CN112246570A - 一种薄铝板的表面防水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种薄铝板的表面防水处理方法,包括:(1)对薄铝板表面清洗,于碳酸氢钠溶液中浸泡处理,冲洗,烘干；(2)浸入硅溶胶溶液,加热至40～45℃超声浸泡,冲洗,烘干；硅溶胶溶液由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水混合而成；(3)浸入钝化液,恒温钝化处理,冲洗,烘干；(4)将薄铝板表面喷涂防水底漆,烘干；(5)浸入硅溶胶溶液,加热至50～55℃超声浸泡,冲洗,烘干；(6)将薄铝板表面喷涂防水面漆,烘干,得到防水薄铝板；本发明通过采用硅溶胶溶液作为渗透剂，并结合二次高温超声渗透处理，不仅提高了薄铝板表面钝化层的致密性，同时大大增强薄铝板表面防水涂层的附着力及稳定性，显著改善薄铝板的防水性能和耐久性。

Description

一种薄铝板的表面防水处理方法
技术领域
本发明涉及建材加工技术领域，特别涉及一种薄铝板的表面防水处理方法。
背景技术
随着薄铝板材料的广泛应用，以及其性能要求的不断提高，由于传统的薄铝板材料相较于其他金属类防水材料的均匀性、致密度低，存在防水、防腐性能低、强度小等不足。现有为能够达到相应的防水性能要求，通常是通过对薄铝板进行一定的表面钝化和涂覆防水层的工艺处理，但同时往往出现薄铝板表面钝化致密度低、平整度差、涂层易脱落、耐久性差等问题，较大地限制了薄铝板材料在更多领域场合的应用，因此，寻找一种在提高薄铝板表面防水性能的同时，可充分提高防水层的附着力及稳定性的薄铝板表面防水处理方法，对薄铝板材料在建材领域的更广泛应用具有重要作用。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种薄铝板的表面防水处理方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种薄铝板的表面防水处理方法，包括如下步骤：
(1)清洁活化：采用去离子水对薄铝板的表面进行冲洗后，浸入碳酸氢钠溶液中浸泡处理，取出用去离子水冲洗，烘干；
(2)超声渗透预处理：将清洁活化后的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至40～45℃下超声浸泡5～10min，取出用去离子水冲洗，烘干；所述硅溶胶溶液由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水按照质量比为1:(0.01～0.05):(35～45):(20～30)混合而成；
(3)表面钝化：将经过超声渗透预处理的薄铝板，浸入钝化液中，进行恒温钝化处理，采用去离子水冲洗，烘干；
(4)喷涂防水底漆：将钝化后的薄铝板的表面喷涂防水底漆，烘干；
(5)二次超声渗透：将喷涂有防水底漆的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至50～55℃超声浸泡20～25min，取出用去离子水冲洗，烘干；
(6)喷涂防水面漆：将步骤(5)获得的薄铝板表面喷涂防水面漆，高温烘干，即可得到高防水薄铝板。
进一步说明，步骤(1)中，所述碳酸氢钠溶液的质量浓度为3.5～4.5％，所述浸泡温度为35～40℃，浸泡时间为60～80s，调整碳酸氢钠的浓度及浸泡条件，提高薄铝板表面的清洁活化效果。
进一步说明，所述硅溶胶溶液是由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水按照质量比为1:0.03:40:25混合而成，调整正硅酸乙酯与冰醋酸的配比，有利于提高硅溶胶溶液在高温超声作用下的渗透扩散作用。
进一步说明，步骤(2)中，所述超声处理功率为80～100W，超声频率为15～20kHz。
进一步说明，所述钝化液，按照重量份数比，包括1.5～2.0份硅烷偶联剂KH-550、1～3份WD-72硅烷、5～8份硅酸钠、1～3份聚二甲基硅氧烷、0.5～1份十二烷基磷酸酯、15～20份乙醇，60～100份去离子水。
进一步说明，步骤(3)中，所述钝化处理温度为35～40℃，处理时间为30～35min。
进一步说明，步骤(4)中，所述防水底漆为环氧锌黄，喷涂厚度为20～30μm；控制涂层厚度，保证涂层的稳定性和附着力。
进一步说明，步骤(5)中，所述超声处理功率为120～200W，超声频率为22～25kHz，调控超声处理条件，促进硅溶胶溶液在不同涂层表面扩散。
