阅读说明：本技术 一种铝合金帐篷骨架防冻粘处理工艺 (Anti-freezing treatment process for aluminum alloy tent framework ) 是由 潘吉宽 王富梅 时德军 张显华 于 2020-05-27 设计创作，主要内容包括：一种铝合金帐篷骨架防冻粘处理工艺。本发明的防冻粘涂层,设置在铝合金型材表面的凹槽内,一是其能有效防止在型材表面大面积型材结冰层,导致抽插构造难以运动；二是防粘冻涂层具有较低的表面能,润湿性差,冰与防粘冻层表面之间形成的分子间作用力及化学键较小,且由于表面的微观结构内残存空气,减小了冰与防粘冻涂层表面的粘附强度；三是分割铝型材表面后,所形成的冰层粘固力降低,便于将篷布与骨架分离,同时,抽插结构在收缩时,由于铝型材外表面面积减少、且型材网格状,除冰容易,进而能够轻松进行收叠。此外,由于表面形成了网格化分离,便于人员进行操作,裸手操作也不易冻粘。本发明构思精巧,适用于在寒冷地区广泛应用。(An anti-freezing treatment process for an aluminum alloy tent framework. The anti-freezing coating is arranged in the groove on the surface of the aluminum alloy section, so that the large-area section ice layer on the surface of the section can be effectively prevented, and the drawing and inserting structure is difficult to move; the anti-freezing coating has lower surface energy and poor wettability, intermolecular force and chemical bonds formed between ice and the surface of the anti-freezing coating are small, and the adhesion strength of the ice and the surface of the anti-freezing coating is reduced due to air remaining in a microstructure of the surface; thirdly, cut apart the aluminium alloy surface after, the ice sheet that forms glues solid power and reduces, is convenient for separate tarpaulin and skeleton, simultaneously, takes out and inserts the structure when the shrink, because aluminium alloy surface area reduces, and the section bar latticed, the deicing is easy, and then can easily receive and fold. In addition, because the surface forms gridding separation, the operation is convenient for personnel, and the freezing adhesion is not easy to occur when the personnel operates with bare hands. The invention has exquisite conception and is suitable for wide application in cold regions.)

一种铝合金帐篷骨架防冻粘处理工艺

技术领域

本发明涉及金属材料防冻粘技术领域，尤其涉及对帐篷铝合金骨架的表面防冻粘处理工艺。

背景技术

在低温环境下使用帐篷时，由于外部温度因素和内部人员生活驻留，在拆解帐篷时，时常发生金属骨架与篷布之间产生冻粘、具有抽插构造的金属骨架之间产生冻粘，造成难以正常收叠。

现有技术对于防冻粘的研究方向主要是以下两个方向：一是防冰、二是易除冰。防冰技术是通过喷涂防冻粘涂料来提高物体表面的疏水性，从而能够防止物体表面结冰。一般情况下，物体表面还是会结冰，所以开发易除冰技术也是目前的研究热点。目前的除冰方式主要分为机械除冰、化学除冰及涂层除冰。机械除冰、化学除冰方式劳动强度高、能耗大。而涂层除冰方式具有劳动强度低、能耗小的特点。

鉴于帐篷生产制造领域对于成本的严格控制，在进行防冻粘处理时，一是要考虑成本因素，二是要考虑运动配合面具备一定耐磨性，涂层不易剥落，三是能够达到防冰或易除冰的目的。

发明内容

本发明针对以上技术问题，提供了一种在寒冷环境中，避免铝合金材料表面冻固冰层，造成帐篷铝合金骨架难以分离、收叠的铝合金帐篷骨架防冻粘处理工艺。

本发明的技术方案是：骨架为横截面呈圆形、矩形或正多边形的中空的型材，在所述型材表面均设有轴向凹槽，在所述凹槽内设置有防冻粘涂层；所述防冻粘涂层按以下步骤处理：

1）、对凹槽内的铝合金型材表面进行粗糙化处理，再清洗、干燥；

2）、往所述凹槽内设置防粘冻材料，形成防粘冻涂层，固化；

3）、对所述凹槽内的防粘冻涂层进行表面打磨，使所述防粘冻涂层的顶面高度低于所述型材表面高度；

4）、对所述凹槽外的铝合金型材表面进行清理，完毕。

在相邻轴向凹槽之间还设置有贯通相邻轴向凹槽的横向凹槽。

所述横向凹槽相互交错。

在进行步骤3）的降高度打磨时，将防粘冻涂层表面打磨为粗糙表面。

所述防粘冻涂层为含氟硅氧烷疏水防冻粘涂料，包括十七氟癸基三乙氧基硅烷、水性丙烯酸树脂乳液、纳米二氧化硅、甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、醋酸和去离子水，然后按以下步骤制备：

5.1）、将所述甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇和去离子水按照（3-6）：（85-92）：（3-6）的质量比混合，用醋酸调节溶液pH值至4.5，在20-25℃环境下水解10-14小时，得基础液；

