一种耐腐蚀合金门窗及其制备方法与流程

本申请涉及合金门窗的技术领域，更具体地说，它涉及一种耐腐蚀合金门窗及其制备方法。

背景技术：

目前合金门窗是由铝合金建筑型材制作而成，合金门窗具有美观、密封、强度高，广泛应用于建筑工程领域，在家装中，常用合金门窗封装阳台，窗扇框架大，可镶较大面积的玻璃，让室内光线充足明亮，增强了室内外之间立面虚实对比，让居室更富有层次。

目前，合金门窗在空气当中会生成一层极薄氧化膜，但是这层氧化膜疏松多孔，不能对合金门窗起到很好的保护作用，在自然环境中不能很好的减缓环境对于合金门窗的腐蚀作用，使合金门窗的使用寿命降低，故需要改进。

技术实现要素：

为了增强合金门窗的耐腐蚀性能，本申请提供一种耐腐蚀合金门窗。

第一方面，本申请提供一种耐腐蚀合金门窗，采用如下技术方案：

一种耐腐蚀合金门窗，所述耐腐蚀合金门窗包括合金门窗以及设置于所述合金门窗表面的防腐层，所述防腐层由包含以下重量份的原料制成：

六亚甲基二异氰酸酯40-50份；

聚四氢呋喃二醇10-15份；

酚醛树脂90-110份；

聚四氢呋喃二醇60-70份；

聚醚胺20-30份；

扩链剂8-10份；

溶剂80-100份。

优选的，所述扩链剂为乙二胺，所述溶剂为二甲苯。

优选的，所述防腐涂料由以下步骤制备得到：

s1：将40-50份的六亚甲基二异氰酸酯与10-15份聚四氢呋喃二醇混合，并搅拌均匀，得到溶液a；

s2：将90-110份酚醛树脂溶解于80-100份的溶剂，然后加入60-70份的聚四氢呋喃二醇、20-30份的聚醚胺、8-10份的扩链剂，并搅拌均匀，得到溶液b；

s3：将溶液a与溶液b混合，搅拌均匀，即可得到防腐涂料。

通过采用上述技术方案，首先将六亚甲基二异氰酸酯和聚四氢呋喃二醇混合搅拌后形成聚氨酯预聚体，然后将酚醛树脂溶解于二甲苯并加入聚氨酯预聚体，而通过在聚氨酯预聚体中引入酚醛树脂，由于酚醛树脂中含有较多的苯环刚性集团，分子空间排列紧密，以致介质分子难于渗入防腐层内部，提高防腐层的耐酸碱性能；而乙二胺能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质，从而于提高防腐层的力学性能和工艺性能。

优选的，s1步骤中，搅拌温度为45-50℃，搅拌时间为1-1.5h，s2步骤中，搅拌温度为室温，搅拌时间为0.4-0.6h。

优选的，s3步骤中，还加入了重量份为4-6份的光稳定剂。

通过采用上述技术方案，通过在防腐涂料中加入光稳定剂，从而使得耐腐蚀合金门窗在自然环境中使用时，光稳定剂对自然光进行吸收，使得制得的防腐层不易发生褪色，起皮，提高了防腐层的使用寿命。

优选的，所述光稳定剂为hals622。

通过采用上述技术方案，hals622使防腐层在自然光环境下的不易发生褪色，起皮，且与防腐涂料有较好的相容性。

优选的，s3步骤中，还加入了重量份为10-14份的改性杀虫剂；

所述改性杀虫剂由以下步骤制备得到：

b1：将重量份为0.4-0.6份的杀虫剂溶于4-6份二氯甲烷，搅拌均匀，得到溶液c；b2：将重量份为1.4-1.8份的壳聚糖溶于30-32份20wt％乙酸溶液，搅拌均匀，得到溶液d；b3：将span-80与石蜡油按照体积比为1:20-22的进行混合，得到石蜡油混合物；

b4：将溶液c与溶液d混合，然后加入100-110份的石蜡油混合物，并加入20-22份25wt％戊二醛水溶液，然后进行搅拌，之后进行分离，收集固相，固相即为改性杀虫剂。

