專利名稱：表面復(fù)合有納米陶瓷硅烷復(fù)合膜的鋁材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋁材表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及到鋁材噴涂前復(fù)合有復(fù)合膜的鋁材。
背景技術(shù)：
目前，鋁材在噴涂前一般采用鉻酸鹽進(jìn)行表面處理以形成鉻化層，當(dāng)中的鉻化廢棄物含有大量六價(jià)鉻離子等有害成分。由于這些六價(jià)鉻以及它的流失擴(kuò)散而構(gòu)成對生態(tài)環(huán)境的污染危害。其次是鉻渣的強(qiáng)堿性危害。當(dāng)鉻渣在露天堆存時(shí)，經(jīng)長期雨水沖淋后大量的六價(jià)鉻離子隨雨水溶滲、流失、滲入地表，從而污染地下水、江河、湖泊，進(jìn)而危害農(nóng)田、水產(chǎn)和人體健康。六價(jià)鉻離子對人體健康的毒害很大，經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，其在人體內(nèi)具有致癌作用。為此，各國政府及有關(guān)部門開始極力倡導(dǎo)具有環(huán)境協(xié)調(diào)性環(huán)保材料和綠色材料的開發(fā)和研制。可以預(yù)見，在相關(guān)政策法規(guī)的支撐下，鉻酸鹽在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用必將受到越來越嚴(yán)格的限制，鋁型材無鉻化表面處理技術(shù)將具有廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景和廣泛市場需求。由于傳統(tǒng)的鉻化槽液工藝中含有氟離子，鋁材在處理過程中會產(chǎn)生氟化鋁附著在鋁材工件的表面上，氟化鋁是不溶于水，如果不經(jīng)過水洗，將嚴(yán)重影響鋁材噴涂后的附著力，涂層甚至脫落，因此鋁材在噴涂前必須經(jīng)過水洗。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種無污染的、噴涂前無需水洗的復(fù)合有納米陶瓷硅烷復(fù)合膜的鋁材。為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案1、一種表面復(fù)合有納米陶瓷硅烷復(fù)合膜的鋁材，包括有鋁材本體，以及復(fù)合在鋁材本體表面的復(fù)合膜，其特征在于所述復(fù)合膜是應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)通過添加了納米級SW2的硅烷處理液處理的、經(jīng)脫水后以Si-O-Si鍵構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并以Si-O-Al共價(jià)鍵與鋁材表面復(fù)合的復(fù)合膜。硅烷是一類硅基的有機(jī)物和無機(jī)化合物復(fù)配而成的化合物，其水解后在溶液中形成足量的活性-Si-OH基團(tuán)(硅羥基)。-Si-OH基團(tuán)和鋁材表面的羥基-OH經(jīng)進(jìn)一步脫水聚合，在界面上生成Si-O-Al共價(jià)鍵，使硅烷與鋁材表面緊密結(jié)合在一起。而-Si-OH基團(tuán)間經(jīng)進(jìn)一步脫水聚合成Si-O-Si鍵，并以三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成硅烷膜。應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)原理，由一種有機(jī)酸(如單寧酸等)作為化學(xué)轉(zhuǎn)化膜成膜催化劑，往硅烷液中添加入納米級 SiO2構(gòu)成了納米陶瓷轉(zhuǎn)化膜處理液，通過浸漬或噴淋，再進(jìn)一步脫水，在鋁材上進(jìn)行協(xié)同成膜，這就形成了納米陶瓷硅烷復(fù)合膜無鉻處理技術(shù)。采用本實(shí)用新型所帶來的有益效果1、納米陶瓷硅烷復(fù)合膜是無鉻處理，解決了鋁材行業(yè)中的鉻污染問題。2、硅烷系是一種有機(jī)物，在表面處理過程中不產(chǎn)生任何影響成膜的物質(zhì)附著在鋁材表面，所以鋁材在噴涂前無需水洗。3、添加的納米填料，分散在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膜層中，與水解的硅烷復(fù)合后可在鋁材表面形成一種橋鍵，使緊密結(jié)合而無裂紋，以化學(xué)共價(jià)鍵的結(jié)合模式與鋁材復(fù)合顯著提高了涂層的附著力。
圖1為本實(shí)用新型表面復(fù)合有納米陶瓷硅烷復(fù)合膜的鋁材的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，圖中1為鋁材，2為納米陶瓷硅烷復(fù)合膜，其具體成膜步驟如下1、酸性除油游離酸(H2SO4) 130g 200g/L，溫度為常溫，時(shí)間Imin !3min。2、水洗(自來水保持溢流)PH值彡2，溫度為常溫，時(shí)間Imin aiiin。3、堿蝕游離堿(NaOH) 40 60g/L，溫度為常溫，時(shí)間Imin 3min，堿蝕蝕刻量至少1. 5g/m2以上。4、水洗(自來水保持溢流)PH值彡10，溫度為常溫，時(shí)間Imin aiiin。5、中和游離酸(HNO3) 150 200g/L，溫度為常溫，時(shí)間Imin !3min。6、水洗(自來水保持溢流)PH值彡5，溫度為常溫，時(shí)間Imin ;3min。7、純水洗(保持溢流)，PH值6.0 7.0，電導(dǎo)率< 200us/cm，溫度為常溫，時(shí)間 Imin 3min。8、硅烷處理(Eco003、EcoOl 1、PSi_2)，硅含量 25 35mg/L, PH 值 6. 0 7. 0，電導(dǎo)率30 200us/cm，溫度為常溫，時(shí)間20s 2min。9、滴干將硅烷處理好的型材進(jìn)行滴干，滴干至無明顯水滴為止。10、烘干溫度70°C 80°C，時(shí)間IOmin 15min，水分烘干為準(zhǔn)。經(jīng)烘干脫水后，在鋁材表面復(fù)合上一層以橋鍵鍵合的，緊密無裂紋的納米陶瓷硅烷復(fù)合膜，無需水洗，即可進(jìn)行下一步的鋁材噴涂工藝。
權(quán)利要求1. 一種表面復(fù)合有納米陶瓷硅烷復(fù)合膜的鋁材，包括有鋁材本體，以及復(fù)合在鋁材本體表面的復(fù)合膜，其特征在于所述復(fù)合膜是應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)通過添加了納米級S^2 的硅烷處理液處理的、經(jīng)脫水后以Si-O-Si鍵構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并以Si-O-Al共價(jià)鍵與鋁材表面復(fù)合的復(fù)合膜。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種表面復(fù)合有納米陶瓷硅烷復(fù)合膜的鋁材，包括有鋁材本體，以及復(fù)合在鋁材本體表面的復(fù)合膜，該復(fù)合膜是應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)通過添加了納米級SiO2的硅烷處理液處理的、經(jīng)脫水后以Si-O-Si鍵構(gòu)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并以Si-O-Al共價(jià)鍵與鋁材表面復(fù)合的復(fù)合膜。由于納米陶瓷硅烷復(fù)合膜是無鉻處理，解決了鋁材行業(yè)中的鉻污染問題。在表面處理過程中不產(chǎn)生任何影響成膜的物質(zhì)附著在鋁材表面，所以鋁材在噴涂前無需水洗。添加的納米填料，分散在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的膜層中，與水解的硅烷復(fù)合后可在鋁材表面形成一種橋鍵，使緊密結(jié)合而無裂紋，以化學(xué)共價(jià)鍵的結(jié)合模式與鋁材復(fù)合顯著提高了涂層的附著力。
文檔編號C23C20/08GK202022980SQ20112008451
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者葉澤恩 申請人:佛山市南海華豪鋁型材有限公司