进一步说明，步骤(6)中，所述防水面漆，按照重量份数比，包括：10～15份甲基硅树脂、18～22份水性丙烯酸树脂、25～35份聚氨酯丙烯酸酯、8～15份乙二醇***醋酸酯、20～25份聚乙二醇和30～40份正丁醇；所述防水面漆喷涂厚度为60～70μm。
进一步说明，步骤(1)～(4)中的烘干温度为40～45℃，步骤(5)～(6)中的烘干温度为50～55℃，调控各个步骤的热风烘干的温度条件，保证各处理层的稳定性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过采用由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水配制的硅溶胶溶液作为渗透剂，结合二次高温超声渗透处理，不仅有效提高了薄铝板表面钝化层的致密性，同时有效增强了薄铝板表面防水涂层的附着力及稳定性，从而大大提高了薄铝板的防水性能和耐久性，相比传统的薄铝板表面防水处理方法，1)本发明利用了硅溶胶溶液结合高温超声渗透处理，有利于薄铝板的致密性，并提高了薄铝板表面的钝化层与薄铝板的结合能力，促进钝化液在薄铝板表面的分散性，增强钝化层的致密性及防水防腐性能。2)本发明通过在底漆与面漆涂布层之间，利用硅溶胶溶液的二次高温超声渗透作用下，使双涂层的结合能力更优，不仅有效达到良好的防水性能，而且有效提高了薄铝板表面双防水涂层的稳定性，平整度更好，不易脱落，耐久性好。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1-一种薄铝板的表面防水处理方法，包括如下步骤：
(1)清洁活化：采用去离子水对薄铝板的表面进行冲洗后，浸入质量浓度为3.5％碳酸氢钠溶液中，在35℃浸泡处理60s，取出用去离子水冲洗，40℃烘干；
(2)超声渗透预处理：将清洁活化后的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至40℃下超声浸泡5min，超声处理功率为80W，超声频率为15kHz，取出用去离子水冲洗，40℃烘干；所述硅溶胶溶液由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水按照质量比为1:0.01:35:20混合而成；
(3)表面钝化：将经过超声渗透预处理的薄铝板，浸入钝化液中，进行35℃恒温钝化处理30min；钝化液按照重量份数比，包括1.5份硅烷偶联剂KH-550、1份WD-72硅烷、5份硅酸钠、1份聚二甲基硅氧烷、0.5份十二烷基磷酸酯、15份乙醇，60份去离子水；采用去离子水冲洗，40℃烘干；
(4)喷涂防水底漆：将钝化后的薄铝板的表面喷涂防水环氧锌黄底漆，喷涂厚度为20μm，40℃烘干；
(5)二次超声渗透：将喷涂有防水底漆的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至50℃超声浸泡20min，超声处理功率为120W，超声频率为22kHz，取出用去离子水冲洗，50℃烘干；
(6)喷涂防水面漆：将步骤(5)获得的薄铝板表面喷涂防水面漆，喷涂厚度为60μm；防水面漆按照重量份数比，包括：10份甲基硅树脂、18份水性丙烯酸树脂、25份聚氨酯丙烯酸酯、8份乙二醇***醋酸酯、20份聚乙二醇和30份正丁醇；50℃高温烘干，即可得到高防水薄铝板。
实施例2-一种薄铝板的表面防水处理方法，包括如下步骤：
(1)清洁活化：采用去离子水对薄铝板的表面进行冲洗后，浸入质量浓度为4.5％碳酸氢钠溶液中，在40℃浸泡处理80s，取出用去离子水冲洗，45℃烘干；
(2)超声渗透预处理：将清洁活化后的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至45℃下超声浸泡510min，超声处理功率为100W，超声频率为20kHz，取出用去离子水冲洗，45℃烘干；所述硅溶胶溶液由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水按照质量比为1:0.05:45:30混合而成；
(3)表面钝化：将经过超声渗透预处理的薄铝板，浸入钝化液中，进行40℃恒温钝化处理35min；钝化液按照重量份数比，包括2.0份硅烷偶联剂KH-550、3份WD-72硅烷、8份硅酸钠、3份聚二甲基硅氧烷、1份十二烷基磷酸酯、20份乙醇，100份去离子水；采用去离子水冲洗，45℃烘干；
(4)喷涂防水底漆：将钝化后的薄铝板的表面喷涂防水环氧锌黄底漆，喷涂厚度为30μm，45℃烘干；
