CN103255462B - 阳极氧化铝型材的环保封孔液及其应用于封孔的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阳极氧化铝型材的环保封孔液及其应用于封孔的方法。本发明的阳极氧化铝型材的环保封孔液，其特征在于，以环保封孔液的总体积为基准，由以下含量的组分组成：硅酸盐或钛酸乙酯或硅酸乙酯10-50g/L，植酸或植酸盐2-20g/L，缓蚀剂0.5-5g/L，阴离子表面活性剂0.005-0.2g/L。阳极氧化铝型材的环保封孔液的封孔方法，其特征在于，包括以下步骤：将阳极氧化后的铝型材浸入所述的环保封孔液中进行封孔处理，处理温度为60-80℃，时间为10-40min。采用本发明的环保封孔液及其应用于封孔的方法对阳极氧化铝型材进行封孔处理，操作简便、具有环境友好性，且降低了铝型材工业生产能耗。

Description

阳极氧化铝型材的环保封孔液及其应用于封孔的方法
技术领域
本发明涉及铝合金表面处理利用领域，具体涉及阳极氧化铝型材的环保封孔液及其封孔方法。
背景技术
铝合金广泛采用阳极氧化方法进行表面处理，以提高其表面硬度与耐腐蚀性能等。由于铝合金的阳极氧化膜表面存在大量微孔，降低了其抗污染和耐腐蚀性能，为了保证铝阳极氧化膜的理化性能，必须进行适当的封闭处理，现有技术中常见的微孔封闭方法主要有沸水（或蒸气）封闭、镍盐封闭、高分子树脂封闭等。沸水（或蒸气）封闭方法能耗高且无法满足对较高耐蚀性的要求；高分子树脂封闭方法则由于高分子树脂分子的体积太大无法扩散进入孔隙内部实现良好的封闭性能；为了达到更好的封闭性能和耐腐蚀性能，现有技术最常用的是镍盐封闭剂，但镍盐封闭剂中含Ni2+、F-等离子对人体和环境有毒害作用，其溶出量受到欧盟94/27/EEC镍指令等法规的严格限制。
公开号为CN102817059A的中国发明专利申请，公开了一种铝合金氧化型材新型封孔槽液，包括：稀醋酸、氟化镍、表面活性剂以及分散剂，另外还含有氟化铬，其中，该氟化铬溶解产生三价铬离子，三价铬离子的浓度为：0.05g/L～0.5g/L，镍离子的浓度为：0.5g/L～5g/L。以上技术仍然未摆脱采用镍盐封闭剂带来的环境污染问题。
因此，高效节能、无毒环保的铝合金阳极氧化膜的封闭技术已成为阳极氧化铝型材亟待攻克的重要技术。
发明内容
本发明提供一种在中低温工艺条件下的环保、节能型阳极氧化铝型材的封孔液，实现了铝型材表面处理的绿色环保化且封孔效果与现有技术的镍盐封闭剂相当。
本发明还提供一种铝合金阳极氧化膜的环保封孔液的封孔方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
阳极氧化铝型材的环保封孔液，其特征在于，以所述阳极氧化铝型材的环保封孔液的总体积为基准，由以下含量的组分组成：硅酸盐或钛酸乙酯或硅酸乙酯10-50g/L，植酸或植酸盐2-20g/L，缓蚀剂0.5-5g/L，阴离子表面活性剂0.005-0.2g/L，余量为去离子水。
优选地，所述硅酸盐选用硅酸钠。
优选地，所述植酸盐选用植酸钠。
优选地，所述缓蚀剂选用硫脲。
优选地，所述阴离子表面活性剂选用十二烷基磺酸钠。
所述的阳极氧化铝型材的环保封孔液应用于封孔的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）封孔处理：将阳极氧化后的铝型材浸入所述的环保封孔液中，处理温度为60-80℃，时间为10-40min。
进一步地，在所述步骤（1）前对阳极氧化后的铝型材进行水洗。
进一步地，在所述步骤（1）后再进行如下步骤：（2）后处理：浸入50-80℃的纯水中3-10min，干燥后下架入库。
更进一步，在所述步骤（2）前对阳极氧化后的铝型材进行纯水漂洗，去除表面沾上的残留封闭液。本发明的有益效果是：
（1）本发明阳极氧化铝型材的环保封孔液避免了有毒镍盐、氟离子带来的污染，具有环境友好性；
（2）采用本发明阳极氧化铝型材的环保封孔液的封孔方法操作简便，可在60-80℃中低温下进行快速封孔处理，与传统封孔方法相比，不需要沸水法100℃高温，降低了铝型材工业生产的环境污染压力与能耗，对实现铝型材生产的绿色环保化具有重要意义；
（3）经本发明的环保封孔液封孔处理后的阳极氧化铝型材满足GB5237.2-2008的性能指标要求，具有良好的耐腐蚀性能，封孔失重＜30mg/dm2；
（4）本发明利用硅酸盐或钛酸乙酯、硅酸乙酯在水溶液中快速水解作用后生成的溶胶微粒，在阳极氧化膜孔内实现填充，同时植酸（或植酸盐）具有极强的络合作用，会与孔内Al3+等金属离子形成稳定的络合物，产生一层致密的单分子保护膜，提高孔内铝的耐腐蚀能力，此外，通过缓蚀剂进行良好的协同作用，实现孔内的良好封闭。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
