[发明专利]一种金属表面镀膜复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种金属表面镀膜复合材料及其制备方法和应用。所述金属表面镀膜复合材料包括：自下而上设置的金属基底、缓冲层、防水抗污层；其中，所述缓冲层由热塑性树脂材料制得；优选有机硅树脂；所述缓冲层的热膨胀系数为(0.25‑90)×10^‑6/K；优选为(5‑20)×10^‑6/K。本发明通过对复合材料中各层的选择及匹配方式进行筛选、优化，结合特定的加工工艺，得到表面光滑，膜层不易脱落、龟裂，耐磨性优异的金属表面镀膜复合材料。

技术领域

本发明涉及一种金属表面镀膜复合材料及其制备方法和应用，属于不锈钢表面处理技术领域。

背景技术

不锈钢具有多种优于其它金属的性能，经表面覆膜的不锈钢已被大量用于航天航空、原子能、军事工业、化工防腐、建筑装饰、广告装潢、日用器具、工艺美术、交通车辆和太阳能利用等领域。

然而，以不锈钢表面镀膜材料制备的动车或高铁车箱在使用过程中经常遇到以下问题：1)由于材料表面不平滑，表面镀膜陷入凹洼处，无法发挥其耐磨功效；2)不锈钢基底与表面膜层之间粘合力不强，镀膜易出现脱附，或龟裂等问题；3)车体表面经常有水锈斑；4)拉丝缝隙粘有灰尘；5)需要定期清洗表面污物。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种金属表面镀膜复合材料及其制备方法。本发明通过对复合材料中各层的选择及匹配方式进行筛选、优化，结合特定的加工工艺，得到表面光滑，膜层不易脱落、龟裂，耐磨性优异的金属表面镀膜复合材料。

本发明所采用的技术方案如下。

一种金属表面镀膜复合材料，包括：自下而上设置的金属基底、缓冲层、防水抗污层；

其中，所述缓冲层由热塑性树脂材料制得，如有机硅树脂。

进一步地，所述缓冲层的热膨胀系数(CTE)为(0.25-90)×10^-6/K；优选为(5-20)×10^-6/K，进一步优选(7-10)×10^-6/K。所述缓冲层的厚度为10nm～10μm；优选1～10μm。

进一步地，所述缓冲层与防水抗污层的厚度比例为(100-1000)：1；所述复合材料的膜层总厚度为8-10μm；其表面疏水角度>100°。

进一步地，所述金属基底材料选自可持续30分钟以上、耐温超过200度以上的金属材料；例如镁及其合金、铝及其合金、锌及其合金或不锈钢；优选不锈钢材质；进一步优选不锈钢SUS201、SUS430。

所述金属基底厚度至少在2mm以上。

所述金属基底的热膨胀系数为(3～90)×10^-6/K，优选(14-16)×10^-6/K。

进一步地，所述防水抗污层由含氟原子数目17以上、含碳原子8以上长链结构的材料制得。优选地，所述防水抗污层的材质选自AEP-LTS-022系列镀膜液，具体包括：AEP-LTS-022-1、AEP-LTS-022-3、AEP-LTS-022-4；其中，镀膜液AEP-LTS-022-1、AEP-LTS-022-4溶剂型药水皆为醇溶剂产品，不可掺到二甲苯、酯类溶剂。

所述防水抗污层的热膨胀系数为(3.25-7.6)×10^-6/K；优选6-7×10^-6/K。

所述防水抗污层的厚度范围为0.01～1μm。

作为本发明优选的实施方式之一，所述复合材料由不锈钢基底、缓冲层、防水抗污层组成；其中，不锈钢基底的热膨胀系数为(14-16)×10^-6/K；缓冲层的热膨胀系数为(5-20)×10^-6/K；防水抗污层的热膨胀系数为(6-7)×10^-6/K。