CN112941498A - 一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺,包括以下步骤:S1、制备钝化液:将以下各组分混合并搅拌均匀后,再进行过滤即可,其中,各组分的百分数量比为:硅烷偶联剂为10‑40%、钛酸盐为0.1‑2%、磷酸盐为2‑5%、柠檬酸为10‑20%、硝酸锶为0.03‑0.1%、高猛酸钾为0.03‑0.1%、pH调节剂为0.01‑0.5%、水为37.83‑72.3%;S2、涂布:将步骤S1中的钝化液涂布在铝箔上;S3、烘烤:将步骤S2中涂布有钝化液的铝箔放到烘箱中进行烘烤;通过在钝化液中添加硅烷偶联剂,能改善铝箔钝化膜层外观和提升铝箔钝化膜层的耐蚀性,提高其与有机聚合物的结合能力,利用本发明的钝化工艺,铝箔钝化前不需要经过酸洗或碱洗脱脂工序,采用直接涂布的方式,简化了工艺步骤,另外,由于钝化液中不含铬离子,因而对环境无污染。
Description
技术领域
本发明涉及铝箔表面钝化处理领域技术,尤其是指一种铝塑膜用铝箔 表面处理工艺。
背景技术
铝塑膜是锂电池的包装材料,其铝箔层需要具有一定的耐腐蚀性能, 因此需对铝箔层表面进行钝化处理,使铝箔层表面具有良好的耐蚀性。铝 箔钝化处理技术中最为关键的就是脱脂和钝化,通常使用铬酸盐系、亚硝 酸盐系、稀土金属盐系、磷铬盐系、锆钛转化膜处理等方法钝化铝箔。目 前正朝着无铬钝化的方向发展。
在铝合金无铬处理体系中,钛锆转化膜处理体系是少有的实现工业化 应用的处理技术,该工艺在铝材上形成的转化膜不仅具有防腐性能,还能 增加后期与有机聚合物的结合能力,然而,该铝箔钝化膜性能与传统铬酸 盐膜相比有一定差距。另外,常规铝箔钝化处理技术,铝箔钝化前需经过 酸洗或碱洗脱脂,该过程产生大量的酸性或碱性废水,对环境污染严重。
发明内容
有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种 铝塑膜用铝箔表面处理工艺,其能减少环境污染,简化工艺步骤,而且可 以提升铝箔钝化膜层的耐蚀性及其与有机聚合物的结合能力。
为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:
一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺,包括以下步骤:
S1、制备钝化液:将以下各组分混合并搅拌均匀后,再进行过滤即可, 其中,各组分的百分数量比为:
S2、涂布:将步骤S1中的钝化液涂布在铝箔上;
S3、烘烤:将步骤S2中涂布有钝化液的铝箔放到烘箱中进行烘烤。
作为一种优选方案,所述钛酸盐为氟钛酸、钛酸钾、钛酸钠、钛酸镁 中的一种或几种。
作为一种优选方案,所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸铵、磷酸镁中的一种 或几种。
作为一种优选方案,所述pH调节剂为醋酸、硝酸、磷酸中的一种或几 种。
作为一种优选方案,所述步骤S3中的烘烤温度为120-220℃,烘烤时 间为15S-2min。
作为一种优选方案,所述钝化液的干涂量为0.01-0.1g/㎡。
作为一种优选方案,所述钝化液的涂布方式为浸涂、棒涂、凹版涂 布、辊涂中的一种。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上 述技术方案可知,其主要是通过在钝化液中添加硅烷偶联剂,不仅能改善 铝箔钝化膜层外观,还能提升铝箔钝化膜层的耐蚀性,提高其与有机聚合 物的结合能力,以及,利用本发明的钝化工艺,铝箔钝化前不需要经过酸 洗或碱洗脱脂工序,采用直接涂布的方式,简化了工艺步骤,另外,由于 钝化液中不含铬离子,因而对环境无污染。
具体实施方式
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术 语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连 接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电 连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件 内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的铝塑膜用铝箔表面处理工艺,包括以下步骤:
S1、制备钝化液:将以下各组分混合并搅拌均匀后,再进行过滤即可, 其中,各组分的百分数量比为:
S2、涂布:将步骤S1中的钝化液涂布在铝箔上;
S3、烘烤:将步骤S2中涂布有钝化液的铝箔放到烘箱中进行烘烤。
在本实施例中,该硅烷偶联剂为环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、氨 丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种; 该钛酸盐为氟钛酸、钛酸钾、钛酸钠、钛酸镁中的一种或几种;该磷酸盐 为磷酸钠、磷酸铵、磷酸镁中的一种或几种;该pH调节剂为醋酸、硝酸、 磷酸中的一种或几种;步骤S3中的烘烤温度为120-220℃,烘烤时间为 15S-2min;钝化液的干涂量为0.01-0.1g/㎡,钝化液的涂布方式为浸涂、 棒涂、凹版涂布、辊涂中的一种。
详述本实施例的原理如下:
由于钝化液为酸性液体,能使铝箔轻微溶解,由于此溶解过程消耗了 氢离子,使得钝化液与铝箔界面附近的pH值上升,进而导致钛的氧化物析 出,附着在铝箔表面,同时通过柠檬酸的作用,钝化液中的硅烷偶联剂与 上述析出物、Sr2+结合,附着在铝箔表面,最后,在铝箔表面形成了互相 连结三维网状结构钝化膜。
进一步具体阐述如下:
铝箔发生腐蚀反应的阳极反应为:Al—3e-→Al3+,阴极反应为: O2—2H2O+4e-→OH-,其中任何一个反应受到抑制时,都会使铝箔腐 蚀速率降低。
铝箔表面局部微区形成微电池,微阳极发生Al的溶解,微阴极发生O2 的还原使该区OH-浓度增大,随着阴极反应的发生,导致钛离子发生如下反 应:Ti4++3H2O→TiO2·H2O+4H+。,所形成的TiO2·H2O附着于铝表面, 提高了阴极部位氧化还原电位,抑制了基体中的Al在阳极溶解。
硅烷偶联剂水解后的硅烷分子(≡Si(OR)3)通过-SiOH基团与铝箔表面 的-OH基团形成氢键,并加速吸附于铝箔表面,在界面上生成Si-O-Si三维 网状结构的硅烷膜,呈网状覆盖膜层形式起到保护作用。硅烷膜一般不会 被环境介质氧化或在环境中分解,而且,大多数交联的硅烷膜都具有疏水 性,可阻断环境介质对金属基体的侵蚀。
当三维网状结构的硅烷膜与钛酸盐转化的TiO2·H2O膜、柠檬酸与金属 离子形成的螯合物,三者相互杂化在一起,使膜的致密性更好,更好的抑 制铝箔腐蚀的阴极反应,从而更有效地提高了转化膜的耐蚀性能。
综上所述,本发明通过在钝化液中添加硅烷偶联剂,不仅能改善铝箔 钝化膜层外观,还能提升铝箔钝化膜层的耐蚀性,提高其与有机聚合物的 结合能力,以及,利用本发明的钝化工艺,铝箔钝化前不需要经过酸洗或 碱洗脱脂工序,采用直接涂布的方式,简化了工艺步骤,另外,由于钝化 液中不含铬离子,因而对环境无污染。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围 作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微 修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
3.根据权利要求1所述的一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺,其特征在于:所述钛酸盐为氟钛酸、钛酸钾、钛酸钠、钛酸镁中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺,其特征在于:所述磷酸盐为磷酸钠、磷酸铵、磷酸镁中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺,其特征在于:所述pH调节剂为醋酸、硝酸、磷酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺,其特征在于:所述步骤S3中的烘烤温度为120-220℃,烘烤时间为15S-2min。
7.根据权利要求1所述的一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺,其特征在于:所述钝化液的干涂量为0.01-0.1g/㎡。
8.根据权利要求1所述的一种铝塑膜用铝箔表面处理工艺,其特征在于:所述钝化液的涂布方式为浸涂、棒涂、凹版涂布、辊涂中的一种。
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