CN108950644B - 7系铝制品阳极氧化膜脱膜剂及脱膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，具体涉及一种7系铝制品阳极氧化膜脱膜剂及脱膜方法，由以下组分组成：50g‑1500g氢氧化钾和/或氢氧化钠、100g‑800g多元醇和/或多元醇醚、以及250L‑500L水。本发明还提供了一种7系铝制品阳极氧化膜脱膜的方法。本发明所提供的7系铝制品阳极氧化膜脱膜剂及脱膜方法，不仅使得铝合金产品表面原有的光泽不受损伤，而且使铝合金产品表面不会造成过度腐蚀，脱膜过程环保无毒，生产效率高。

Description

7系铝制品阳极氧化膜脱膜剂及脱膜方法

技术领域

本发明涉及铝合金表面处理技术领域，具体涉及一种7系铝制品阳极氧化膜脱膜剂及脱膜方法。

背景技术

铝合金作为一种常用的合金材料，具有硬度高、密度低、加工性能好、导电导热性好和可热处理强化等优点，在建筑、汽车、电力及航天航空等领域有着良好的应用前景。

在铝合金阳极氧化生产中，难免会出现阳极氧化膜不合格的产品，这些阳极氧化膜不合格的铝合金产品若就此报废，势必造成较大的损失，实际生产过程中，往往将对阳极氧化膜不合格的铝合金产品进行返工处理，脱除表面旧的氧化膜进行重新生产。

目前，去除铝合金阳极氧化膜一般采用酸洗脱膜法以及碱蚀法；其中，酸洗脱膜法一般使用磷酸添加铬酸酐来处理，或者用氢氟酸来处理，这两者均是高毒高害的物品，而且还存在耗时长、生产效率偏低的问题；若采用现有碱蚀法，处理后的产品表面暗哑、光泽度低，碱蚀还可能还会造成产品表面的过度腐蚀。

专利CN 106757269A公开了一种铝型材氧化膜脱模方法，其中所用到的碱蚀溶液中氢氧化钠的浓度为45-50g/L，铝离子浓度为60-70g/L，碱蚀温度为43-47℃，在脱除返工件的阳极氧化膜时，其处理时间长达5min，而且碱蚀溶液中利用铝离子使得氢氧化钠的缓蚀速度减缓，随着铝离子浓度的增加，也加快了铝离子析出速度，沉淀附着于设备内壁上，加速设备的损耗、缩短设备使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝合金阳极氧化膜脱膜剂，特别适用于清除7系铝制品工件阳极氧化膜以及高光亮度铝合金阳极氧化产品，以解决现有技术中采用碱蚀法所引起的产品光泽的损失、过度腐蚀的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种铝合金阳极氧化膜脱膜的方法，特别适用于清除7系铝制品工件阳极氧化膜，以解决现有脱膜技术中含有毒有害化学品、碱蚀处理效率低、处理时间长的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种铝合金阳极氧化膜脱膜剂，包括氢氧化钾(KOH)和/或氢氧化钠(NaOH)、多元醇和/或多元醇醚以及水；其中，氢氧化钾或氢氧化钠是主要的碱性物质，为碱蚀剂，起腐蚀作用；多元醇、多元醇醚作为碱蚀剂，起缓蚀作用，以减缓碱蚀剂对铝及铝制品工件表面的腐蚀速度；水作为溶剂，溶解各组分以形成溶液。

在一些实施方式中，铝合金阳极氧化膜脱膜剂由50g-1500g氢氧化钾和/或氢氧化钠、100g-800g多元醇和/或多元醇醚以及250L-500L水组成。

在一些实施方式中，铝合金阳极氧化膜脱膜剂还可以包括50g-200g硅酸盐和/或硼酸钠，与多元醇和/或多元醇醚一起发挥缓释作用；其中硅酸盐可以为硅酸钠。

其中，KOH和/或NaOH的用量少于50g时，脱膜剂中的碱蚀剂浓度偏低，对铝制品工件表面的氧化膜的溶解速度过慢，处理时间过长，处理后的产品表面光泽度低，而且生产效率低，生产成本高；KOH和/或NaOH的用量多于1500g时，作为脱膜剂主要的碱蚀剂，其浓度太高以致铝制品工件表面的氧化膜的溶解速度过快，会在铝制品工件表面产生很多凹点，造成过度腐蚀。

