[发明专利]一种建筑铝型材无铬防腐表面转化膜的制备方法

说明书

本发明提供了一种建筑铝型材无铬防腐表面转化膜的制备方法，涉及铝型材的表面处理工艺技术领域，该方法包括以下步骤：(1)机械打磨，丙酮溶液中超声处理；冲洗，风干；(2)碱洗，清洗，吹干；出光处理；清洗，吹干；(3)一次成膜处理；转化液I含10‑16g/L硝酸铈、3‑5g/L氟锆酸钾、1‑2g/L促进剂、1.5‑3g/L有机酸；转化液I的温度为32‑36℃，pH值为2.2‑2.8，成膜时间为6‑9min；(4)二次成膜处理；转化液II含6‑10g/L硝酸镧、20‑30mg/L氧化石墨烯、1.5‑2.5g/L双氧水；转化液II的温度为40‑45℃，pH值为2‑2.6，成膜时间为8‑12min；(5)水洗，烘干，冷却。本发明转化液不含铬，安全环保；采用两步成膜法，制备得到的复合型转化膜致密均匀，几乎无微裂纹，具有优异的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及铝型材的表面处理工艺技术领域，具体涉及一种建筑铝型材无铬防腐表面转化膜的制备方法。

背景技术

统计资料表明，建筑业是铝型材的3大主要市场之一，世界上铝总产量的20％左右用于建筑业，一些工业发达国家的建筑业，其用铝量已占其总产量的30％以上。随着建筑铝制品的种类和性能不断提升，其应用范围也逐渐从传统部件向铝合金屋面、墙面和门窗等方向发展，并逐渐扩及内外装饰、施工用模板等。由于使用环境的不同，各种牌号的铝合金型材对综合性能的要求不断提高。

建筑用铝材是由铝和铝合金材料制备的建筑制品，通常是下加工成铸造品、锻造品以及箔、板、带、管、棒、型材等候，再经冷弯、锯切、钻孔、拼装、上色等工序而制成。对于建筑铝型材而言，除了需要具有常规的工业铝合金应用的强度和塑形外，再制备过程中还需要进行表面处理，以满足防腐蚀、外表美观等特性。表面处理的种类主要有：阳极氧化铝材、化学转化铝材、电泳涂装铝材、粉末喷涂铝材、木纹转印铝材、氟碳喷涂铝材和抛光铝材。其中，用量较为广泛的是阳极氧化铝材和化学转化铝材，尤其是对于化学转化法制备的铝型材，其具有明显的自动化程度高，可适用于面积较大的铝型材处理等优点，然而这种表面改性方法也有其弱点，即转化液中需要采用铬酸盐为成膜剂，铬酸盐中的六价铬离子会对人体和环境会造成巨大伤害。

申请号为200910040605.2的中国专利公开了一种建筑铝型材表面低铬防腐化学转化处理液及其使用方法，其是将建筑铝型材置于含铬酸盐0.6-2.0g/L、氟化合物0.3-0.9g/L、锌盐0.1-0.6g/L、硝酸盐0.2-0.8g/L、稀土金属盐0.1-0.5g/L、稳定剂0.3-1.0g/L、pH值1.8-2.2、温度5-40℃的槽液中处理，可在建筑铝型材表面上形成一层致密均匀的金黄色至彩虹色的铬酸盐转化膜。虽然该转化处理液中的铬酸盐很少，但是其仍会给环境带来一定的污染。

申请号为201510263920.7的中国专利公开了一种在铝合金表面制备转化膜的方法，包括以下步骤：用预处理液对铝合金进行预处理，以对铝合金表面进行活化处理；用前处理液对铝合金进行处理，以在铝合金表面生成转化膜。其中，预处理液包括酸、缓冲剂、表面刻蚀剂、表面活性剂和表面预植剂，前处理液包括一种或多种铈的化合物、一种或多种钛的化合物、一种或多种锆的化合物、媒染剂、多羟基化合物及表面活性剂。该方法可常温处理，且处理速度快，通过采用预处理的方式，使成膜效率高，能够满足工业化生产的要求。虽然该工艺已可皂铝型材表面制备性能十分优异的表面转化膜，但是，随着对建筑用铝型材越来越高的要求，于铝型材表面制备性能更加优异的转化膜，仍具有重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑铝型材无铬防腐表面转化膜的制备方法，转化液不含铬，更加安全环保；采用两步成膜法，制备得到的复合型转化膜致密均匀，几乎无微裂纹，有效抑制铝型材与外部腐蚀环境的接触，并具有优异的耐腐蚀性能。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种建筑铝型材无铬防腐表面转化膜的制备方法，包括以下步骤：