一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板及其制造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板及其制造工藝，屬于裝飾板材【技術(shù)領(lǐng)域】。該水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板由下而上依次由鈍化層一、鋁基板、鈍化層二、底漆層、撒點(diǎn)層、清漆層和保護(hù)膜層構(gòu)成，鈍化層一和鈍化層二分別位于鋁基板的底面和表面，在鈍化層二上依次噴涂加工底漆層、撒點(diǎn)層和清漆層，最后在清漆層上貼敷可撕裂的保護(hù)膜層。本發(fā)明所獲得的氟硅噴涂鋁單板不僅具有質(zhì)量輕，防火，易安裝的特點(diǎn)，而且附著力、硬度、耐沖擊性以及耐化學(xué)腐蝕性等耐候性均可達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，兼具了的天然石材與鋁單板的優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板及其制造工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板及其制造工藝，屬于幕墻裝飾板材技 術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 天然石材和氟碳噴涂鋁單板作為建筑物幕墻的兩大重要裝飾材料已得到市場(chǎng)的 認(rèn)可，現(xiàn)在市場(chǎng)上的應(yīng)用已是司空見怪。兩類裝飾材料的優(yōu)勢(shì)明顯：天然石材色彩豐富、圖 案莊重厚實(shí)典雅；氟碳噴涂鋁單板涂層均勻、色彩多樣、耐酸堿、耐沾污性、耐候性、耐化學(xué) 腐蝕性等性能優(yōu)異，而且鋁單板本身重量輕、剛性好、強(qiáng)度高、加工性能好、工廠成型現(xiàn)場(chǎng)施 工便利、回收率高。
[0003] 但是隨著兩類產(chǎn)品使用的愈加廣泛和認(rèn)識(shí)的深入，其缺點(diǎn)也日漸暴露。天然石材 過(guò)于厚重，施工難度增加；石材抗風(fēng)壓、耐酸堿侵蝕較差、吸水率高易滲污褪色、過(guò)度的石材 開發(fā)造成環(huán)境的破壞甚至資源的枯竭，甚至還存在隱形的高空墜落和放射性元素輻射的危 害。而氟碳噴涂鋁單板如專利CN102673044 A(立體石紋鋁板)、CN 101745494 A(-種高仿 真仿石紋氟碳噴涂鋁單板生產(chǎn)工藝及檢測(cè)方法)、CN 201573480 U (氟碳噴涂石紋金屬板)， 其缺點(diǎn)主要是來(lái)至于施工過(guò)程中有機(jī)溶劑揮發(fā)造成對(duì)噴涂操作人員的健康危害，同時(shí)，由 于氟碳固化所需烘烤溫度較高，生產(chǎn)線速度較低，需消耗大量的能源。
[0004] 如何做到使建筑物幕墻的裝飾既具有天然石材的厚重典雅的裝飾效果，又具有噴 涂鋁單板優(yōu)異的理化、施工便利性能，并克服兩者所存在的缺陷，是建材涂裝行業(yè)的熱門研 究課題，本申請(qǐng)案由此產(chǎn)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中石材施工難度大、氟碳噴涂鋁單板生產(chǎn)中有害有毒污染環(huán) 境、能耗大等缺陷，本發(fā)明提供一種低能耗、環(huán)保性好、性能穩(wěn)定、耐候性和耐沾污性好的水 性氟硅仿石紋噴涂鋁單板。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下： 一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板，由下而上依次由鈍化層一、鋁基板、鈍化層二、底漆 層、撒點(diǎn)層、清漆層和保護(hù)膜層構(gòu)成，鈍化層一和鈍化層二分別位于鋁基板的底面和表面， 所述的底漆層為氟硅系列水性涂料噴涂在鈍化層二上所形成的厚度為的涂層，所 述的撒點(diǎn)層為合成樹脂乳液、彩色懸浮粒子和助劑配制形成涂料，在底漆層上形成依照真 石漆紋路顆粒顏色、大小、方向分布的具有凹凸手感的涂層，所述的清漆層為耐候性涂料形 成的厚度為8 ~12Mm的透明涂層，所述的保護(hù)膜層為防紫外黑白保護(hù)膜。