(5)二次超声渗透：将喷涂有防水底漆的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至55℃超声浸泡25min，超声处理功率为200W，超声频率为25kHz，取出用去离子水冲洗，55℃烘干；
(6)喷涂防水面漆：将步骤(5)获得的薄铝板表面喷涂防水面漆，喷涂厚度为70μm；防水面漆按照重量份数比，包括：15份甲基硅树脂、22份水性丙烯酸树脂、35份聚氨酯丙烯酸酯、15份乙二醇***醋酸酯、25份聚乙二醇和40份正丁醇；55℃高温烘干，即可得到高防水薄铝板。
实施例3-一种薄铝板的表面防水处理方法，包括如下步骤：
(1)清洁活化：采用去离子水对薄铝板的表面进行冲洗后，浸入质量浓度为4％碳酸氢钠溶液中，在38℃浸泡处理70s，取出用去离子水冲洗，43℃烘干；
(2)超声渗透预处理：将清洁活化后的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至43℃下超声浸泡8min，超声处理功率为90W，超声频率为18kHz，取出用去离子水冲洗，43℃烘干；所述硅溶胶溶液由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水按照质量比为1:0.03:40:25混合而成；
(3)表面钝化：将经过超声渗透预处理的薄铝板，浸入钝化液中，进行38℃恒温钝化处理33min；钝化液按照重量份数比，包括1.8份硅烷偶联剂KH-550、2份WD-72硅烷、6.5份硅酸钠、2份聚二甲基硅氧烷、0.8份十二烷基磷酸酯、18份乙醇，80份去离子水；采用去离子水冲洗，43℃烘干；
(4)喷涂防水底漆：将钝化后的薄铝板的表面喷涂防水环氧锌黄底漆，喷涂厚度为25μm，43℃烘干；
(5)二次超声渗透：将喷涂有防水底漆的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至52℃超声浸泡23min，超声处理功率为180W，超声频率为23kHz，取出用去离子水冲洗，52℃烘干；
(6)喷涂防水面漆：将步骤(5)获得的薄铝板表面喷涂防水面漆，喷涂厚度为65μm；防水面漆按照重量份数比，包括：13份甲基硅树脂、20份水性丙烯酸树脂、30份聚氨酯丙烯酸酯、11份乙二醇***醋酸酯、23份聚乙二醇和35份正丁醇；53℃高温烘干，即可得到高防水薄铝板。
实施例4-根据实施例3的薄铝板的表面防水处理方法，区别在于：步骤(2)和步骤(5)中超声处理功率均为90W，超声频率为18kHz；其余步骤均与实施例3相同。
对比例1-根据实施例3的薄铝板的表面防水处理方法，区别在于：步骤(1)将清洁活化后的薄铝板直接浸入钝化液中，进行38℃恒温钝化处理，以及步骤(4)中，将喷涂有防水底漆的薄铝板烘干后，直接喷涂防水面漆。
对比例2-根据实施例3的薄铝板的表面防水处理方法，区别在于：步骤(2)和步骤(5)中，均在常温下采用硅溶胶溶液进行超声浸泡处理。
对比例3-根据实施例3的薄铝板的表面防水处理方法，区别在于：所述硅溶胶溶液由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水按照质量比为1:0.1:40:25混合而成。
本发明选用同一批次生产的薄铝板材根据上述实施例1～4和对比例1～3的表面防水处理方法进行薄铝板表面的防水处理，并分别进行如下性能测试，
(1)采用由实施例1～4和对比例1～3中经过表面钝化后的薄铝板，依据《GB/T10125 1997》中的性盐雾试验标准进行测试，采用浓度为5％氯化钠溶液，pH值为6.0作为喷雾用溶液，控制箱内温度为35℃，盐雾的沉降量为2.2ml/80cm2.h)，喷雾压力为0.05MPa；连续沉降，分别测定出现生锈白斑的时间，每组设3个重复。
(2)采用由实施例1～4和对比例1～3中经过上述喷涂防水面漆的薄铝板，依据《GB/T5210 2006》中的涂层附着力的测试，分别测定实施例1～4和对比例1～3的薄铝板的面漆涂层平均附着力，每组设3个重复。
其结果如下表：
Figure BDA0002737539390000061
由上表可看出，根据本发明的薄铝板的表面防水处理方法，通过采用由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水配制的硅溶胶溶液作为渗透剂，结合二次高温超声渗透处理，所获得的薄铝板表面防水性能明显提高，而且大大提高了薄铝板表面防水涂层的附着力，实现在充分改善薄铝板表面防水性能的同时，充分提高了薄铝板表面涂层的稳定性。