通过采用上述技术方案，由于杀虫剂易挥发，当将杀虫剂直接添加到防腐涂料中时，经过一段时间后，杀虫剂会不断挥发，从而使制得的防腐层对于白蚁的灭杀效果减弱，并且杀虫剂挥发出来还会对人员造成伤害；通过先将壳聚糖溶解在乙酸溶液中，然和石蜡油混合物混合形成油包水乳化液，然后加入杀虫剂的二氯甲烷溶液，同时加入戊二醛交联剂，使得壳聚糖之间发生交联固化形成微球对杀虫剂进行包裹，从而使得杀虫剂在防腐层中不易发生挥发，提高了防腐层的安全性和使用寿命；白蚁在经过门窗时对防腐层进行啃食后，达到灭杀白蚁的效果，从而使得门窗在应用于白蚁高发地时，不易被白蚁不断啃食。

优选的，b4步骤中，搅拌温度为36-44℃，搅拌时间为6-8h。

优选的，所述杀虫剂为氯菊酯、联笨菊酯、氰戊菊酯中的一种。

通过采用上述技术方案，经检测数据可知，氯菊酯、联笨菊酯、氰戊菊酯均能对白蚁起到良好的灭杀效果。

第二方面，本申请提供一种耐腐蚀合金门窗的制备方法，采用如下技术方案：

所述耐腐蚀合金门窗由以下步骤制成：

d1：对所述合金门窗进行除油、打磨处理；

d2：将防腐涂料涂刷至处理过的合金门窗表面，固化，即得成品。

通过采用上述技术方案，对合金门窗进行除油、打磨处理后，能将合金门窗表面的氧化膜和油污除去，增加漆膜的附着力，使得合金门窗在涂漆后漆面不易起绉，使用一段时间后漆层表面不容易出现脱皮现象。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、首先将六亚甲基二异氰酸酯和聚四氢呋喃二醇混合搅拌后形成聚氨酯预聚体，然后将酚醛树脂溶解于二甲苯并加入聚氨酯预聚体，而通过在聚氨酯预聚体中引入酚醛树脂，由于酚醛树脂中含有较多的苯环刚性集团，分子空间排列紧密，以致介质分子难于渗入防腐层内部，提高防腐层的耐酸碱性能；而乙二胺能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质，从而于提高防腐层的力学性能和工艺性能。

2、通过先将壳聚糖溶解在乙酸溶液中，然和石蜡油混合物混合形成油包水乳化液，然后加入杀虫剂的二氯甲烷溶液，同时加入戊二醛交联剂，使得壳聚糖之间发生交联固化形成微球对杀虫剂进行包裹，从而使得杀虫剂在防腐层中不易发生挥发，提高了防腐层的安全性和使用寿命；白蚁在经过门窗时对防腐层进行啃食后，达到灭杀白蚁的效果，从而使得门窗在应用于白蚁高发地时，不易被白蚁不断啃食。

3、对合金门窗进行除油、打磨处理后，能将合金门窗表面的氧化膜和油污除去，增加漆膜的附着力，使得合金门窗在涂漆后漆面不易起绉，使用一段时间后漆层表面不容易出现脱皮现象。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

