CN211647063U - 一种建筑装饰用石墨烯粉末涂覆铝单板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑装饰用石墨烯粉末涂覆铝单板，包括铝合金基层板、铬化膜、石墨烯面漆层、氟树脂清漆层。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“两涂两烤”工艺即前处理完成形成铬化膜后经80℃烘烤8min‑10min来去除前处理过程中板面的清水残留使铝板达到适合喷涂的状态，然后依次喷涂石墨烯面漆和氟树脂清漆经220℃‑250℃烘烤10min‑15min固化而成。本实用新型采用石墨烯粉末涂料作为铝单板的面漆层并通过“两涂两烤”的生产工艺开发的建筑装饰材料新产品具有良好的导热、抗紫外线、阻燃、耐腐蚀等新性能，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

一种建筑装饰用石墨烯粉末涂覆铝单板

技术领域

本实用新型涉及一种建筑装饰用石墨烯粉末涂覆铝单板，属于建筑装饰材料技术领域

背景技术

目前建筑设计行业对建材产品的绿色环保、高效节能的需求越发的强烈，但目前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，虽然有无污染不含溶剂的粉末喷涂工艺，但是粉末喷涂不具备氟碳喷涂那样优异的抗紫外线能力，在长期阳光照射下产品甚至3-5年就会褪色造成建筑外观出现明显色差。石墨烯是由碳原子紧密堆积而成的二维晶体，是目前已知的最薄也最坚硬的纳米材料，作为一种新型的二维纳米材料其具备超高强度及良好的导热、抗紫外线、阻燃、耐腐蚀等新性能。如果将石墨烯改性作为添加材料与现有的粉末喷涂工艺技术相结合，开发的石墨烯粉末涂覆铝单板将具有良好的导热和优异的抗紫外线性能，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。同时鉴于其在阻燃、耐腐蚀方面的优异表现开发的石墨烯粉末涂覆铝单板特别适合在环境恶劣、高腐蚀性和盐雾性的沿海或海上建筑外墙装饰上应用。与此同时由于采用粉末喷涂工艺没有采用苯、二甲苯等溶剂可以有效减少生产过程中的VOC排放，减小对环保带来的压力。

本实用新型提出一种建筑装饰用石墨烯粉末涂覆铝单板，通过对经过前处理工艺并且形成铬化膜的铝合金基层板上依次喷涂石墨烯面漆、氟树脂清漆并通过烘烤固化形成稳定的表面涂层，借助石墨烯粉末涂料的优异性能使得开发的石墨烯粉末涂覆铝单板具有良好的导热、抗紫外线、阻燃、耐腐蚀等性能，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

本实用新型的目的是，针对现有技术的不足，提供一种建筑装饰用石墨烯粉末涂覆铝单板。通过借助石墨烯材料的独特的结构和材料特性将其进行改性应用于粉末涂料中，石墨烯经功能化改性后既保留了原有性质，还附带了改性基因团的反应活性，能有效提高石墨烯在涂料体系中的分散性、相容性，先将石墨烯与聚合物树脂复合然后以复合材料制备功能涂料，以达到提升涂料在金属表面发挥良好阻燃、抗紫外线、耐腐蚀性等性能的目的。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本实用新型一种建筑装饰用石墨烯涂覆铝单板是由铝合金基层板、铬化膜、石墨烯面漆层、氟树脂清漆层组成。

优选的，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。前处理工艺主要包含以下工序：采用脱脂剂对铝合金基层板进行脱脂处理、第一道水洗去除残留的脱脂剂、酸洗去除氧化物、第二道水洗去除残留酸洗液、采用铬酸盐溶液对铝合金基层板进行铬化处理形成铬化膜、第三道水洗去除残留的铬酸盐溶液、进入第一次烘烤，经80℃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石墨烯粉末涂料并经过流平工序，然后在已流平的石墨烯面漆层上喷涂氟树脂清漆层并经过流平工序，最后采用220℃-250℃烘烤 10min-15min使整个板面涂层固化而成。

优选的，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、铬化形成具有保护性的铬化膜、清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石墨烯粉末喷涂的需要使石墨烯粉末涂料能最大程度的附着在铝合金基层板的板面上。

优选的，铬化膜是采用铬酸盐溶液对铝合金基层板进行喷淋在其表面形成致密的呈金黄色的铬化膜，形成的铬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，另一方面可以提高石墨烯面漆层对铝基材的附着力，铬化膜的厚度在5μm左右。

优选的，石墨烯面漆层是先将石墨烯材料进行功能化改性来提高石墨烯在涂料体系中的分散性、相容性，然后将石墨烯与环氧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抗紫外线、防腐、阻燃等性能，形成的石墨烯面漆层膜厚为30 μm。

优选的，氟树脂清漆层为无色透明的以氟树脂为主要成分的清漆层，涂覆于石墨烯面漆层之上达到保护面漆、提高耐腐蚀性、保持光泽度的目的，形成的清漆层膜厚为15μm。

本实用新型的有益效果是，本实用新型首次通过将石墨烯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“两涂两烤”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，借助于石墨烯材料的优异的性能得到的石墨烯粉末喷涂铝单板的抗紫外线、耐腐蚀性、阻燃性等性能大大提升，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为本实用新型石墨烯粉末涂覆铝单板结构示意图；

图中，1、铝合金基层板；2、铬化膜；3、石墨烯面漆层；4、氟树脂清漆层

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种建筑装饰用石墨烯涂覆铝单板，包括铝合金基层板1、铬化膜2、石墨烯面漆层3、氟树脂清漆层4，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；铬化膜2是在前处理工艺环节铬化工序采用铬酸盐溶液对铝合金基层板喷淋所形成的厚度为5μm左右的致密呈金黄色的保护膜，其可以增加基材的防腐能力以及增加石墨烯面漆层3在铝合金基层板1上的附着力；石墨烯面漆层3是以改性的石墨烯作为添加材料与粉末涂料复合形成的粉末涂料喷涂而成，首先将石墨烯材料进行功能化改性来提高石墨烯在涂料体系中的分散性、相容性，然后将石墨烯与环氧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30μm左右的面漆层；氟树脂清漆层4是无色透明的以氟树脂为主要成分的厚度为15μm左右的清漆层，涂覆于石墨烯面漆层3之上达到保护面漆、提高耐腐蚀性、保持光泽度的目的。

如图1所示，一种建筑装饰用石墨烯涂覆铝单板，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“两涂两烤”的生产技术。钣金工艺包括下料、数冲、折弯、焊接、打磨等工序；前处理工艺包括碱洗脱脂、酸洗去除氧化物、铬化形成铬化膜、清水洗去除溶液残留、烘烤去除清水残留等工序；喷涂工艺包括喷涂石墨烯面漆、面漆流平、喷涂氟树脂清漆、清漆流平、烘烤固化等工序；“两涂两烤”生产技术中两涂为喷涂石墨烯面漆和氟树脂清漆，两烤为前处理完成后80℃烘烤8min-10min来去除前处理过程中板面的清水残留、喷涂完清漆层后经220℃-250℃烘烤10min-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实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种建筑装饰用石墨烯粉末涂覆铝单板，其特征在于，所述铝单板包括铝合金基层板、铬化膜、石墨烯面漆层和氟树脂清漆层；所述铝合金基层板材质为3003系列铝合金板；所述石墨烯面漆层材质为石墨烯粉末涂料；所述氟树脂清漆层是以氟树脂为主要成分的常温固化型双组份无色透明的清漆层；所述石墨烯面漆层膜厚度为30μm、所述氟树脂清漆层膜厚度为15μm。

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