水的用量少于250L时，在氧化膜脱膜过程中，随着反应的进行，反应溶解下来的成分会造成脱膜剂黏稠度的增加，减缓了氢氧根离子与氧化铝的反应速率，阻碍了碱蚀剂对氧化膜的腐蚀作用，降低了氧化膜脱除速度；水的用量多于500L时，会引起脱膜剂中各组分的浓度不够，降低碱蚀剂的腐蚀强度，增加氧化膜脱除时间。

多元醇、多元醚的用量少于100g时，缓蚀剂吸附能力减弱，缓蚀的作用不够，造成局部溶解不均匀，会出现许多小凹点，引起过度腐蚀；多元醇、多元醚的用量多于800g时，缓蚀作用过强，使得腐蚀反应很弱，不仅延长脱膜处理的时间，而且脱膜之后的产品表面暗哑无光泽。

在一些实施方式中，多元醇可以为乙二醇、甘油、或丙二醇中的至少一种；多元醇醚为乙二醇单丁醚、二甘醇乙醚、或二甘醇丁醚中的至少一种。由此，多元醇、多元醚起到缓蚀的效果，与KOH、NaOH搭配使用共同作用于铝合金，以脱除铝制品工件表面的氧化膜以及获得好的光泽度。

在一些实施方式中，上述铝合金阳极氧化膜脱膜剂的制备方法如下：按照重量比例，向反应釜中先加入氢氧化钾和/或氢氧化钠、水并搅拌，待氢氧化钾和/或氢氧化钠完全溶解后加入硅酸盐和/或硼酸钠，完全溶解后加入多元醇和多元醇醚搅拌均匀即可；

或者按照重量比例，向反应釜中先加入氢氧化钾和/或氢氧化钠、水并搅拌，待氢氧化钾和/或氢氧化钠完全溶解后加入多元醇和/或多元醇醚搅拌均匀即可。

根据本发明的另一个目的，提供了一种铝合金阳极氧化膜脱膜方法，具体步骤为：

1)将需要脱去氧化膜的铝制品工件浸泡在脱脂溶液中，进行脱脂处理，然后对铝制品工件进行水洗处理；

2)将经步骤1)脱脂后的铝制品工件浸泡在脱膜剂中，进行脱膜处理；脱膜温度为50-85℃，其中脱膜处理浸泡的具体时间根据氧化膜的厚度进行掌控；

3)将脱膜后的铝制品工件浸泡在清水中清洗；

4)将步骤3)清洗后的铝制品工件再用10-20％浓度的硝酸进行中和处理；

5)从步骤4)中取出铝制品工件再用清水清洗。

其中，当脱膜温度低于50℃，处理时间过长，会导致脱膜后的铝制品工件表面无光泽；当脱膜温度高于85℃，铝合金表面会被过度腐蚀，损害产品表面以及引起麻点花面。

在一些实施方式中，处理的浸泡时间为30-120秒，具体地：

铝制品工件的阳极氧化膜膜厚为15μm时，处理的浸泡时间为30-60秒；

或阳极氧化膜的膜厚为20μm时，处理的浸泡时间为60-90秒；

或阳极氧化膜的膜厚为25μm时，处理的浸泡时间为80-120秒。

其中，KOH和NaOH对铝合金阳极氧化膜的溶解性都很大，对铝合金的腐蚀也很大，如果单独使用，会引起合金制品表面的过度腐蚀。为了控制KOH和NaOH对铝合金的腐蚀性，本发明添加大量的多元醇、多元醇醚类缓蚀剂，能有效地抑制了KOH和NaOH对金属的腐蚀，同时也抑制了碱雾的产生，改善了作业环境。

本发明所提供的铝合金阳极氧化膜脱膜剂及脱膜方法，在脱除返工铝合金工件表面的阳极氧化膜时，腐蚀剂对阳极氧化膜进行腐蚀去除，随着反应时长的增加，带有一定黏性的多元醇或多元醇醚也附着于铝合金工件表面形成一层薄膜，不仅可以阻止腐蚀剂对铝合金工件表面的进一步腐蚀，而且可以在铝合金工件表面形成一层保护膜，防止因表面铝氧化而失去光泽；不仅使不合格的阳极氧化膜均匀脱除，而且铝合金工件表面原有的光泽不受损伤，不会造成过度腐蚀，脱膜过程环保无毒，反应时间短，生产效率高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，若无特殊说明，以下试剂均为市购。