在以下实施例和对比例中所使用的原料来源如下表1所示：

表1

实施例

实施例1

一种耐腐蚀合金门窗，由以下步骤制成：

对合金门窗进行除油、打磨处理；

s1：将40份的六亚甲基二异氰酸酯与10份聚四氢呋喃二醇混合，并在45℃下搅拌1h，得到溶液a；

s2：将90份酚醛树脂溶解于80份的二甲苯，然后加入60份的聚四氢呋喃二醇、20份的聚醚胺、8份的乙二胺，并在室温下搅拌0.4h，得到溶液b；

s3：将溶液a与溶液b混合，搅拌均匀，即可得到防腐涂料；

将防腐涂料涂刷至处理过的合金门窗表面，固化，即得成品。

实施例2

一种耐腐蚀合金门窗，由以下步骤制成：

对合金门窗进行除油、打磨处理；

s1：将50份的六亚甲基二异氰酸酯与13份聚四氢呋喃二醇混合，并在50℃下搅拌1.3h，得到溶液a；

s2：将100份酚醛树脂溶解于90份的二甲苯，然后加入70份的聚四氢呋喃二醇、25份的聚醚胺、10份的乙二胺，并在室温下搅拌0.6h，得到溶液b；

s3：将溶液a与溶液b混合，搅拌均匀，即可得到防腐涂料；

将防腐涂料涂刷至处理过的合金门窗表面，固化，即得成品。

实施例3

一种耐腐蚀合金门窗，由以下步骤制成：

对合金门窗进行除油、打磨处理；

s1：将45份的六亚甲基二异氰酸酯与15份聚四氢呋喃二醇混合，并在48℃下搅拌1.5h，得到溶液a；

s2：将110份酚醛树脂溶解于100份的二甲苯，然后加入65份的聚四氢呋喃二醇、30份的聚醚胺、9份的乙二胺，并在室温下搅拌0.5h，得到溶液b；

s3：将溶液a与溶液b混合，搅拌均匀，即可得到防腐涂料；

将防腐涂料涂刷至处理过的合金门窗表面，固化，即得成品。

实施例4

一种耐腐蚀合金门窗，与实施例2的不同之处在于，s3步骤中，还加入了重量份为4份的hals622光稳定剂。

实施例5

一种耐腐蚀合金门窗，与实施例2的不同之处在于，s3步骤中，还加入了重量份为5份的hals622光稳定剂。

实施例6

一种耐腐蚀合金门窗，与实施例2的不同之处在于，s3步骤中，还加入了重量份为6份的hals622光稳定剂。

实施例7

一种耐腐蚀合金门窗，与实施例5的不同之处在于，s3步骤中还加入了重量份为10份的改性杀虫剂；改性杀虫剂由以下步骤制备得到：

将重量份为0.4份的氯菊酯溶于4份二氯甲烷，搅拌均匀，得到溶液c；将重量份为1.4份的壳聚糖溶于30份20wt％乙酸溶液，搅拌均匀，得到溶液d；将span-80与石蜡油按照体积比为1:20的进行混合，得到石蜡油混合物；

将溶液c与溶液d混合，然后加入100份的石蜡油混合物，并加入20份25wt％戊二醛水溶液，然后在36℃下搅拌6h，之后进行离心分离，收集固相，使用无水乙醇对固相进行洗涤，然后在室温下干燥，固相即为改性杀虫剂。

实施例8

一种耐腐蚀合金门窗，与实施例5的不同之处在于，s3步骤中还加入了重量份为12份的改性杀虫剂；改性杀虫剂由以下步骤制备得到：

将重量份为0.4份的联笨菊酯溶于6份二氯甲烷，搅拌均匀，得到溶液c；

将重量份为1.4份的壳聚糖溶于31份20wt％乙酸溶液，搅拌均匀，得到溶液d；

将span-80与石蜡油按照体积比为1:22的进行混合，得到石蜡油混合物；

将溶液c与溶液d混合，然后加入105份的石蜡油混合物，并加入21份25wt％戊二醛水溶液，然后在40℃下搅拌8h，之后进行离心分离，收集固相，使用无水乙醇对固相进行洗涤，然后在室温下干燥，固相即为改性杀虫剂。

实施例9

一种耐腐蚀合金门窗，与实施例5的不同之处在于，s3步骤中还加入了重量份为14份的改性杀虫剂；改性杀虫剂由以下步骤制备得到：

将重量份为0.4份的氰戊菊酯溶于5份二氯甲烷，搅拌均匀，得到溶液c；将重量份为1.4份的壳聚糖溶于32份20wt％乙酸溶液，搅拌均匀，得到溶液d；将span-80与石蜡油按照体积比为1:21的进行混合，得到石蜡油混合物；

将溶液c与溶液d混合，然后加入110份的石蜡油混合物，并加入22份25wt％戊二醛水溶液，然后在44℃下搅拌7h，之后进行离心分离，收集固相，使用无水乙醇对固相进行洗涤，然后在室温下干燥，固相即为改性杀虫剂。

