CN107059092A - 铝合金阳极氧化用高分子封闭剂及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铝合金阳极氧化用高分子封闭剂及其制备和使用方法，包括如下重量份数的组分：聚四氟乙烯超细微粉48～52份，乳化剂4～8份，去离子水30～50份，碳酸铵1～3份。本发明属于铝合金表面处理技术领域，本方案中封闭剂及使用方法使工件表面磨擦系数降低，明显提高铝制品表面耐磨性，处理后的氧化膜具有自润滑性。

Description

铝合金阳极氧化用高分子封闭剂及其制备和使用方法

技术领域

本发明属于铝合金表面处理技术领域，具体是指铝合金阳极氧化用高分子封闭剂及其制备和使用方法。

背景技术

铝及铝合金经阳极氧化后生成氧化膜，表面分布着规则的微孔，孔隙率约为5％～30％。这些孔隙为环境中的一些污物进入膜机体提供了通道，同时刚氧化完的膜层的硬度、耐磨和耐蚀性较差。因此，氧化膜封孔是铝制品行业必不可少的工序。常规的封闭方法是在含有醋酸镍的封闭剂中封闭，其原理是用封闭剂在氧化膜孔中产生沉淀物，把氧化膜孔封闭，封闭效果较好，氧化膜手感光滑，抗腐蚀性很好。但是这种封闭对氧化膜耐磨性没有影响，可能还会降低耐磨性，对有耐磨要求的铝制品不能用常规方法封闭。

当然目前封孔处理的方法还有很多，例如：水合封闭法、水解盐封闭法、有机酸封闭法和镍氟金属盐体系低温封闭法等。水合封闭法中封孔的温度高，能耗大，耗时长且封孔的品质难以保证。水解盐封闭法的原理是金属盐水溶液进入阳极氧化膜微孔内发生水解，产生金属盐氢氧化物沉淀将微孔封闭，所用的金属盐主要是镍盐。有机酸封闭法，封闭后的工件表面附有一层白色的油膜，影响外观和使用，在后续工序除去油膜的同时易将封闭剂从阳极氧化膜中清洗掉。低温(常温)镍氟金属盐封闭法中处理速度快、能耗低、封孔效果好，但是氟离子浓度需频繁调整，给工艺稳定性带来极大的危害，由于镍、氟游离离子的使用，将会对环境造成较大的污染。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明要解决的技术问题是提供一种铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，通过改变配方中的组分及配比，配方中不含镍或氟离子等对人体和环境有害的游离离子，使得制备的封闭剂安全环保，又能快速渗透、性能稳定，且封孔后工件表面光亮性好，硬度、耐磨性和抗腐蚀性高。

本发明采取的技术方案如下：铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，包括如下重量份数的组分：聚四氟乙烯超细微粉48～52份，乳化剂4～8份，去离子水30～50份，碳酸铵1～3份。

进一步地，铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，包括如下重量份数的组分：聚四氟乙烯超细微粉50份，乳化剂8份，去离子水40份，碳酸铵2份。

进一步地，所述聚四氟乙烯超细微粉的粒径为0.17～0.30µm。聚四氟乙烯超细微粉由单体四氟乙烯（C₂F₄）经游离基加聚反应聚合而成，不仅保持着聚四氟乙烯原有的所有优良性能，还具有许多独特的性能：如无自凝聚性、无静电效应、相溶性好、分子量低、分散性好、自润滑性高、摩擦系数降低明显等等。

本发明公开了铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的制备方法，包括如下步骤：

1）按重量份数称取各组分；

2）按比例依次将聚四氟乙烯超细微粉、乳化剂、碳酸铵加入去离子水中搅拌并混合均匀，控制pH值为7.1～8.0，运动粘度为8～9mm²/s，即得铝合金阳极氧化用高分子封闭剂。

