一种住宅用复合型栅栏的生产工艺及制得的栅栏的制作方法

1.本技术涉及栅栏加工的领域，更具体地说，它涉及一种住宅用复合型栅栏的生产工艺及制得的栅栏。


背景技术：

2.栅栏是我们生活中常见的一种防护设施，在花园、公路、铁路和施工工地等场所被广泛使用，随着人们对住宅的要求和对私密性的要求越来越高，目前在一些花园叠拼等别墅的住宅中，也会用到金属栅栏。
3.如公开号为cn107583836a的申请文件公开了一种栅栏防腐工艺，包括除锈、喷漆以及包裹热缩膜三个步骤：(1)除锈：利用激光除锈装置，对栅栏进行除锈处理；(2)喷漆：采用环氧防腐系列漆，喷涂工艺如下：a、采用刷涂法施工时，朝同一方向涂刷；b、采用喷涂时，喷枪移动速度应均匀，并保持喷嘴与被喷面垂直；(3)包裹热缩膜，防腐漆凝固后，包裹热缩膜，利用火焰喷枪加热热缩膜，使其均匀包裹在栅栏表面。上述方案通过除锈、喷漆和包裹热缩膜实现了对栅栏的防腐处理，以延长栅栏的使用寿命；但在使用过程中发现，由于栅栏都是露天使用，尤其在夏季，长时间受到太阳的光照，又经受大雨冲刷，长久的经受日晒雨淋，栅栏表面的包裹的热缩膜出现起泡、剥落的现象，严重的出现栅栏表面出现白锈或红锈现象，产品的耐湿热稳定性差且耐腐蚀性欠佳。


技术实现要素：

4.为了有效改善栅栏的耐湿热稳定性和耐腐蚀性，本技术提供一种住宅用复合型栅栏的生产工艺及制得的栅栏。
5.第一方面，本技术提供的一种住宅用复合型栅栏的生产工艺采用如下的技术方案：一种住宅用复合型栅栏的生产工艺，包括以下步骤：步骤一，将工件置于活化液中在40-55℃的条件下进行活化处理，得到活化工件；所述活化液包括聚氧乙烯醚和氨基硅烷偶联剂；步骤二，向活化工件表面涂覆改性胶液，得到改性工件；改性胶液经由以下步骤制得：将环氧树脂升温至110-135℃，加入亚磷酸酯、氧氯化锆和硼砂，采用真空加热和正压加热的方式循环交替反应两至四次；步骤三，向改性工件表面喷涂复合漆并进行辐照处理，得到基材；所述复合漆包括氟树脂，羟丙基二淀粉磷酸酯，苯丙乳液和云母氧化铁；步骤四，向基材表面喷涂增效颗粒，并进行喷烧处理，制得复合型栅栏。
6.通过采用上述技术方案，先将工件进行活化处理，对工件表面进行改性和活化，对工件的表面性能起到良好的调理作用，然后再进行改性胶液的涂覆，在改性胶液的制备中，将环氧树脂升温，环氧树脂具有良好的粘结性，加入亚磷酸酯、氧氯化锆和硼砂，并通过特定的反应条件，以使得改性胶液涂覆在工件上后，能够有效在活化工件表面形成多功能层，有效改善工件的耐湿热稳定性和耐腐蚀性，同时还能够防止漆层氧化变色，提高漆层的色
泽感，减少产品失光，与喷涂的复合漆配合，形成稳定的抗氧化膜和保护层。
7.复合漆具有良好的防锈和耐腐蚀性，在栅栏表面形成具有优良耐腐蚀性的漆膜，在辐照过程中，通过羟丙基二淀粉磷酸酯中的羟基基团和氨基硅烷偶联剂中的氨基基团之间的相互作用形成一定的网状结构，改善漆层的内部结构，提高其致密性，从而改善栅栏的耐腐蚀性，同时还能改善工件和漆层之间的粘附稳定性，进而改善其耐湿热稳定性。
8.通过增效颗粒与喷烧工艺的协同配合，能够进一步促进漆层与工件之间的粘结力，并改善各原料组分的效用发挥，进一步改善工件的耐湿热稳定性。
9.优选的，所述聚氧乙烯醚和氨基硅烷偶联剂的质量比为(2-4):0.7。
