铝材表面处理耐高温陶瓷涂.doc版本

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1、铝材表面处理耐高温陶瓷涂料目录铝材表面处理耐高温陶瓷涂料1目录1一、建筑铝型材表面涂饰处理的发展1二、耐高温陶瓷涂料研究的发展2三、耐高温陶瓷涂料在金属铝材中的应用2四、现行标准与各类涂层性能比较3五、耐高温陶瓷涂料在铝材中的应用发展3六、结语5一、建筑铝型材表面涂饰处理的发展建筑铝材表面的处理方法有多种多样，其发展经历了阳极氧化、阳极氧化后电解着色以及厚膜阳极氧化；电泳涂装：粉末静电喷涂以及液相喷涂的主要历程。20世纪50年代引入铝合金门窗用表面处理的阳极氧化，至今仍是常用的表面处理工艺。阳极氧化膜在通常的大气环境下具有良好的防腐蚀和耐候性能，但由于阳极氧化膜为两性

2、氧化物，不耐酸碱化学腐蚀。而阳极氧化电解着色，以前主要是古铜色系，色泽比较单调，目前已逐渐被钛金色等多种浅色调所代替。铝材阳极氧化电解着色技术存在工序较多、浅色的色差和色调难控制、环境污染较大等不足。随着铝材表面处理要求的提高和人们对环境保护的意识加强，将有可能受到一定限制。厚膜阳极氧化是在普通阳极氧化处理基础上增加氧化膜膜厚。上海金茂大厦就采用了厚膜阳极氧化铝材。厚膜阳极氧化铝材具有30年以上极其优异的耐候性，但是其装饰性较差，颜色单一且价格昂贵。为提高铝材的装饰效果和阳极氧化后的封孔效果．多年前日本开发了电泳漆，兼有阳极氧化膜和聚合物涂层双重优点。铝型材阳极氧化电

3、泳漆的最先是采用水溶性环氧树脂电泳涂料，但耐候性差：随之采用水溶性丙烯酸和三聚氰胺环氧树脂电泳涂料，以涂膜平滑光亮在东亚备受欢迎，已有各种颜色；而电泳氟碳漆尚未实施大规模应用。粉末静电喷涂工艺早期采用环氧树脂，但由于耐候性不佳不能用于户外。粉末静电喷涂聚酯涂层在欧洲很受欢迎，市场份额己与阳极氧化相当，高耐候性的氟碳粉末喷涂60年代在美国已出现，市场份额不断扩大。铝材液相喷涂可以选择醇酸树脂，丙烯酸树脂，硅改文j李志民周建兰夏赣吉（广东至诚化学工业有限公司）性丙烯酸树脂和氟碳树脂。性能最为优越的碳氟树脂涂层在我国应用已有20多年。早期的建筑用氟碳涂料是以聚偏二氟乙烯树脂

4、(PVDF)为基材的涂料，价格高但性能优异。据国外实际应用证明其室外使用寿命在25年以上，高于电泳层和静电喷涂涂层。目前已开发不同氟树脂铝型材用的氟碳涂料。从铝材表面涂饰处理工艺发展看，初期主要关注防腐蚀功能性，其后转向装饰性，最后则是功能性和装饰性并重。目前铝型材表面涂饰处理方式电泳、粉末喷涂和液相喷涂的发展都趋向于采用功能性和装饰性并重的氟碳涂料。一、耐高温陶瓷涂料研究的发展高温陶瓷涂料一种由纳米硅氧化合物和无机颜料等无机化合物纳米分散体组成的一种水性涂料，其涂膜与传统高温烧结的瓷膜类似。在日本和韩国，高温陶瓷涂料已成为一种铝合金板材表面处理和涂饰保护领域比较普遍

5、的一种技术。陶瓷涂料的最早雏形是美国的硅溶胶一有机硅烷复合物硬质涂料的研究，开始于20世纪70年代，主要用于当时大量出现的有机光学材料的表面保护用的透明硬质涂层．例如汽车用塑料灯罩、镜片等。最早工业化的用于光学有机材料硬质涂层的是由Clark的一系列专利(US3976497．US3986977，和US4027073)衍生而来。之后出现有一大批类似的专利，比如Armbruster等的US4159206，Ubersax的US4177315．以及Guest等人的US5013608和US5102695。但上述专利的涂料活性都比较高．很容易在常温下自交联固化，需要在低温冷藏条件

6、下下保存．同时必须在较低的湿度条件下施工。因此应用价格相当昂贵而不广泛。基本成分是二氧化硅与有机金属烷氧基化合物经化学反应而成的陶瓷涂料在上世纪八十年代也成为日本和韩国的研究热点，其中韩国KCC公司经过十多年的研究和工业应用，已拥有多项专利（KR9303349、KR9708714等）和一整套成熟的陶瓷涂料生产工艺和涂装工艺。但KCC陶瓷涂料也有明显的缺点：价格昂贵，贮存期短。尽管存在一定的缺点，但KCC陶瓷涂料以其超耐候性，超低污染性、难燃性及高硬度等优异功能已经应用于铝型材和金属板涂装包括在我国城市的部分地铁工程中，取得了良好的效果。在国内陶瓷涂料是近年的研究热点，

7、包括耐高温陶瓷涂料，耐化学和耐生物腐蚀陶瓷涂料，耐磨陶瓷涂料等。其中在耐高温陶瓷涂料方面，包括有李立峰等人通过水分散型纳米级氧化铝、填料、钛酸钾晶须等制备无机纳米耐高温陶瓷涂料．形成具有搪瓷表面品质、硬度和致密度很高的无机涂层。李迎等人以有机硅为主要原料制备无机和有机纳米杂化复合耐高温陶瓷涂料，该涂层可耐900℃一1200'C的高温且工艺简单。吴金高等人制备的陶瓷涂料，能在金属或合金表面形成致密陶瓷。还有何启坤等人制备的水溶性纳米陶瓷涂料，仅在200'C-230t即可固化。赵艳红等人以无机阻燃原料为主要成分，添加无机溶胶、助剂制备无机防火涂料，可用于