对比例

对比例1

一种耐腐蚀合金门窗，由以下步骤制成：

对合金门窗进行除油、打磨处理；

s1：将70份的六亚甲基二异氰酸酯与6份聚四氢呋喃二醇混合，并在30℃下搅拌0.5h，得到溶液a；

s2：将130份酚醛树脂溶解于70份的二甲苯，然后加入45份的聚四氢呋喃二醇、15份的聚醚胺、6份的乙二胺，并在室温下搅拌0.2h，得到溶液b；

s3：将溶液a与溶液b混合，搅拌均匀，即可得到防腐涂料；

将防腐涂料涂刷至处理过的合金门窗表面，固化，即得成品。

对比例2

一种耐腐蚀合金门窗，由以下步骤制成：

对合金门窗进行除油、打磨处理；

s1：将30份的六亚甲基二异氰酸酯与20份聚四氢呋喃二醇混合，并在60℃下搅拌2.5h，得到溶液a；

s2：将70份酚醛树脂溶解于120份的二甲苯，然后加入80份的聚四氢呋喃二醇、40份的聚醚胺、13份的乙二胺，并在室温下搅拌1h，得到溶液b；

s3：将溶液a与溶液b混合，搅拌均匀，即可得到防腐涂料；

将防腐涂料涂刷至处理过的合金门窗表面，固化，即得成品。

对比例3

一种耐腐蚀合金门窗，由以下步骤制成：

对合金门窗进行除油、打磨处理；

s1：将50份的六亚甲基二异氰酸酯与13份聚四氢呋喃二醇混合，并在50℃下搅拌1.3h，得到溶液a；

s2：将100份酚醛树脂溶解于90份的二甲苯，然后加入70份的聚四氢呋喃二醇、25份的聚醚胺、10份的乙二胺，并在室温下搅拌0.6h，得到溶液b；

s3：将溶液a与溶液b混合，并加入8份氯菊酯，搅拌均匀，即可得到防腐涂料；

将防腐涂料涂刷至处理过的合金门窗表面，固化，即得成品。

对比例4

一种耐腐蚀合金门窗，由以下步骤制成：

对合金门窗进行除油、打磨处理；

s1：将50份的六亚甲基二异氰酸酯与13份聚四氢呋喃二醇混合，并在50℃下搅拌1.3h，得到溶液a；

s2：将100份酚醛树脂溶解于90份的二甲苯，然后加入70份的聚四氢呋喃二醇、25份的聚醚胺、10份的乙二胺，并在室温下搅拌0.6h，得到溶液b；

s3：将溶液a与溶液b混合，并加入8份改性杀虫剂，搅拌均匀，即可得到防腐涂料；

将防腐涂料涂刷至处理过的合金门窗表面，固化，即得成品。

改性杀虫剂由以下步骤制备得到：

将重量份为0.3份的氯菊酯溶于8份二氯甲烷，搅拌均匀，得到溶液c；将重量份为2份的壳聚糖溶于30份20wt％乙酸溶液，搅拌均匀，得到溶液d；将span-80与石蜡油按照体积比为1:20的进行混合，得到石蜡油混合物；

将溶液c与溶液d混合，然后加入90份的石蜡油混合物，并加入16份25wt％戊二醛水溶液，然后在30℃下搅拌4h，之后进行离心分离，收集固相，使用无水乙醇对固相进行洗涤，然后在室温下干燥，固相即为改性杀虫剂。

性能检测试验

检测方法/试验方法

1、附着力测试

(1)在整个表面的非破坏性附着力测试

测试方法：剥下约5cm长的胶带，用手指或橡皮使胶带与油漆涂层完全贴附，1～2分钟后，手持胶带一端与涂层垂直迅速撕下，拐角和锋利的边缘也必须包括在测试范围中。

所用胶带规格：宽度为25mm,厚度为0.06±0.003mm，破坏张力≥3.5dan/cm,破裂延长为15-30％，附着力/钢10±1n/25mm。满足这些要求的胶带如3mref.610。

