耐磨鋁合金門窗及其製備方法與流程
2023-08-10 12:54:06 2
本發明涉及門窗，具體涉及耐磨鋁合金門窗及其製備方法。
背景技術：
：門窗是建築物圍護結構系統中重要的組成部分，按其組成材料來分，常見的門窗有木質門窗、玻璃門窗和鋁合金門窗等。木質門窗易燃、易變形，被破壞後不易修復，容易開裂，結疤，抗腐蝕性能差，易受蟲蛀等影響，且受潮易發生黴變。玻璃門窗存在易碎的缺陷從而限制其應用。鋁合金門窗因其具有不易生鏽、便於加工、價格比較低、重量輕、可做成複雜截面和構造等優點而被大規模用於工業化生產，此外，鋁合金門窗安裝與清理方便。但是，當前市售的鋁合金門窗在使用中易發生表面磨損現象，且門窗表面易受到腐蝕，從而影響其美觀和使用。技術實現要素：本發明的目的之一是提供條件溫和、操作簡單的耐磨鋁合金門窗的製備方法。本發明的另一目的是提供由上述方法製備而成的具有優異耐磨特性的耐磨鋁合金門窗。本發明提供的耐磨鋁合金門窗的製備方法為：(1)將苯乙烯、炭黑、異丙醇、脲醛樹脂、十二烷基硫酸鈉和聚氯乙烯混合以製得塗層組合物；(2)將鋁合金門窗基體依次用鹼液和表面活性劑進行除油處理；(3)將經除油處理後的鋁合金門窗基體用乙醇和水進行表面清洗；(4)將塗層組合物塗覆於經表面清洗後的鋁合金門窗基體表面，並乾燥以製得耐磨鋁合金門窗；其中，以重量份計，相對於5份苯乙烯，炭黑的用量為4-8份，異丙醇的用量為30-40份，脲醛樹脂的用量為40-50份，十二烷基硫酸鈉的用量為5-9份，聚氯乙烯的用量為10-15份。在上述製備方法的步驟(1)中，聚氯乙烯的重均分子量可以在寬的範圍內選擇，為提高所製得塗層組合物耐磨抗磨損等特性，優選地，聚氯乙烯的重均分子量為7萬-9萬。在上述製備方法的步驟(2)中，鹼液的具體種類可以在寬的範圍內選擇，從除油效果上考慮，優選地，鹼液為純鹼溶液、矽酸鈉溶液和三聚磷酸鈉溶液中的一種或多種。在上述製備方法的步驟(2)中，鹼液的鹼性大小可以在寬的範圍內選擇，從安全性和除油效果上考慮，優選地，鹼液的pH值為9-13。在上述製備方法的步驟(2)中，表面活性劑的具體種類可以在寬的範圍內選擇，為進一步保證鋁合金門窗基體表面的清潔度，同時為不損傷鋁合金門窗基體，優選地，表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、脂肪酸甘油酯和甘膽酸鈉中的一種或多種。在上述製備方法的步驟(3)中，表面清洗的具體方式可以在寬的範圍內選擇，為提高鋁合金門窗基體與塗層組合物之間的表面結合力，優選地，表面清洗的具體方式為：使用水和乙醇進行交替洗滌，且所述交替洗滌為先使用水進行洗滌。在上述製備方法的步驟(4)中，塗覆的方式可以在寬的範圍內選擇，為提高所製得耐磨鋁合金門窗的機械力學性能，進一步增強其耐磨效果，優選地，塗覆的方式為多次塗覆。在上述製備方法的步驟(4)中，加熱的具體溫度和時間可以在寬的範圍內選擇，為提高鋁合金門窗基體與塗層組合物之間的表面結合力，優選地，加熱的溫度為110-130℃，加熱的時間為30-50min。本發明還提供了耐磨鋁合金門窗，該耐磨鋁合金門窗是通過上述的方法製備而成。通過上述技術方案，本發明通過將苯乙烯、炭黑、異丙醇、脲醛樹脂、十二烷基硫酸鈉和聚氯乙烯混合以製得塗層組合物；並將鋁合金門窗基體依次用鹼液和表面活性劑進行除油處理後用乙醇和水進行表面清洗；最後將塗層組合物塗覆於上述鋁合金門窗基體表面，並加熱製得耐磨鋁合金門窗。在此過程中，各物料間相互作用使所製得的塗層組合物具有高品質，以保證通過在鋁合金門窗基體表面塗覆有塗層組合物而所製得的耐磨鋁合金門窗具有優異的機械力學性能和優異的耐磨特性；將鋁合金門窗基體進行除油處理和表面清洗能夠保證鋁合金門窗基體表面的清潔度，提高鋁合金門窗基體與塗層組合物之間的表面結合力。該方法為一種成本低廉、綠色環保和操作簡單的方法。