10.通过采用上述技术方案，优化活化液各组分的用量关系，提高活化液对工件表面的活化作用，以利于对工件的表面性能起到优良的调理作用，以便于与后续工序复配，协同改善栅栏的耐湿热稳定性和耐腐蚀性。
11.优选的，以环氧树脂为基准，按照0.4-0.9wt％加入亚磷酸酯，按照0.1-0.3wt％加入氧氯化锆，按照0.2-0.5wt％加入硼砂。
12.通过采用上述技术方案，控制在亚磷酸酯、氧氯化锆和硼砂加入环氧树脂中的用量，以使得制得的改性胶液具有良好热稳定性、抗氧化性和粘结性，同时能够有效与后续步骤配合，协同改善栅栏的耐湿热稳定性。
13.优选的，所述步骤二中真空加热和正压加热的一次循环方式为：在真空度为负0.2-0.5kpa，温度为55-70℃的条件下反应3-8min，然后通入空气使得正压力为3-8kpa，温度维持60-80℃，反应时间为5-10min。
14.通过采用上述技术方案，优化改性胶液制备的反应条件，以使得制得的改性胶液涂覆在工件上后，能够有效在活化工件表面形成多功能层，有效改善工件的耐湿热稳定性和耐腐蚀性，在亚磷酸酯的作用下还能够防止漆层氧化变色，提高漆层的色泽感，减少产品失光，形成稳定的抗氧化膜，改善栅栏的耐腐蚀性。
15.优选的，所述聚氧乙烯醚为羟基烷基酚聚氧乙烯醚。
16.通过采用上述技术方案，羟基烷基酚聚氧乙烯醚中具有羟基基团，改性胶液中的硼砂能够与工件表面附着的羟基烷基酚聚氧乙烯醚中的羟基系形成三维网状结构，协助改善工件与漆层之间的粘附稳定性，提高工件的耐湿热稳定性。
17.优选的，所述复合漆包括以下重量份的原料：氟树脂20-33份，羟丙基二淀粉磷酸酯2-7份，苯丙乳液10-18份和云母氧化铁0.4-0.8份。
18.通过采用上述技术方案，优化复合漆的原料组分，以氟树脂和苯丙乳液为主要原料，氟树脂和苯丙乳液均具有优良的化学稳定性和耐候性，与改性工件的表面结合力佳，云母氧化铁可以有效减缓漆层老化，起到良好的防锈作用，在辐照的条件下，能够有效促进漆层与工件之间的附着力，同时采用羟丙基二淀粉磷酸酯，不仅有利于调节组分粘度，更有助于与氨基硅烷偶联剂在辐照的条件下配合，以提高漆层与工件之间的复合性，进一步改善工件的耐湿热稳定性和耐腐蚀性。
19.优选的，所述辐照处理条件为：在温度为50-65℃的条件下用
60
co-γ射线4-8kgy进行辐照，辐照时间为15-30min。
20.通过采用上述技术方案，优化辐照处理的条件，协助改善工件的综合性能。
21.优选的，所述增效颗粒包括氢化蓖麻油。
22.优选的，所述喷烧处理条件为：喷烧温度为105-120℃，喷烧时间为5-9s。
23.通过采用上述技术方案，氢化蓖麻油在常温下为白色粉末状，其熔点大都在83-88℃，将其均匀喷涂在工件表面，进行喷烧时熔化，熔化的氢化蓖麻油可有效改善各原料组分之间的结合力，起到增硬和增粘的作用，共同提高工件与漆层之间的复合性，从而有效改善工件的耐湿热稳定性。
24.第二方面，本技术提供一种住宅用复合型栅栏，采用如下的技术方案：一种住宅用复合型栅栏，采用上述的住宅用复合型栅栏的生产工艺制得。
25.通过采用上述技术方案，采用上述生产工艺制得的复合型栅栏具有良好的耐湿热稳定性和耐腐蚀性，综合性能佳，产品质量高，能有效在高端住宅进行使用。
26.综上所述，本技术具有以下有益效果：1.改性胶液涂覆在工件上后，能够有效在活化工件表面形成多功能层，有效改善工件的耐湿热稳定性和耐腐蚀性，同时还能够防止漆层氧化变色，提高漆层的色泽感，减少产品失光，与喷涂的复合漆配合，形成稳定的抗氧化膜和保护层。