[0007] 進(jìn)一步的，作為優(yōu)選： 所述的鋁基板為厚度2-5mm的1系、、、3系、5系等合金鋁基板牌號(hào)中的一種。
[0008] 所述的底漆層中，氟硅系列水性涂料是以水溶性氟硅改性聚乙烯醇、醇酸、丙烯 酸、環(huán)氧樹脂、水溶性無(wú)機(jī)高分子體系中的一種或其組合為基體樹脂。
[0009] 所述的撒點(diǎn)層中，合成樹脂乳液為水溶性氟硅改性聚乙烯醇、醇酸、丙烯酸、環(huán)氧 樹脂、水溶性無(wú)機(jī)高分子體系中的一種，再以水為溶劑；彩色懸浮粒子為高分子聚合物復(fù)合 或者天然彩砂中的一種；助劑為非離子助劑、分散劑、消泡劑中的一種或多種。合成樹脂乳 液、水、彩色懸浮粒子、助劑之間的配比約為4:3:2:1。
[0010] 所述的彩色懸浮粒子是現(xiàn)今技術(shù)領(lǐng)先、性能優(yōu)異的水包水型懸浮粒子，即在水性 漆中加入可凝膠化的彩色水溶性涂料制成的烘烤型的多彩涂料，分散劑主要是硅烷偶聯(lián) 齊IJ，消泡劑是有機(jī)硅化合物與表面活性劑的復(fù)配、聚醚與有機(jī)硅的復(fù)配、水溶性或油溶性聚 醚與含硅聚醚的復(fù)配等復(fù)配型消泡劑中的一種或組合。
[0011] 所述的清漆層中，所述的耐候性涂料為硅改性聚酯、氟碳或含氟涂料中的一種，更 為優(yōu)選的，所述的硅改性聚酯是由苯基氯硅烷、甲基氯硅烷或特制有機(jī)硅單體與聚酯樹脂 縮聚而成，具有優(yōu)異的耐熱、耐候、耐油、耐溶劑性、絕緣性能。
[0012] 本發(fā)明的另一目的是提供一種具有上述特征的鋁單板的制造工藝。
[0013] 一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板的制造工藝，包括如下工序：（1)前處理：對(duì)鋁 基板的雙面進(jìn)行鈍化預(yù)處理，在基板表面形成20(Tl300mg/m 2厚度的鈍化層；（2)底漆層 制備：經(jīng)鈍化處理后的鋁基板表面上噴涂氟硅系列水性涂料，噴涂完畢后，在60-80°C下預(yù) 熱5-10分鐘，形成底漆層；整個(gè)噴涂流程線速度設(shè)定為1. 5~2. 5m/min。（3)撒點(diǎn)層制備： 在預(yù)熱處理后的底漆層上進(jìn)行撒點(diǎn)處理，撒點(diǎn)層的成分為合成樹脂乳液、水溶劑、彩色懸浮 粒子和助劑按照4 :3 :2 :1所形成的混合物，散點(diǎn)噴涂壓力為0. 1~0. 5MPa，撒點(diǎn)處理后在 60-80°C下預(yù)熱5-10分鐘后形成撒點(diǎn)層，再將底漆層與撒點(diǎn)層一起升溫至100-160°C烘烤 15-40分鐘進(jìn)一步烘干固化；（4)清漆層制備：在經(jīng)工序（3)處理后，再在撒點(diǎn)層上噴涂耐候 性涂料，在60-80°C溫度下預(yù)熱5-10分鐘后升溫至100-16(TC烘烤15-30分鐘進(jìn)一步烘干 固化；（5)后處理：待后續(xù)（4)完成后，溫度降至室溫，在清漆層上貼覆保護(hù)膜。
[0014] 本發(fā)明所提供的水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板改變了常規(guī)噴涂鋁單板的色彩單一 的缺陷，具有氟碳噴涂鋁單板所具有的一切理化性能和優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，其在應(yīng)用過(guò)程中又實(shí)現(xiàn) 了天然石材獨(dú)特的莊重、典雅、凹凸手感的裝飾效果，豐富了幕墻設(shè)計(jì)師對(duì)石紋圖案?jìng)€(gè)性化 選擇。
[0015] (1)本發(fā)明所提供的鋁單板中，將真石的紋路反影到鋁單板上，使鋁單板有逼真石 材的裝飾效果。前處理中，在鋁基板的底面和表面分別進(jìn)行鈍化形成鈍化層一和鈍化層二， 不僅清除了鋁基板表面的油脂、油污、腐蝕產(chǎn)物、殘留雜質(zhì)等，鈍化層一和鈍化層二的存在 還賦予鋁基板良好的理化特性，有利于增加涂層的附著力、被涂物的保護(hù)性和裝飾性；水性 底漆確保了實(shí)現(xiàn)低溫烘烤固化的可能性，而撒點(diǎn)漆采用合成樹脂乳液、彩色懸浮粒子以及 多種助劑，并按照真石截面斑點(diǎn)分布，通過(guò)控制噴涂壓力使顆粒炸裂以獲得逼真的石紋效 果；最后在撒點(diǎn)層上罩清漆層，保留了板面的凹凸效果，又確保了面漆的耐候性。本案獲得 的產(chǎn)品既具有真石的裝飾效果，又具備鋁單板基板的易成型性，可進(jìn)行各種平板、折彎、雙 曲面等各種形狀的加工，改變了干掛石材硬直的裝飾現(xiàn)象，給予城市建筑以豐富的想象空 間，滿足不同客戶的設(shè)計(jì)要求。