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用於說明和解釋本發明，並不用於限制本發明。實施例1(1)以重量份計，將5份苯乙烯、5份炭黑、32份異丙醇、41份脲醛樹脂、5份十二烷基硫酸鈉和11份重均分子量為7萬的聚氯乙烯混合以製得塗層組合物；(2)將鋁合金門窗基體依次用pH值為9的純鹼溶液和十二烷基苯磺酸鈉進行除油處理；(3)將經除油處理後的鋁合金門窗基體用水和乙醇進行交替洗滌，且交替洗滌為先使用水進行洗滌；(4)將塗層組合物用多次塗覆的方式塗覆於經表面清洗後的鋁合金門窗基體表面，並在110℃的溫度下加熱35min以製得耐磨鋁合金門窗A1。實施例2(1)以重量份計，將5份苯乙烯、8份炭黑、38份異丙醇、48份脲醛樹脂、9份十二烷基硫酸鈉和15份重均分子量為9萬的聚氯乙烯混合以製得塗層組合物；(2)將鋁合金門窗基體依次用pH值為13的矽酸鈉溶液和脂肪酸甘油酯進行除油處理；(3)將經除油處理後的鋁合金門窗基體用水和乙醇進行交替洗滌，且所述交替洗滌為先使用水進行洗滌；(4)將塗層組合物用多次塗覆的方式塗覆於經表面清洗後的鋁合金門窗基體表面，並在130℃的溫度下加熱50min以製得耐磨鋁合金門窗A2。實施例3(1)以重量份計，將5份苯乙烯、6份炭黑、35份異丙醇、45份脲醛樹脂、7份十二烷基硫酸鈉和13份重均分子量為8萬的聚氯乙烯混合以製得塗層組合物；(2)將鋁合金門窗基體依次用pH值為11的三聚磷酸鈉溶液和甘膽酸鈉進行除油處理；(3)將經除油處理後的鋁合金門窗基體用水和乙醇進行交替洗滌，且所述交替洗滌為先使用水進行洗滌；(4)將塗層組合物用多次塗覆的方式塗覆於經表面清洗後的鋁合金門窗基體表面，並在120℃的溫度下加熱40min以製得耐磨鋁合金門窗A3。對比例1按照實施例1的方法進行製得鋁合金門窗B1，所不同的是，在步驟(1)中未加入炭黑。對比例2按照實施例1的方法進行製得鋁合金門窗B2，所不同的是，在步驟(1)中未加入異丙醇。對比例3按照實施例1的方法進行製得鋁合金門窗B3，所不同的是，在步驟(1)中未加入脲醛樹脂。對比例4按照實施例1的方法進行製得鋁合金門窗B4，所不同的是，在步驟(1)中未加入十二烷基硫酸鈉。對比例5按照實施例1的方法進行製得鋁合金門窗B5，所不同的是，在步驟(1)中未加入聚氯乙烯。對比例6按照實施例1的方法進行製得鋁合金門窗B6，所不同的是，未進行步驟(2)的除油處理。對比例7按照實施例1的方法進行製得鋁合金門窗B7，所不同的是，未進行步驟(3)的表面清洗。檢測例1將上述實施例和對比例製得的鋁合金門窗A1-A3，B1-B7進行機械力學性能的檢測，具體結果見表1。檢測例2將上述實施例和對比例製得的鋁合金門窗A1-A3，B1-B7用砂紙在門窗表面進行100次摩擦後，測定其表面的摩擦係數，具體結果見表1。表1A1A2A3B1B2B3B4B5B6B7抗彎強度/MPa800800780550560540600580300320抗拉強度/MPa800780800600620640620640550460摩擦係數0.200.180.190.320.340.40.380.340.550.60通過上述檢測例可知，上述實施例所製備的鋁合金門窗具有抗彎強度大、抗拉強度大的特性，且具有優異的耐磨特性；而未加入炭黑、異丙醇、脲醛樹脂、十二烷基硫酸鈉、聚氯乙烯以及未進行除油處理、表面清洗的對比例所製得的鋁合金門窗的抗彎強度小、抗拉強度小、耐磨性能差。這表明本發明提供的耐磨鋁合金門窗是各物料共同作用的結果，是整體製備方法相統一的結果。此外，從本發明的製備過程可以看出，本發明提供的耐磨鋁合金門窗的製備方法條件溫和，操作簡單。以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重複，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。當前第1頁1 2 3