27.2.以氟树脂和苯丙乳液为主要原料形成的复合漆，其中氟树脂和苯丙乳液均具有优良的化学稳定性和耐候性，与改性工件的表面结合力佳，云母氧化铁可以有效减缓漆层老化，起到良好的防锈作用，在辐照的条件下，能够有效促进漆层与工件之间的附着力；同时采用羟丙基二淀粉磷酸酯，不仅有利于调节组分粘度，更有助于与氨基硅烷偶联剂在辐照的条件下配合，以提高漆层与工件之间的复合性，进一步改善工件的耐湿热稳定性和耐腐蚀性。
28.3.氢化蓖麻油在常温下为白色粉末状，其熔点大都在83-88℃，将其均匀喷涂在工件表面，进行喷烧时熔化，熔化的氢化蓖麻油可有效改善各原料组分之间的结合力，起到增硬和增粘的作用，共同提高工件与漆层之间的复合性，从而有效改善工件的耐湿热稳定性。
具体实施方式
29.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
30.本技术所用原料均为普通市售原料。实施例
31.实施例1住宅用复合型栅栏的生产工艺，包括以下步骤：步骤一，将工件置于活化液中在40℃的条件下进行活化处理25min，得到活化工件；活化液包括质量比为2:0.7的羟基烷基酚聚氧乙烯醚和氨基硅烷偶联剂；步骤二，向活化工件表面涂覆改性胶液，在其表面形成100μm的改性膜，得到改性工件；改性胶液经由以下步骤制得：将环氧树脂升温至110℃，以环氧树脂为基准，按照0.9wt％加入亚磷酸三月桂酯，按照0.1wt％加入氧氯化锆，按照0.2wt％加入硼砂；采用真空加热和正压加热的方式循环交替反应两次，真空加热和正压加热的一次循环方式为：在真空度为负0.2kpa，温度为70℃的条件下反应3min，然后通入空气使得正压力为8kpa，温度维持60℃，反应时间为10min；步骤三，向改性工件表面喷涂复合漆并进行辐照处理，在其表面形成150μm的基膜，得到基材；所述复合漆包括以下重量份的原料：氟树脂20份，羟丙基二淀粉磷酸酯2份，
苯丙乳液10份和云母氧化铁0.4份；辐照处理条件为：在温度为50℃的条件下用
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co-γ射线8kgy进行辐照，辐照时间为15min；步骤四，向基材表面均匀喷涂氢化蓖麻油，在喷烧温度为105℃的条件下，喷烧时间为9s，制得复合型栅栏。
32.实施例2住宅用复合型栅栏的生产工艺，包括以下步骤：步骤一，将工件置于活化液中在55℃的条件下进行活化处理18min，得到活化工件；活化液包括质量比为4:0.7的羟基烷基酚聚氧乙烯醚和氨基硅烷偶联剂；步骤二，向活化工件表面涂覆改性胶液，在其表面形成100μm的改性膜，得到改性工件；改性胶液经由以下步骤制得：将环氧树脂升温至135℃，以环氧树脂为基准，按照0.4wt％加入亚磷酸三月桂酯，按照0.1wt％加入氧氯化锆，按照0.5wt％加入硼砂；采用真空加热和正压加热的方式循环交替反应四次，真空加热和正压加热的一次循环方式为：在真空度为负0.5kpa，温度为55℃的条件下反应8min，然后通入空气使得正压力为8kpa，温度维持80℃，反应时间为5min；步骤三，向改性工件表面喷涂复合漆并进行辐照处理，在其表面形成150μm的基膜，得到基材；所述复合漆包括以下重量份的原料：氟树脂33份，羟丙基二淀粉磷酸酯7份，苯丙乳液18份和云母氧化铁0.8份；辐照处理条件为：在温度为65℃的条件下用