由实施例3和实施例4对比可以看出，实施例4中的面漆涂层的附着力降低，表明了本发明通过在底漆与面漆涂布层之间，利用硅溶胶溶液的二次高温超声渗透作用下，使双涂层的结合能力更优，不仅有效达到良好的防水性能，而且有效提高了薄铝板表面双防水涂层的稳定性。
由实施例3与对比例1～3对比还可以看出，对比例1中未经过超声渗透处理，其钝化层的致密性和涂覆层的附着性明显降低；对比例2和3中，改变超声处理的温度，以及当冰醋酸的含量增加时，影响硅溶胶溶液在不同涂层表面扩散渗透作用，表明了本发明利用硅溶胶溶液结合高温超声渗透处理方式，不仅充分提高了薄铝板表面的钝化层与薄铝板的结合能力，增强钝化层的致密性及防水防腐性能，而且大大提高了薄铝板表面双防水面漆涂层的附着力，平整度好，不易脱落，耐久性高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)清洁活化：采用去离子水对薄铝板的表面进行冲洗后，浸入碳酸氢钠溶液中浸泡处理，取出用去离子水冲洗，烘干；
(2)超声渗透预处理：将清洁活化后的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至40～45℃下超声浸泡5～10min，取出用去离子水冲洗，烘干；所述硅溶胶溶液由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水按照质量比为1:(0.01～0.05):(35～45):(20～30)混合而成；
(3)表面钝化：将经过超声渗透预处理的薄铝板，浸入钝化液中，进行恒温钝化处理，采用去离子水冲洗，烘干；
(4)喷涂防水底漆：将钝化后的薄铝板的表面喷涂防水底漆，烘干；
(5)二次超声渗透：将喷涂有防水底漆的薄铝板浸入硅溶胶溶液中，加热至50～55℃超声浸泡20～25min，取出用去离子水冲洗，烘干；
(6)喷涂防水面漆：将步骤(5)获得的薄铝板表面喷涂防水面漆，高温烘干，即可得到高防水薄铝板。
2.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碳酸氢钠溶液的质量浓度为3.5～4.5％，所述浸泡温度为35～40℃，浸泡时间为60～80s。
3.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：所述硅溶胶溶液是由正硅酸乙酯、冰醋酸、乙醇和水按照质量比为1:0.03:40:25混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：步骤(2)中，所述超声处理功率为80～100W，超声频率为15～20kHz。
5.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：所述钝化液，按照重量份数比，包括1.5～2.0份硅烷偶联剂KH-550、1～3份WD-72硅烷、5～8份硅酸钠、1～3份聚二甲基硅氧烷、0.5～1份十二烷基磷酸酯、15～20份乙醇，60～100份去离子水。
6.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：步骤(3)中，所述钝化处理温度为35～40℃，处理时间为30～35min。
7.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：步骤(4)中，所述防水底漆为环氧锌黄，喷涂厚度为20～30μm。
8.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：步骤(5)中，所述超声处理功率为120～200W，超声频率为22～25kHz。
9.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：步骤(6)中，所述防水面漆，按照重量份数比，包括：10～15份甲基硅树脂、18～22份水性丙烯酸树脂、25～35份聚氨酯丙烯酸酯、8～15份乙二醇***醋酸酯、20～25份聚乙二醇和30～40份正丁醇；所述防水面漆喷涂厚度为60～70μm。
10.根据权利要求1所述的一种薄铝板的表面防水处理方法，其特征在于：步骤(1)～(4)中的烘干温度为40～45℃，步骤(5)～(6)中的烘干温度为50～55℃。
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