以环保封孔液总体积为基准，其中20g/L硅酸钠、5g/L植酸钠、1g/L硫脲和0.01g/L十二烷基磺酸钠，余量为去离子水，混合即得本实施例的环保封孔液。
实施例2
以环保封孔液总体积为基准，其中20g/L硅酸乙酯、5g/L植酸、1g/L硫脲、0.03g/L十二烷基磺酸钠，余量为去离子水，混合即得本实施例的环保封孔液。
实施例3
以环保封孔液总体积为基准，其中10g/L钛酸乙酯、2g/L植酸钾、0.5g/L硫脲、0.2g/L十二烷基苯磺酸钠，余量为去离子水，混合即得本实施例的环保封孔液。
实施例4
以环保封孔液总体积为基准，其中50g/L硅酸钾、10g/L植酸钠、3g/L硫脲、0.005g/L十二烷基苯磺酸钠，余量为去离子水，混合即得本实施例的环保封孔液。
实施例5
以环保封孔液总体积为基准，其中30g/L硅酸乙酯、20g/L植酸、5g/L硫脲、0.1g/L十二烷基磺酸钠，余量为去离子水，混合即得本实施例的环保封孔液。
实施例6
使用实施例1制备的阳极氧化铝型材的环保封孔液应用于封孔的方法如下：
（1）先对阳极氧化后的铝型材进行水洗；
（2）封孔处理：再将上述阳极氧化后的铝型材浸入实施例1制备的环保封孔液中，处理温度为80℃，pH值为9，时间为15min；
（3）对封孔后的阳极氧化铝型材进行纯水漂洗去除表面沾上的残留封闭液；
（4）后处理：浸入70℃的纯水中8min，干燥后下架入库。
经测试，经过上述封孔处理后的阳极氧化铝型材满足GB5237.2-2008的要求。
实施例7
使用实施例2制备的阳极氧化铝型材的环保封孔液应用于封孔的方法如下：
（1）先对阳极氧化后的铝型材进行水洗；
（2）封孔处理：再将上述阳极氧化后的铝型材浸入实施例2制备的环保封孔液中，处理温度为80℃，时间为10min。
经测试，经过上述封孔处理后的阳极氧化铝型材满足GB5237.2-2008的要求。
实施例8
使用实施例3制备的阳极氧化铝型材的环保封孔液应用于封孔的方法如下：
封孔处理：将阳极氧化后的铝型材浸入实施例3制备的环保封孔液中，处理温度为60℃，时间为40min。
经测试，经过上述封孔处理后的阳极氧化铝型材满足GB5237.2-2008的要求。
实施例9
使用实施例4制备的阳极氧化铝型材的环保封孔液应用于封孔的方法如下：
（1）将阳极氧化后的铝型材浸入实施例4制备的环保封孔液中，处理温度为70℃，时间为25min；
（2）后处理：浸入50℃的纯水中10min，干燥后下架入库。
经测试，经过上述封孔处理后的阳极氧化铝型材满足GB5237.2-2008的要求。
实施例10
使用实施例5制备的阳极氧化铝型材的环保封孔液应用于封孔的方法如下：
（1）封孔处理：将阳极氧化后的铝型材浸入实施例5制备的环保封孔液中，处理温度为65℃，时间为30min；
（2）对封孔后的阳极氧化铝型材进行纯水漂洗去除表面沾上的残留封闭液；
（3）后处理：浸入65℃的纯水中3min，干燥后下架入库。
经测试，经过上述封孔处理后的阳极氧化铝型材满足GB5237.2-2008的要求。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.阳极氧化铝型材的环保封孔液，其特征在于，以所述阳极氧化铝型材的环保封孔液的总体积为基准，由以下含量的组分组成：
硅酸盐或钛酸乙酯或硅酸乙酯10-50g/L，
植酸或植酸盐2-20g/L，
缓蚀剂0.5-5g/L，
阴离子表面活性剂0.005-0.2g/L，
余量为去离子水；
所述缓蚀剂选用硫脲，所述阴离子表面活性剂选用十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠；
其封孔的方法，包括以下步骤：
(1)封孔处理：将阳极氧化后的铝型材浸入所述的环保封孔液中，处理温度为60-80℃，时间为10-40min；
(2)后处理：浸入50-80℃的纯水中3-10min，干燥后下架入库。
2.根据权利要求1所述的阳极氧化铝型材的环保封孔液，其特征在于，所述硅酸盐选用硅酸钠。
3.根据权利要求1所述的阳极氧化铝型材的环保封孔液，其特征在于，所述植酸盐选用植酸钠。
4.根据权利要求1所述的阳极氧化铝型材的环保封孔液应用于封孔的方法，其特征在于，在所述步骤(1)前对阳极氧化后的铝型材进行水洗。
5.根据权利要求1所述的阳极氧化铝型材的环保封孔液应用于封孔的方法，其特征在于，在所述步骤(2)前对阳极氧化后的铝型材进行纯水漂洗，去除表面沾上的残留封闭液。
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