判定标准：油漆涂层上没有被揭下来则为合格。

2、抗溶剂测试测试方法：在被测部件表面，用纯棉布或毛毡沾99.5％以上的酒精，用0.5kg的力，擦拭50次循环。

判定标准：测试之后，油漆涂层没有褪色，没有受到明显侵蚀则为合格，光泽改变是允许的。

3、耐酸测试测试方法：在被测部件表面，用纯棉布或毛毡沾10％的稀盐酸溶液，用0.5kg的力，擦拭50次循环。

判定标准：测试之后，油漆涂层没有褪色，没有受到明显侵蚀则为合格，光泽改变是允许的。

4、耐碱测试测试方法：在被测部件表面，用纯棉布或毛毡沾10wt％的氢氧化钠溶液，用0.5kg的力，擦拭50次循环。

判定标准：测试之后，油漆涂层没有褪色，没有受到明显侵蚀则为合格，光泽改变是允许的。

5、耐光照测试

将刚制作好的耐腐蚀合金门窗放置于自然环境下，30天后观察是否有褪色。

6、硬度测试测试方法：采用2h中华硬度铅笔或其他具有标准硬度的铅笔等物，先削去木杆，再垂直研磨笔芯直至铅笔尖端磨成平面，边缘锐利为止，再按45度方向施加以1kg的力并以0.5mm/s的速度移动3cm行程，在油漆涂层上往复5回(每次刮划后铅笔要重新磨平再用)，用橡皮擦去铅笔灰。

判定标准：油漆涂层有一道(含一道)以上出现剥落痕迹则不合格，没有剥落痕迹视为合格。

7、白蚁药杀测试

取健康白蚁100只，使100只均啃食油漆涂层后，记录用药后72h内白蚁的死亡数量。

8、杀虫剂药性寿命测试

将刚制作好的耐腐蚀合金门窗放置于自然环境下，3取健康白蚁100只，使100只均啃食油漆涂层后，记录用药后72h内白蚁的死亡数量。

表2为按实施例1-9以及对比例1-4的制作方法制成的耐腐蚀合金门窗进行性能测试后的结果汇总。

表2

结合实施例1-9和对比例1-2的检测数据并结合表2可以看出，耐腐蚀合金门窗表面的防腐层具有良好的附着力、耐酸碱性能、抗溶剂腐蚀性能和较高的硬度，但是在改变了原料配比和工艺参数后，防腐层的附着力、耐酸碱性能、抗溶剂腐蚀性能和硬度均没有达到合格线，从而对于合金门窗的保护性能不佳。

结合实施例1-3和实施例4-6的检测数据并结合表2可以看出，当在防腐涂料添加了光稳定剂后，防腐层提高了在自然光照射下的稳定性，不易发生褪色。

结合实施例1-3和实施例7-9的检测数据并结合表2可以看出，通过在漆膜中加入改进杀虫剂，使得防腐层对白蚁有良好的灭杀性能，在白蚁啃食防腐层后，达到了灭杀白蚁的效果，从而防止了白蚁进一步腐蚀防腐层的效果。

结合实施例7-9和对比例3的检测数据可以看出，当加入至防腐涂料中的杀虫剂没有使用壳聚糖进行改性时，在耐腐蚀合金门窗放置30天后，杀虫剂会从漆膜内挥发出来，从而降低了漆膜中杀虫剂的含量，达不到良好的灭杀白蚁的效果。

结合实施例7-9和对比例4的检测数据可以看出，在使用壳聚糖对杀虫剂进行改性时，当杀虫剂的用量少于0.4份重量份，壳聚糖的用量大于1.8份，反应温度小于36℃，搅拌反应时间小于6小时时，均会造成改性杀虫剂药性的降低。

结合实施例7-9和对比例3-4的检测数据可以看出，通过在防腐涂料中加入了光稳定剂，从而使得防腐层内的改性杀虫剂在自然环境中降解速率降低，提高了防腐层中改性杀虫剂的寿命。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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