CN108796579A - 一种铝阳极氧化无镍封孔剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铝氧化无镍层封孔剂，封孔剂主要包括醋酸盐10.5～12.5%、表面活性剂0.5～1%、硅烷偶联剂0.2～0.5%、光亮剂0.5～2%，还可包括以下质量百分比的原料：含氟化合物0.5～5%、硅酸钠0.2～3%，余量为水。本发明所制备的铝阳极氧化无镍封孔剂，主要由低粘度的有机化合物和无机化合物组成，选用碱土金属离子，避免使用重金属离子，提高了其环保性能，且溶液体系稳定性较好，封孔渗透效果好，封孔膜致密，能完全封闭工件表面的孔隙。封孔后工件表面平整光亮，不变色，不起粉，可有效防止手印，抗油污。提高了工件的强度、硬度和耐腐蚀性。封闭剂价格低廉，能耗较小，适用于工业化大生产。

Description

一种铝阳极氧化无镍封孔剂

技术领域

本发明涉及一种氧化膜的封孔技术领域，具体是一种铝阳极氧化无镍封孔剂。

背景技术

铝合金具有质量轻、强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，耐蚀性强、导热导电良好等优点，在航空、航天、汽车、机械制造、民用工业中广泛应用。铝合金制品有个缺点——耐候性较差，容易被腐蚀，为避免铝型材的腐蚀，必须对铝及铝合金的表面进行处理，目前，主要有两种方法，一种是对铝合金表面进行清洗、钝化、喷涂，主要是化学反应的一个过程，生成保护膜，提高耐蚀能力和结合力，再进行喷涂。但这种方法处理的工件主要涉及到涂层的附着力问题，一旦涂层出现脱落，会对耐腐蚀性能影响较大。另外一种是铝阳极氧化处理，阳极氧化处理是通过施加电场使金属生成氧化膜，氧化膜层多孔且具有较强的化学活性，在阳极氧化处理完成以后需进行封孔表面处理。该方法处理的铝材可显著地提高其耐候性，提高铝及其合金表面的硬度、耐磨和耐蚀性能。外观更加均匀，可以根据不同的要求，进行多种颜色的加工处理，且氧化膜的厚度可根据不同工艺要求进行调整，氧化层不容易轻易遭到破坏，可以满足工艺要求较高的铝型材生产。

随着工业化大生产的发展，铝及铝合金阳极氧化膜技术的发展，对封孔质量也提出了更高的要求。目前，阳极氧化封孔剂产生了两个方面问题，1、之前占据大部分市场份额的含镍封孔剂，由于环保问题，将要逐渐退出市场；2、目前工业生产中的无镍封孔技术中存在封孔膜失光、保光性差，封孔后铝材工件表面易发白、起粉、检测封孔失重高、槽液稳定性差、寿命短等问题。

为解决上述问题，开发研制一种无毒环保、光亮平整、封孔效果好的绿色铝材封孔剂是非常有工业价值的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种铝阳极氧化无镍封孔剂。

本发明的技术方案为：一种铝阳极氧化无镍封孔剂，包括下列质量百分比的原料：

醋酸盐 10.5～12.5%

表面活性剂 0.5～1%

硅烷偶联剂 0.2～0.5%

光亮剂 0.5～2%

水 余量

一种铝阳极氧化无镍封孔剂，包括下列质量百分比的原料：

含氟化合物 0.5～5%

硅酸钠 0.2～3%

进一步地，的醋酸盐为醋酸锂和醋酸镁，醋酸锂的质量百分比为4.5～5.0%，醋酸镁的质量百分比为6.0～7.5%，醋酸镁为主盐类，醋酸锂为辅盐。

进一步地，表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、十六烷基磺基苯氧基苯磺酸二钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

