被有效降低，这大大缓解了环保压力。与此同时，PVDF氟碳粉末的成本相对于氟碳油漆和全新的耐候性粉末来说较低，有利于市场推广，倒逼生产厂商环保涂料的发展，推进我国生态文明建设。
本发明提出一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，通过对经过前处理工艺的铝合金基层板上喷涂PVDF氟碳粉末并通过烘烤固化形成稳定的表面涂层，借助PVDF氟碳粉末涂料的优异性能使得开发的PVDF氟碳粉末涂覆铝单板具有良好的耐候、耐腐蚀、耐磨等性能，相对于传统粉末喷涂铝单板其性能指标有了进一步的提升。
发明内容
本发明的目的是，针对目前的耐候性和环保需求，提供一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板。通过借助PVDF的独特结构将其进行改性应用于涂料体系中，PVDF改性后既保留了原有性质，还增加了基团活性，使PVDF能够在涂料体系中均匀分布、与之相容，先将PVDF与丙烯酸树脂复合，然后以复合材料制备功能涂料，达到提升涂料在金属表面发挥良好耐磨、耐腐蚀、耐候等性能的目的。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板是由铝合金基层板、钝化膜、PVDF氟碳粉末层组成。
铝合金基层板采用材质3003系列铝合金板然后经过下料、数冲、折弯、焊接、打磨等钣金加工工艺形成所需的产品造型，钣金加工完成后依次进行前处理工艺和喷涂工艺。前处理工艺包含以下工序：50～60℃下采用脱脂剂对铝合金基层板进行预脱脂和脱脂处理、常温下第一道自来水洗去除残留的脱脂剂、常温下使用出光剂去除氧化物、常温下第二道自来水洗去除残留的出光剂、常温下采用钝化剂对铝合金基层板进行钝化处理并形成钝化膜、常温下第三道纯水洗去除残留的钝化剂、进入第一次烘烤，经60～100℃烘烤8min-10min工序去除板面残留清水，至此前处理工艺完成；喷涂工艺依次为首先在完成前处理工艺的铝合金基层板表面上喷涂稀释完成的PVDF氟碳粉末涂料并经过流平工序，然后采用235℃烘烤15min使整个板面涂层固化而成。
铝合金基层板需要通过钣金工艺进行造型，并且在喷涂之前分别需要经过粗磨和细磨两道打磨工序以提高板面的粗糙度从而提高漆膜在铝合金基层板上的附着力，铝合金基层板在喷涂之前要进行碱洗脱脂、酸洗去氧化物、钝化形成具有保护性和增加粉末附着力的钝化膜、自来水洗和纯水洗去除处理液残留使得经过处理的铝合金基层板表面达到基材防腐的目的，同时也使经过处理后的板面效果能够满足PVDF氟碳粉末喷涂的需要使PVDF氟碳粉末涂料能最大程度的附着在铝合金基层板的板面上。
钝化膜是采用钝化剂对铝合金基层板进行喷淋在其表面形成致密的呈银白色的钝化膜，形成的钝化膜一方面可以对金属表面形成保护提高基材的防腐性能，另一方面可以提高PVDF氟碳粉末层对铝基材的附着力，钝化膜的厚度为2～3μm。
PVDF氟碳粉末层是先将PVDF材料进行功能化改性来提高PVDF在涂料体系中的分散性、相容性，然后将PVDF与丙烯酸树脂复合来制备功能涂料，以此新型功能性涂料对铝合金基层板进行喷涂来提升其耐磨、耐腐蚀、耐候等性能，形成的PVDF氟碳层膜厚为53μm左右。
本发明的有益效果是，本发明首次通过将PVDF材料进行功能化改性之后应用到粉末涂料中去制成复合型的功能性涂料，此涂料应用到金属表面喷涂中去采用“一涂两烤”的技术工艺得到的具有新型材料涂层的铝单板应用到建筑装饰领域，借助于PVDF材料的优异的性能得到的PVDF氟碳粉末喷涂铝单板的耐磨、耐腐蚀、耐候等性能大大提升，为在环境恶劣地区、沿海地区及近海建筑物外表面装饰材料的应用提供了更好的选择。
附图说明
图1为本发明PVDF氟碳粉末涂覆铝单板结构示意图；
图中，1、铝合金基层板；2、钝化膜；3、PVDF氟碳粉末层