[0016] (2)本發(fā)明中，底漆層所采用的氟硅系列水性涂料以氟硅樹脂與其他助劑進(jìn)行共 混改性。在有機(jī)硅存在的碳鏈中，樹脂的整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，其主要成分中，含硅聚合物為 水分散體，含氟聚合物水分散體為成膜物，涂膜是硅氧烷鍵交聯(lián)，具有高強(qiáng)度的涂料附著性 能和高耐候性能，大幅度提高了水性涂料的耐候性與耐玷污性，本案產(chǎn)品完全適合內(nèi)外墻 的建材裝飾用板；一方面，該涂料結(jié)合了有機(jī)硅和有機(jī)氟聚合物的優(yōu)點(diǎn)，以水為溶劑，避免 了有機(jī)揮發(fā)溶劑的使用，這在很大程度上減少了對(duì)操作工人的身體健康的傷害，而且水性 溶劑的使用，減少了涂層中有害有機(jī)小分子的殘留，大大提高了涂層產(chǎn)品的環(huán)保性能；另一 方面，這種涂料的使用只需要較低的烘干溫度就可以固化，能耗較低。
[0017] (3)本發(fā)明所獲得的氟硅噴涂鋁單板具有質(zhì)量輕，防火，易安裝的特點(diǎn)，而且不易 脫落，可回收利用，是一種節(jié)能環(huán)保的建筑裝飾產(chǎn)品；與單色鋁單板相比，更有一種回歸自 然的建筑裝飾風(fēng)格，可廣泛應(yīng)用于軌道交通站臺(tái)、地鐵站的立面和圍護(hù)的建筑裝飾以及各 種高層建筑外立面幕墻裝飾、室內(nèi)建筑裝飾、高檔住宅樓以及別墅的建筑裝飾。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板生產(chǎn)工藝流程示意圖； 圖2為本發(fā)明水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板的外部表面形態(tài)圖。
[0019] 圖中標(biāo)號(hào)：1.錯(cuò)基板；2.鈍化層一；3.鈍化層二；4.底漆層；5.撒點(diǎn)層；6. 清漆層；7.保護(hù)膜層。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1 本實(shí)施例水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板及其制造工藝，結(jié)合圖1和圖2,選取2. 5_厚度 1100H24牌號(hào)的鋁基板1，經(jīng)酸洗、水洗、前處理后分別在鋁基板1的底面和表面上形成鈍化 層一 2和鈍化層二3,采用噴槍在鈍化層二3上噴涂氟硅水性純白涂料形成底漆層4,噴涂 線速度設(shè)定為1. 5m/min，經(jīng)75°C預(yù)熱lOmin流平、初步揮發(fā)水分后，在底漆層4上一次性完 成撒點(diǎn)漆噴涂后，經(jīng)75°C預(yù)加熱段15min流平、初步揮發(fā)水分，形成撒點(diǎn)層5,然后經(jīng)120°C 烘箱35min將底漆層4和撒點(diǎn)層5 -起烘烤、固化；在清漆噴房中，撒點(diǎn)層5上罩高耐候性 清漆，經(jīng)80°C預(yù)熱lOmin,形成清漆層6,并進(jìn)入120°C烘箱烘烤35min烘干、固化；經(jīng)檢驗(yàn)合 格后下架進(jìn)入包裝程序，并在清漆層6的表面覆高粘度保護(hù)膜作為保護(hù)膜層7。