按表1中实施例1～18中的配比关系，将原料组分依次混合搅拌均匀制得铝合金阳极氧化膜脱膜剂，然后将实施例1～18所制备的脱膜剂分别用于厚度为15μm、20μm、25μm的氧化膜脱模，记录不同温度下脱膜所需时间，并与专利CN106757296A所记载的脱膜液在50℃条件下脱膜效果进行对比。

其中对返工铝合金工件表面阳极氧化膜脱膜方法，具体步骤为：

1)将铝制品工件浸泡在脱脂溶液中，进行脱脂处理，然后对铝制品工件进行水洗处理；

2)将经步骤1)脱脂后的铝制品工件浸泡在脱膜剂中，进行脱膜处理；

3)将脱膜后的铝制品工件浸泡在清水中清洗；

4)将步骤3)清洗后的铝制品工件再用10-20％浓度的硝酸进行中和处理；

5)从步骤4)中取出铝制品工件再用清水清洗。

其中步骤1)的操作及使用的脱脂剂均为现有技术，在此不再赘述。

实施例1～18以及与对比例1～6的脱膜时间记录与表1，从表1中可以看出，以相同温度脱除相同厚度的氧化膜时，本发明所提供的脱膜剂要比对比例时间上缩短三分之二左右，大大提高生产效率，并且氧化膜脱除时间与KOH或NaOH浓度以及反应温度有关，在浓度范围内，KOH或NaOH浓度越大，反应温度越高，脱除速度越快。

表1各实施例与对比例脱除不同厚度氧化膜时间

为了说明本发明铝合金阳极氧化膜脱膜剂的效果，将实施例1～18所制备的脱膜剂分别在75℃温度下作用于厚度为20μm的氧化膜，具体步骤如下：

1)将氧化膜为20μm的铝制品工件浸泡在脱脂溶液中，进行脱脂处理，然后对铝制品工件进行水洗处理；

2)将步骤1)处理后的铝制品工件浸泡在脱膜剂溶液内，进行脱膜处理，温度为75℃；

3)将脱膜后的铝制品工件浸泡在清水中清洗，

4)将步骤3)处理后的铝制品工件用10-20％浓度的硝酸进行中和处理；

5)从步骤4)中取出再用清水清洗，清晰完毕后观察脱膜效果。

作为对比，分别采用不同浓度的氢氧化钾溶液和氢氧化钠溶液对铝制工件进行相同的操作，观察脱膜效果。

各实施例和对比例中的铝制工件的表面脱膜状况结果如表2所示，从表2中看出，使用本发明的脱膜剂脱膜效果明显优于对比例。

表2各个组分以及对比例脱膜效果

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.7系铝制品阳极氧化膜脱膜剂，其特征在于，由以下组分组成：50g- 1500g氢氧化钾和/或氢氧化钠、100g-800g多元醇和/或多元醇醚、以及250L-500L水；所述多元醇为乙二醇、甘油或丙二醇中的至少一种，所述多元醇醚为乙二醇单丁醚、二甘醇乙醚、或二甘醇丁醚中的至少一种。

2.7系铝制品阳极氧化膜脱膜剂，其特征在于，由以下组分组成：50g- 1500g氢氧化钾和/或氢氧化钠、100g-800g多元醇和/或多元醇醚、以及250L-500L水，还包括50 g -200 g硅酸盐和/或硼酸钠；所述多元醇为乙二醇、甘油或丙二醇中的至少一种，所述多元醇醚为乙二醇单丁醚、二甘醇乙醚、或二甘醇丁醚中的至少一种。

3.利用权利要求1或2所述的7系铝制品阳极氧化膜脱膜剂对7系铝制品阳极氧化膜脱膜的方法，其特征在于，步骤如下：

将需要脱去阳极氧化膜的7系铝制品工件浸泡在脱膜剂内，进行脱膜处理，脱膜过程温度控制在50~85℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，脱膜处理的浸泡时间为30~120秒。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述7系铝制品工件阳极氧化膜的膜厚为15μm时，处理的浸泡时间为30-60秒；

或阳极氧化膜的膜厚为20μm时，处理的浸泡时间为60~90秒；

或阳极氧化膜的膜厚为25μm时，处理的浸泡时间为80~120秒。