[发明专利]一种铝型材表面结构及在铝型材表面复合陶瓷涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在铝型材表面喷涂陶瓷涂层的方法。

背景技术

铝型材是现代装饰行业门窗与幕墙的主要用料，而这些铝合金材料如果没有进行表面处理，外观仅是铝合金本色，并且极易腐蚀，不可能满足建筑材料要求装饰性强，室外应用的高耐侯性,所以实际应用中的所有铝型材都需要进行表面处理。铝型材表面处理的三种常规方式：电泳、静电粉末喷涂、氟碳喷涂。

1.电泳

电泳属于阳极氧化，是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。

电泳漆膜具有涂怪丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、耐冲击性能、抗渗透性能明显优于其他涂装工艺。

其最大的缺陷在于：电泳的颜色比较单一，只有几种颜色（银白、香槟、金黄、黑色及仿不锈钢色）。其次：电泳容易产生色差。

2.静电粉末喷涂

用静电喷粉设备把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层。粉状涂层经过过高温烘烤流平与固化，变成效果各异的最终涂层。喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺。

粉沫喷涂的原料为：聚氨脂、聚氨树脂、环氧树脂、羟基聚脂树脂以及环氧／聚酯树脂，可配制多种颜色。

优点：

高效节能：由于是一次性成膜，可提高生产效率30～40%，降低能耗约30%。

污染少：无有机溶剂挥发（不含油漆涂料中甲苯、二甲苯等有害气体）。

涂膜性能好：一次性成膜厚度可达50～80μm，其附着力、耐蚀性等综合指标比较优异。

色彩多样：可根据客户要求做出各种颜色，且产生色差的机率比较小。

缺点：

比较鲜艳的颜色容易褪色。

铝型材前处理表面质量不好，容易产生橘皮、甚至脱粉。

3.氟碳喷涂

氟碳喷涂料是以聚偏二氟乙烯树脂nCH2CF2烘烤（CH2CF2）n（PVDF）为基料或配金属铝粉为色料制成的涂料。氟碳基料的化学结构中以氟／碳化合键结合。

这种具有短键性质的结构与氢离子结合认为最稳定最牢固的结合，化学结构上的稳定与牢固使氟碳涂料的物理性质不同于一般涂料。除了在机械性能方面的耐磨性，抗冲击性具有优良的性能外，

特别是在恶劣气候和环境显示出长久的抗退色性，搞紫外线性能。

氟碳涂料本身性能决定，喷涂设备必须保证有出色的雾化效果，保证喷涂层的均匀性，氟碳涂料中的金属微粒的分布，直接影响涂层的外观效果。涂层均匀，质量优秀的氟碳涂层具有金属光泽，颜色鲜明、明显的立体感。

而使用不合适的喷涂设备的氟碳喷涂层，会产生颜色不均，表面有阴影或涂层不牢。

大大影响了氟碳的装饰效果，为了达到好的喷涂效果，均采用高压静电电气喷枪。

氟碳喷涂的优缺点

优点是：

耐候性：具有搞紫外线降解，抗粉化性强，长期保持具有颜色和光泽。

耐化学品性：具有抗酸和液态碱的侵蚀及不受空气污染、酸雨的侵袭。

耐腐蚀性：空气中腐蚀粒子的渗透率低，能长期承受恶劣的环境而不腐蚀。

机械性能：具有极佳的搞冲击性、耐磨性及优良的漆膜柔性。

缺点是：

价格高昂。

生产过程无论那个环节处理不好，容易产生橘皮。

从以上三种现在正在大量使用的铝型材表面处理方法中，可以看出，在铝型材表面清洁及涂料喷涂过程中均会产生大量的有毒有害物质。并且常规涂料均是有机物涂层，受本身材料特性影响，在耐候性上无法与做为无机物的“陶瓷涂料”相比。所以，为了达到铝型材表面处理的升级换代，有必要将具有优异性的“陶瓷涂料”应用于铝型材表面处理，提高铝型材的综合使用性能（耐磨性超高，不粘灰尘并且有自洁功能等），同时也减少传统铝型材在表面处理过程产生的各种有毒有害物质。

“陶瓷涂料”（典型产品名称：银圭）是以二氧化硅（源于岩石和火山灰）为原料，在溶胶--凝胶法的基础上制备出的纯无机陶瓷粘合剂。参与反应的物质不单是单纯的混合物形态，而是通过化学结合形成完整的化合物，最终创造出兼备有机物和无机物优点的新无机材料，所以它是地球未曾有过的材料---柔性无机物。它可制作具有柔韧性的无机涂料，开拓了无限可能性，克服了结构陶瓷在1000℃以上烧制的缺点，可实现低温180℃以下或常温固化。用传统观念可理解为柔性陶瓷。