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co-γ射线4kgy进行辐照，辐照时间为30min；步骤四，向基材表面均匀喷涂氢化蓖麻油，在喷烧温度为120℃的条件下，喷烧时间为5s，制得复合型栅栏。
33.实施例3与实施例1的区别在于，步骤一中，活化液包括质量比为2.5:0.7的羟基烷基酚聚氧乙烯醚和氨基硅烷偶联剂；其余均与实施例1相同。
34.实施例4与实施例3的区别在于，步骤一中，活化液包括质量比为0.7:2.5的羟基烷基酚聚氧乙烯醚和氨基硅烷偶联剂；其余均与实施例1相同。
35.实施例5与实施例3的区别在于，步骤二中，改性胶液经由以下步骤制得：将环氧树脂升温至122℃，以环氧树脂为基准，按照0.75wt％加入亚磷酸三月桂酯，按照0.19wt％加入氧氯化锆，按照0.35wt％加入硼砂；采用真空加热和正压加热的方式循环交替反应三次；其余均与实施例3相同。
36.实施例6与实施例5的区别在于，步骤二中，真空加热和正压加热的一次循环方式为：在真空度为负0.35kpa，温度为62℃的条件下反应6min，然后通入空气使得正压力为5kpa，温度维持70℃，反应时间为8min；其余均与实施例5相同。
37.实施例7与实施例6的区别在于，步骤三中，复合漆包括以下重量份的原料：氟树脂26份，羟丙基二淀粉磷酸酯5.5份，苯丙乳液15份和云母氧化铁0.6份；其余均与实施例6相同。
38.实施例8
与实施例7的区别在于，步骤三中，复合漆包括以下重量份的原料：氟树脂15份，羟丙基二淀粉磷酸酯1.6份，苯丙乳液28份和云母氧化铁2.5份；其余均与实施例7相同。
39.实施例9与实施例7的区别在于，步骤三中，在温度为58℃的条件下用
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co-γ射线6kgy进行辐照，辐照时间为20min；其余均与实施例7相同。
40.实施例10与实施例9的区别在于，步骤四中，喷烧温度为112℃，喷烧时间为8s；其余均与实施例9相同。
41.对比例对比例1与实施例10的区别在于，步骤一中，活化液为质量浓度为10％的氢氧化钠溶液，其余均与实施例10相同。
42.对比例2与实施例10的区别在于，步骤二中，将改性胶液替换为环氧树脂，其余均与实施例10相同。
43.对比例3与实施例10的区别在于，步骤二中，改性胶液经由以下步骤制得：将环氧树脂升温至122℃，加入氧氯化锆和硼砂，保温13min，其余均与实施例10相同。
44.对比例4与实施例10的区别在于，步骤三中，复合漆中不加入羟丙基二淀粉磷酸酯，也不对工件进行辐照处理，其余均与实施例10相同。
45.对比例5与实施例10的区别在于，省略步骤四，其余均与实施例10相同。
46.性能检测试验将实施例1-10和对比例1-5制得的工件进行耐湿热稳定性试验，方法如下：将工件先在70℃的温度下恒温处理1h，然后立即浸入15℃的水中冷却，工件冷却至室温后，置于温度为60℃、空气相对湿度为85％的条件下放置72h，观察工件表面是否有起泡或漆层受损现象，若没有，则此后每隔5h观察一次，100h后则每隔一小时观察一次，记录工件表面出现起泡或漆层受损现象的时间。