[0021] 表1本實(shí)施例產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板，其特征在于：由下而上依次由鈍化層一、鋁基 板、鈍化層二、底漆層、撒點(diǎn)層、清漆層和保護(hù)膜層構(gòu)成，鈍化層一和鈍化層二分別位于鋁 基板的底面和表面，所述的底漆層為氟硅系列水性涂料噴涂在鈍化層二上所形成的厚度 為的涂層；所述的撒點(diǎn)層為合成樹脂乳液、彩色懸浮粒子和助劑配制形成涂料，在 底漆層上形成具有凹凸手感的仿真石紋涂層；所述的清漆層為耐候性涂料形成的厚度為8 ~12Mm的透明涂層；所述的保護(hù)膜層為防紫外黑白保護(hù)膜。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板，其特征在于：所述的鋁基板 為厚度為2-5mm的1系、3系、5系中合金錯(cuò)板的一種。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板，其特征在于：所述的底漆層 中，氟硅系列水性涂料是以水溶性氟硅改性聚乙烯醇、醇酸、丙烯酸、環(huán)氧樹脂、水溶性無(wú)機(jī) 高分子體系中的一種或其組合為基體樹脂。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板，其特征在于：所述的撒點(diǎn)層 中，合成樹脂乳液為水溶性氟硅改性聚乙烯醇、醇酸、丙烯酸、環(huán)氧樹脂、水溶性無(wú)機(jī)高分子 體系中的一種，再以水為溶劑，彩色懸浮粒子為高分子聚合物復(fù)合或者天然彩砂中的一種， 助劑為非離子助劑、分散劑、消泡劑中的一種或多種，合成樹脂乳液、水、彩色懸浮粒子、助 劑之間的配比約為4:3:2:1。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板，其特征在于：所述的清漆層 中，所述的耐候性涂料為硅改性聚酯、氟碳或含氟涂料中的一種。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板，其特征在于：所述的硅改性 聚酯是由苯基氯硅烷、甲基氯硅烷或特制有機(jī)硅單體與聚酯樹脂縮聚而成。
7. -種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板的制造工藝，其特 征在于包括如下工序：（1)前處理：對(duì)鋁基板的雙面進(jìn)行鈍化預(yù)處理，在基板兩面形成 20(Tl300mg/m 2厚度的鈍化層；（2)底漆層制備：經(jīng)鈍化處理后的鋁基板表面上噴涂氟硅系 列水性涂料，噴涂完畢后，在60-80°C下預(yù)熱5-10分鐘，形成底漆層；（3)撒點(diǎn)層制備：在預(yù) 熱處理后的底漆層上進(jìn)行撒點(diǎn)處理，撒點(diǎn)層為合成樹脂乳液、水、彩色懸浮粒子和助劑按照 4 :3 :2 :1所形成的混合物，噴涂壓力為0. 1~0. 5MPa，撒點(diǎn)處理后在60-80°C下預(yù)熱5-10分 鐘后形成撒點(diǎn)層，再將底漆層與撒點(diǎn)層一起升溫至100-160°C烘烤15-40分鐘進(jìn)一步烘干 固化；（4)清漆層制備：在經(jīng)工序（3)處理后，再在撒點(diǎn)層上噴涂耐候性涂料，在60-80°C溫 度下預(yù)熱5-10分鐘后，再在撒點(diǎn)層上噴涂耐候性涂料，并升溫至100-16(TC烘烤15-30分 鐘進(jìn)一步烘干固化；（5)后處理：待后續(xù)（4)完成后，溫度降至室溫，在清漆層上貼覆保護(hù)膜 層。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板的制造工藝，其特征在于：步 驟（2)中，噴涂線速度為1. 5-2. 5m/min，預(yù)熱溫度為70-80°C，預(yù)熱時(shí)間為12-15分鐘。
9. 如權(quán)利要求7所述的一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板的制造工藝，其特征在于：步 驟（3)中，預(yù)熱溫度為70-80°C，預(yù)熱時(shí)間12-15分鐘，烘烤溫度為120-130°C，烘烤時(shí)間 30-35分鐘。
10. 如權(quán)利要求7所述的一種水性氟硅仿石紋噴涂鋁單板的制造工藝，其特征在于： 步驟（4)中，預(yù)熱溫度為70-80°C，預(yù)熱時(shí)間12-15分鐘，烘烤溫度為120-130°C，烘烤時(shí)間 30-35分鐘。
【文檔編號(hào)】B05D7/24GK104294974SQ201410521045
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】丁旭東, 蔣學(xué)文, 方宏 申請(qǐng)人:浙江墻煌建材有限公司