进一步地，光亮剂为聚丙烯酸钠、糖精钠、二甲基硅油中的一种或多种。

进一步地，氟化物为氟化钾、氟化铵、氟化氢铵、氟锆酸、氟钛酸中的一种或多种。

一种铝阳极氧化无镍封孔剂，使用工艺参数如下：

1）铝阳极氧化无镍封孔剂在工作槽液中，使用权利要求1和2中的组分，单独使用或组合使用，槽液中封孔剂的含量为1.5%～5%；

2）溶液温度：20～45℃

3）工件浸泡时间：5～25min，封孔速率约为1μm/min，

4）溶液pH值：8.0～9.5，最佳PH为8.5。

本发明的有益之处：本发明所制备的铝阳极氧化无镍封孔剂，主要由低粘度的有机化合物和无机化合物组成，选用碱土金属离子，避免使用重金属离子，提高了其环保性能，且溶液体系稳定性较好，封孔渗透效果好，封孔膜致密，能完全封闭工件表面的孔隙。封孔后工件表面平整光亮，不变色，不起粉，可有效防止手印，抗油污。提高了工件的强度、硬度和耐腐蚀性。封闭剂价格低廉，能耗较小，适用于工业化大生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详述。

实施例1

一种铝阳极氧化无镍封孔剂，包括下列质量百分比的原料：

醋酸锂 5%

醋酸镁 5.5%

十二烷基苯磺酸钠 0.5%

硅烷偶联剂 0.2%

聚丙烯酸钠 0.5%

水 余量

在工作槽液中含有2%的封孔剂，ph：8，温度为：27℃。

铝制品工件进行前处理后，进行阳极氧化，制备得5～15μm厚的氧化膜层，后将铝制品工件浸渍于上述封闭液中5～15分钟，取出铝制品工件清洗后，取出风干。

经目测检查：封孔后铝制品工件表面光亮、平整，无水渍、黄斑及粉霜。

按国家标准（GB/T8753.2-2005 硝酸预浸的磷铬酸法）对已封孔的铝制品工件进行检测，封孔失重为15.9mg/dm2。按国家标准（GB/T8753.4-2005 酸处理后的染色斑点法）对铝制品工件进行染色，染色等级为1级，抗染色吸附能力强，说明封闭质量合格，抗污染能力强。

实施例2

一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于：该处理液各组分的含量为：

醋酸锂 5%

醋酸镁 6.5%

十二烷基二苯醚二磺酸钠 0.6%

硅烷偶联剂 0.3%

聚丙烯酸钠 0.5%

糖精钠 0.1%

氟化钾 1%

硅酸钠 0.5%

水 余量

在工作槽液含有2.5%的封孔剂，ph：8.5，温度为：35℃。

铝制品工件进行前处理后，进行阳极氧化，制备得5～15μm厚的氧化膜层，后将铝制品工件浸渍于上述封闭液中5～15分钟，取出铝制品工件清洗后，取出风干。

经目测检查：封孔后铝制品工件表面光亮、平整，无水渍、黄斑及粉霜。

按国家标准（GB/T8753.2-2005 硝酸预浸的磷铬酸法）对已封孔的铝制品工件进行检测，封孔失重为12.3mg/dm2。按国家标准（GB/T8753.4-2005 酸处理后的染色斑点法）对铝制品工件进行染色，染色等级为0级，抗染色吸附能力强，说明封闭质量合格，抗污染能力强。

实施例3

一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于：该处理液各组分的含量为：

醋酸锂 4%

醋酸镁 6%

十二烷基苯磺酸钠 0.3%

硅烷偶联剂 0.3%

聚丙烯酸钠 0.6%

糖精钠 0.2%

氟锆酸 2%

硅酸钠 0.5%

水 余量

在工作槽液含有3%的封孔剂，ph：8.7，温度为：35℃。

铝制品工件进行前处理后，进行阳极氧化，制备得5～15μm厚的氧化膜层，后将铝制品工件浸渍于上述封闭液中5～15分钟，取出铝制品工件清洗后，取出风干。

经目测检查：封孔后铝制品工件表面光亮、平整，无水渍、黄斑及粉霜。

按国家标准（GB/T8753.2-2005 硝酸预浸的磷铬酸法）对已封孔的铝制品工件进行检测，封孔失重为9.8mg/dm2。按国家标准（GB/T8753.4-2005 酸处理后的染色斑点法）对铝制品工件进行染色，染色等级为0级，抗染色吸附能力强，说明封闭质量合格，抗污染能力强。