47.将实施例1-10和对比例1-5制得的工件参考标准gb/t 10125-2012人造气氛腐蚀试验进行耐盐雾试验，具体条件为：盐水浓度50
±
5g/l，ph值为6.8，试验温度为35
±
2℃，喷雾压力0.1mpa，烟雾沉降量1-2ml/h，盐雾时间360h，观察240h、360h和720h时工件表层是否出现腐蚀物，将结果记录在表1。
48.表1 耐湿热稳定性/h耐盐雾试验实施例1102h720h表面无腐蚀物实施例2102h720h表面无腐蚀物实施例3103h720h表面无腐蚀物实施例4100h720h表面无腐蚀物
实施例5105h720h表面无腐蚀物实施例6106h720h表面无腐蚀物实施例7108h720h表面无腐蚀物实施例8105h720h表面无腐蚀物实施例9110h720h表面无腐蚀物实施例10111h720h表面无腐蚀物对比例182h360h出现轻微腐蚀物对比例272h360h出现少许腐蚀物对比例377h360h出现少许腐蚀物对比例487h360h出现轻微腐蚀物对比例587h360h出现轻微腐蚀物结合实施例1-10并结合表1可以看到，通过本技术制得的产品，经过相应的冷热试验后，还可在湿热条件下稳定100h以上，产品的耐湿热稳定性高，且在耐盐雾试验中，可达到720h表面无腐蚀物，产品的耐腐蚀性佳。
49.结合实施例10和对比例1并结合表1可以看出，在对工件的表面处理中，采用质量浓度为10％的氢氧化钠溶液对其进行处理，表面处理效用有限，也无法与后续工段的组分协同配合，从而导致对比例1制得的产品的耐湿热稳定性明显下降，且在360h出现轻微腐蚀物，产品的耐腐蚀性能不佳；这是由于羟基烷基酚聚氧乙烯醚中具有羟基基团，改性胶液中的硼砂能够与工件表面附着的羟基烷基酚聚氧乙烯醚中的羟基系形成三维网状结构，协助改善工件与漆层之间的粘附稳定性，同时氨基硅烷偶联剂在辐照的条件下能够与羟丙基二淀粉磷酸酯配合，协同改善产品的耐湿热稳定性和耐腐蚀性。
50.结合实施例10和对比例2-3并结合表1可以看到，对比例2中直接采用环氧树脂作为胶液，对比例3中则缺少亚磷酸酯，并缺少真空加热和正压加热的循环反应，制得的胶液均无法达到本技术的效用，以使得对比例2和低比例3制得的耐湿热稳定性显著下降，且在耐盐雾试验中，360h就出现少许腐蚀物，产品的耐腐蚀性能不佳。
51.结合实施例10和对比例4并结合表1可以看到，对比例4中的复合漆缺少羟丙基二淀粉磷酸酯，也未进行辐照处理，产品的综合性能也明显下降，这是由于采用羟丙基二淀粉磷酸酯，不仅有利于调节组分粘度，更有助于与氨基硅烷偶联剂在辐照的条件下配合，以提高漆层与工件之间的复合性，共同改善工件的耐湿热稳定性和耐腐蚀性。
52.结合实施例10和对比例5并结合表1可以看出，缺少了增效颗粒和对应的喷烧处理步骤，对比例5制得的产品的综合性能也欠佳，这是由于氢化蓖麻油进行喷烧时熔化，熔化的氢化蓖麻油可有效改善各原料组分之间的结合力，起到增硬和增粘的作用，共同提高工件与漆层之间的复合性，从而有效改善工件的耐湿热稳定性。
53.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，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，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。