进一步地，所述铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的密度为1.38～1.42g/cm³。

本发明还公开了铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的使用方法，包括如下步骤：

1）将铝合金阳极氧化用高分子封闭剂用纯净水或去离子水稀释至固含量为1～50％；

2）将阳极氧化后的铝制品用水将表面氧化液洗干净，浸泡在上述稀释后的封闭剂中1～600s取出，或直接对清洗后的铝制品进行刷涂、喷涂；

3）在温度为80～380℃的烘箱中烘烤25～35min，即完成对铝合金阳极氧化膜的封闭。

采用上述方案本发明取得的有益效果如下：本方案封闭剂中含有超细微粉聚四氟乙烯，将阳极氧化铝产品清洗后浸入本封闭剂中，氧化膜通过吸附，会有聚四氟乙烯颗粒渗入，取出经过加温烘干即完成封闭。本方案中封闭剂及使用方法使工件表面磨擦系数降低，明显提高铝制品表面耐磨性，处理后的氧化膜具有自润滑性。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，本方案铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，包括如下重量份数的组分：聚四氟乙烯超细微粉50份，乳化剂8份，去离子水40份，碳酸铵2份。

铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）按重量份数称取各组分；

2）按比例依次将聚四氟乙烯超细微粉、乳化剂、碳酸铵加入去离子水中搅拌并混合均匀，控制pH值为7.1～8.0，运动粘度为8～9mm²/s，即得铝合金阳极氧化用高分子封闭剂。

实施例2，本方案铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，包括如下重量份数的组分：聚四氟乙烯超细微粉49份，乳化剂5份，去离子水45份，碳酸铵1份。

制备方法同实施例1。

实施例3，本方案铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，包括如下重量份数的组分：聚四氟乙烯超细微粉51份，乳化剂7份，去离子水39份，碳酸铵3份。

制备方法同实施例1。

本方案铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的使用实例如下：

实例1，汽车空间压缩机用涡旋盘阳极氧化膜的封闭，此零件为压铸铝后经过精加工完成机械加工过程，再进行0℃左右硬质阳极氧化，得到20µm厚度氧化膜，然后在固含量为5％的本发明高分子封闭剂中浸泡5min，取出进烘箱，在大于100℃的温度下烘烤30min，得到含有聚四氟乙烯的氧化膜，产品耐磨性和使用寿命明显提高。

实例2，空气压缩机铝制气缸体的硬质氧化膜的自润滑封闭，此产品铝合金牌号6061，0℃左右硬质氧化1h得到50µm左右硬质氧化膜后，然后在固含量为5％的本发明高分子封闭剂中浸泡5min，取出进烘箱，在大于100℃的温度下烘烤30min，得到具有自润滑性的硬质氧化膜。

实例3，发夹板阳极氧化膜自润滑封闭，美发使用的铝制发夹板铝牌号6063，在0℃左右硬质氧化30 min，得到30µm左右的硬质氧化膜，然后在固含量为5％的本发明高分子封闭剂中浸泡5min，取出进烘箱，在大于100℃的温度下烘烤30min，得到光滑的发夹板硬质氧化膜，顺滑实用。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也涉及本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚四氟乙烯超细微粉48～52份，乳化剂4～8份，去离子水30～50份，碳酸铵1～3份。

2.根据权利要求1所述的铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚四氟乙烯超细微粉50份，乳化剂8份，去离子水40份，碳酸铵2份。

3.根据权利要求1所述的铝合金阳极氧化用高分子封闭剂，其特征在于，所述聚四氟乙烯超细微粉的粒径为0.17～0.30µm。

4.铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）按重量份数称取各组分；

2）按比例依次将聚四氟乙烯超细微粉、乳化剂、碳酸铵加入去离子水中搅拌并混合均匀，控制pH值为7.1～8.0，运动粘度为8～9mm²/s，即得铝合金阳极氧化用高分子封闭剂。

5.根据权利要求4所述的铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的制备方法，其特征在于，所述铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的密度为1.38～1.42g/cm³。

6.铝合金阳极氧化用高分子封闭剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将铝合金阳极氧化用高分子封闭剂用纯净水或去离子水稀释至固含量为1～50％；

2）将阳极氧化后的铝制品用水将表面氧化液洗干净，浸泡在上述稀释后的封闭剂中1～600s取出，或直接对清洗后的铝制品进行刷涂、喷涂；

3）在温度为80～380℃的烘箱中烘烤25～35min，即完成对铝合金阳极氧化膜的封闭。