5.2）、将与基础液等质量的水性丙烯酸树脂乳液加入所述基础液中均匀搅拌，得混合液；

5.3）、将纳米二氧化硅加入到混合液中，所述纳米二氧化硅添加量为基础液质量的0.8-1.2%，均匀分散；随即再分批滴加十七氟癸基三乙氧基硅烷，所述十七氟癸基三乙氧基硅烷的添加总量为所述水性丙烯酸树脂乳液质量的6-8%；得基础涂料；

5.4）、将基础涂料喷涂于所述凹槽内，固化，制得。

在步骤5.3）后，再次滴加十七氟癸基三乙氧基硅烷，添加纳米二氧化硅；具体为：

将占所述水性丙烯酸树脂乳液质量的0.8-1%的十七氟癸基三乙氧基硅烷滴加入所述基础涂料中，搅拌30-40分钟；再分批投入纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅添加量为基础液质量的5.5-6.5%，均匀分散；得基础涂料二。

本发明的防冻粘涂层，设置在铝合金型材表面的凹槽内，一是其能有效防止在型材表面大面积型材结冰层，导致抽插构造难以运动；二是防粘冻涂层具有较低的表面能，润湿性差，冰与防粘冻层表面之间形成的分子间作用力及化学键较小，且由于表面的微观结构内残存空气，减小了冰与防粘冻涂层表面的粘附强度；三是分割铝型材表面后，所形成的冰层粘固力降低，便于将篷布与骨架分离，同时，抽插结构在收缩时，由于铝型材外表面面积减少、且型材网格状，除冰容易，进而能够轻松进行收叠。此外，由于表面形成了网格化分离，便于人员进行操作，裸手操作也不易冻粘。本发明构思精巧，适用于在寒冷地区广泛应用。

附图说明

图1是本发明型材的结构示意图，

图2是图1的俯视图；

图中1是型材，2是型材表面，3是轴向凹槽，31是横向凹槽。

具体实施方式

本发明如图1、2所示，骨架为横截面呈圆形、矩形或正多边形的中空的型材1，在所述型材表面2均设有轴向凹槽3，在所述凹槽3内设置有防冻粘涂层；所述防冻粘涂层按以下步骤处理：

1）、对凹槽3内的铝合金型材表面进行粗糙化处理，再清洗、干燥；

2）、往所述凹槽3内设置防粘冻材料，形成防粘冻涂层，固化；

3）、对所述凹槽3内的防粘冻涂层进行表面打磨，使所述防粘冻涂层的顶面高度低于所述型材表面高度；

4）、对所述凹槽3外的铝合金型材表面进行清理，完毕。

在相邻轴向凹槽3之间还设置有贯通相邻轴向凹槽的横向凹槽31。

所述横向凹槽31相互交错。

在进行步骤3）的降高度打磨时，将防粘冻涂层表面打磨为粗糙表面。

所述防粘冻涂层为含氟硅氧烷疏水防冻粘涂料，包括十七氟癸基三乙氧基硅烷、水性丙烯酸树脂乳液、纳米二氧化硅、甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇、醋酸和去离子水，然后按以下步骤制备：

5.1）、将所述甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇和去离子水按照（3-6）：（85-92）：（3-6）的质量比混合，用醋酸调节溶液pH值至4.5，在20-25℃环境下水解10-14小时，得基础液；

5.2）、将与基础液等质量的水性丙烯酸树脂乳液加入所述基础液中均匀搅拌，得混合液；

5.3）、将纳米二氧化硅加入到混合液中，所述纳米二氧化硅添加量为基础液质量的0.8-1.2%，均匀分散；随即再分批滴加十七氟癸基三乙氧基硅烷，所述十七氟癸基三乙氧基硅烷的添加总量为所述水性丙烯酸树脂乳液质量的6-8%；得基础涂料；

5.4）、将基础涂料喷涂于所述凹槽内，固化，制得。

在步骤5.3）后，再次滴加十七氟癸基三乙氧基硅烷，添加纳米二氧化硅；具体为：

将占所述水性丙烯酸树脂乳液质量的0.8-1%的十七氟癸基三乙氧基硅烷滴加入所述基础涂料中，搅拌30-40分钟；再分批投入纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅添加量为基础液质量的5.5-6.5%，均匀分散；得基础涂料二。

本发明将含氟硅氧烷疏水防冻粘涂料“嵌入”到铝合金型材表面上，减少了铝合金型材表面裸露的金属表面面积。在低温环境中使用过程中，涂层表面吸收空气中水分子后会使表面富羟基化，而原材料中的乙氧基基体水解产生的羟基能够与之反应，影响涂层中无机填料粒子的分布状态，从而影响涂层表面性质，如接触角、表面形貌及表面微观结构。使得涂层表面难以冻固，最终套设与本发明铝型材内部、外部的其他插接型材、套等构件能够轻松运动，避免严重的冻固状态。