实施例4

一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于：该处理液各组分的含量为：

醋酸锂 4%

醋酸镁 8%

聚乙烯吡咯烷酮 0.3%

硅烷偶联剂 0.3%

聚丙烯酸钠 0.8%

糖精钠 0.3%

氟钛酸 3%

硅酸钠 0.5%

水 余量

在工作槽液含有4%的封孔剂，ph：8，温度为：30℃。

铝制品工件进行前处理后，进行阳极氧化，制备得5～15μm厚的氧化膜层，后将铝制品工件浸渍于上述封闭液中5～15分钟，取出铝制品工件清洗后，取出风干。

经目测检查：封孔后铝制品工件表面光亮、平整，无水渍、黄斑及粉霜。

按国家标准（GB/T8753.2-2005 硝酸预浸的磷铬酸法）对已封孔的铝制品工件进行检测，封孔失重为16.3mg/dm2。按国家标准（GB/T8753.4-2005 酸处理后的染色斑点法）对铝制品工件进行染色，染色等级为1级，抗染色吸附能力强，说明封闭质量合格，抗污染能力强。

实施例5

一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于：该处理液各组分的含量为：

醋酸锂 6%

醋酸镁 6.5%

十二烷基苯磺酸钠 0.4%

硅烷偶联剂 0.3%

聚丙烯酸钠 0.3%

糖精钠 0.6%

氟化铵 5%

硅酸钠 0.8%

水 余量

在工作槽液含有5%的封孔剂，ph：9，温度为：45℃。

铝制品工件进行前处理后，进行阳极氧化，制备得5～15μm厚的氧化膜层，后将铝制品工件浸渍于上述封闭液中5～15分钟，取出铝制品工件清洗后，取出风干。

经目测检查：封孔后铝制品工件表面光亮、平整，无水渍、黄斑及粉霜。

按国家标准（GB/T8753.2-2005 硝酸预浸的磷铬酸法）对已封孔的铝制品工件进行检测，封孔失重为10.3mg/dm2。按国家标准（GB/T8753.4-2005 酸处理后的染色斑点法）对铝制品工件进行染色，染色等级为0级，抗染色吸附能力强，说明封闭质量合格，抗污染能力强。

Claims (7)

1.一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于，包括下列质量百分比的原料：

醋酸盐 10.5～12.5%

表面活性剂 0.5～1%

硅烷偶联剂 0.2～0.5%

光亮剂 0.5～2%

水 余量。

2.根据权利要求1所述的一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于，包括下列质量百分比的原料：

含氟化合物 0.5～5%

硅酸钠 0.2～3%。

3.根据权利要求1所述的一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于：所述的醋酸盐为醋酸锂和醋酸镁，所述醋酸锂的质量百分比为4.5～5.0%，醋酸镁的质量百分比为6.0～7.5%，所述醋酸镁为主盐类，醋酸锂为辅盐。

4.根据权利要求1所述的一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮、十六烷基磺基苯氧基苯磺酸二钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于：所述光亮剂为聚丙烯酸钠、糖精钠、二甲基硅油中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于：所述氟化物为氟化钾、氟化铵、氟化氢铵、氟锆酸、氟钛酸中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的一种铝阳极氧化无镍封孔剂，其特征在于，使用工艺参数如下：

1）铝阳极氧化无镍封孔剂在工作槽液中，使用权利要求1和2中的组分，单独使用或组合使用，槽液中封孔剂的含量为1.5%～5%；

2）溶液温度：20～45℃

3）工件浸泡时间：5～25min，封孔速率约为1μm/min，

4）溶液pH值：8.0～9.5，最佳PH为8.5。