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种建筑装饰用PVDF氟碳涂覆铝单板，包括铝合金基层板1、钝化膜2和PVDF氟碳粉末层3，铝合金基础层1厚度为2.5mm或者3.0mm材质为3003系列铝合金，通过钣金加工工艺使其达到所需要的造型，并且待喷涂面经过80目砂纸打磨处理板面的划伤、凹坑、压痕等缺陷增加待喷涂面的粗糙度进而增加漆膜附着力；钝化膜2是在前处理工艺环节钝化工序采用钝化剂对铝合金基层板喷淋所形成的厚度为2～3μm左右的致密呈银白色的保护膜，其可以增加基材的防腐能力以及增加PVDF氟碳层3在铝合金基层板1上的附着力；PVDF氟碳层3是以改性的PVDF作为添加材料与粉末涂料复合形成的粉末涂料喷涂而成，首先将PVDF材料进行功能化改性来提高PVDF在涂料体系中的分散性、相容性，然后将PVDF与丙烯酸树脂复合来制备成功能涂料对铝合金基层板进行喷涂，最终形成厚度为53μm左右的氟碳粉末层。PVDF氟碳粉末涂料制作过程中先将功能化改性，增强其与其他材料的相容性，然后将经过改性的PVDF添加到丙烯酸树脂中形成稳定、高度分散的氟树脂，最后将氟树脂与颜料、填料、助剂混合制成PVDF氟碳粉末涂料。
如图1所示，一种建筑装饰用PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，其生产工艺包括钣金工艺、前处理工艺和喷涂工艺三部分，而喷涂工艺采用的技术则是“一涂两烤”的生产技术，即前处理完成形成铬化膜后经60～100℃烘烤8min-10min来去除前处理过程中板面的自来水和纯水残留使铝板达到适合喷涂的状态，然后喷涂PVDF氟碳粉末，最后经235℃烘烤15min固化而成。钣金工艺包括下料、数冲、折弯、焊接、打磨等工序；前处理工艺包括脱脂剂预脱脂和脱脂、出光除去氧化膜、钝化形成钝化膜、自来水洗和纯水洗去除溶液残留、烘烤去除自来水和纯水残留等工序；喷涂工艺包括喷涂PVDF氟碳粉末、流平、烘烤固化等工序；“一涂两烤”生产技术中一涂为喷涂PVDF氟碳粉末层，两烤为前处理完成后60～100℃烘烤8min-10min来去除前处理过程中板面的自来水和纯水残留和经235℃烘烤15min将涂层进行固化最终完成整个生产工序。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，包含铝合金基层板(1)、钝化膜(2)和PVDF氟碳粉末层(3)，其特征在于，所述铝合金基层板(1)生产工艺包括钣金工艺、前处理工艺和喷涂工艺三部分；所述钣金工艺依次为下料、数冲、折弯、焊接和打磨工艺；所述前处理工艺包含以下工序：50～60℃下采用脱脂剂对铝合金基层板(1)进行预脱脂和脱脂处理、常温下第一道自来水洗去除残留的脱脂剂、常温下使用出光剂去除氧化物、常温下第二道自来水洗去除残留的出光剂、常温下采用钝化剂对铝合金基层板(1)进行钝化处理并形成钝化膜(2)、常温下第三道纯水洗去除残留的钝化剂、进入第一次烘烤，经60～100℃烘烤8min-10min工序去除板面残留清水，至此前处理工艺完成；所述喷涂工艺依次为首先在完成前处理工艺的铝合金基层板(1)表面上喷涂稀释完成的PVDF氟碳粉末涂料并经过流平工序，然后采用235℃烘烤15min使整个板面涂层固化。
2.根据权利要求1所述的一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，其特征在于，所述钝化膜(2)为铝单板前处理工艺中钝化工序中形成，具体方式是采用钝化剂对悬挂的金属基层板喷淋在其表面形成均匀、致密呈银白色的钝化膜(2)。
3.根据权利要求2所述的一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，其特征在于，所述钝化膜(2)的厚度为2～3μm。
4.根据权利要求1所述的一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，其特征在于，所述PVDF氟碳粉末涂料采用的是改性的PVDF和丙烯酸树脂复合并配以颜料、填料及其他助剂加工而成的分散、功能稳定的粉末涂料。
5.根据权利要求1所述的一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，其特征在于，所述铝合金基层板(1)材质为3003系列铝合金板。
6.根据权利要求1所述的一种热塑性PVDF氟碳粉末涂覆铝单板，其特征在于，所述PVDF氟碳粉末层(3)厚度为53μm左右。
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