CN110219033B - 一种铝合金阳极平面图案染色方法 - Google Patents

一种铝合金阳极平面图案染色方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110219033B
CN110219033B CN201910589730.2A CN201910589730A CN110219033B CN 110219033 B CN110219033 B CN 110219033B CN 201910589730 A CN201910589730 A CN 201910589730A CN 110219033 B CN110219033 B CN 110219033B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum product
pattern
dyeing
aluminum
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910589730.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110219033A (zh
Inventor
于荣春
熊建松
陈赛列
王学金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Jinke Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Dongguan Jinke Electronic Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Jinke Electronic Technology Co ltd filed Critical Dongguan Jinke Electronic Technology Co ltd
Priority to CN201910589730.2A priority Critical patent/CN110219033B/zh
Publication of CN110219033A publication Critical patent/CN110219033A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110219033B publication Critical patent/CN110219033B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/06—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used
    • C25D11/08—Anodisation of aluminium or alloys based thereon characterised by the electrolytes used containing inorganic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24—Chemical after-treatment
    • C25D11/243—Chemical after-treatment using organic dyestuffs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24—Chemical after-treatment
    • C25D11/246—Chemical after-treatment for sealing layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coloring (AREA)

Abstract

本发明涉铝合金阳极外观染色技术领域，具体涉及一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：1)采用中性脱脂剂浸泡去除铝制产品上的污渍；2)将步骤1)中去污后的铝制产品放置于阳极槽中通电氧化；3)将步骤2)中氧化后的产品涮洗进行超声处理，之后洗涤、烘干；4)根据所需将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入染色装置中进行染色；5)将步骤4)中染色后的铝制产品清洗干净，最后放入封孔装置进行封孔，去脏污，烤干既可。本发明铝合金阳极平面图案染色方法，可实现在铝制产品的表面的平面图案染色，染色后铝制产品表面的图案稳定性强、像素清晰，极具强烈金属光泽和质感。

Description

一种铝合金阳极平面图案染色方法
技术领域
本发明涉铝合金阳极外观染色技术领域，具体涉及一种铝合金阳极平面图案染色方法。
背景技术
自从铝合金得到普遍应用时，其由于各项优异的特点广泛应用于电脑、手机等电子设备行业，但是由于现有工艺在对其制得的产品做外观处理时，往往采用阳极工艺，以使其表面可进行染色而提高装饰性，但是现有阳极染色工艺中阳极膜脱落，掉色工艺极不稳定的现象，造成良品率低的缺点；另外普通铝合金阳极氧化直接染色能实现外观颜色，不能做多彩图案，铝合金阳极氧化配合油墨遮蔽技术能实现简单两种颜色的图案外观，铝合金阳极氧化后，配合3D打印能实现各种彩色图案，但目前的图案为一层喷在阳极氧化膜表面的有机涂层；图案不具备铝合金阳极氧化膜的金属质感。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种铝合金阳极平面图案染色方法，该方法使用电化学成膜原理和染色剂在铝制产品的表面上可以实现平面图案染色，能在铝制品表面形成多彩的平面图案；该方法工艺流程简单、制得的图案不退色、产品外观的多样化。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为50-55℃条件下浸泡30-60S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为140-180g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为5-8V电流进行氧化处理50-70min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为4-7的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度18-22g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为4-5A，超声处理的时间为5-10min，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中加热至40-70℃进行染色处理5-10min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为24-30℃、pH值4-7的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为96-100℃，封孔时间为30-90min，最后用温度为90-100℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
更优选的，步骤3)中所述酸液为磷酸、亚硫酸、碳酸、氢氟酸、偏铝酸和次氯酸中的至少两种。
本发明铝合金阳极平面图案染色方法的步骤1)采用中性脱脂剂QX0116的pH值为中性，对既怕酸又怕碱的合金工件脱脂不会对金属表面产生腐蚀作用而且比较安全，另外本发明工艺中可以使铝制产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层有利于和染色剂在电解的条件下进行染色；步骤2)中电压需缓慢上升，这样才能保证生成氧化膜的持续性，避免采用恒压氧化中电压设置不当，使得工件被烧毁，或是由于电压设置过低，无法生成氧化膜、或生成的氧化膜较薄等现象，另外使用电化学原理通过酸性药水去除在铝材表面生成氧化膜，利用氧化膜的钠米孔特性使用染色剂在铝制产品的表面上可以实现平面图案染色；在步骤2)中生成多孔阳极氧化膜后步骤4)中进行图案技术处理时，使图案吸附于多孔层，并在采用步骤5)的步封孔时，使铝合金表面形成纳米图案膜层，通过该方法处理的铝制产品可以颜色的任意组合，表面自动成像，且图案完美、像素清晰及有强烈金属光泽和质感，色彩多样；另外在经步骤4)图案处理后，再进行步骤5)封孔工艺，这样的设计更有利于图案吸附在铝制产品的氧化膜中，最后烘干后，即可完成；该方法工艺流程简单、制得的图案不退色、产品外观的多样化。在步骤2)中氧化处理时要严格控制氧化时间为50-70min，若氧化时间过短则达不到氧化的效果，若时间过长，铝制产品表面会由于氧化膜本身的内应力而产生断裂；在步骤4)中要严格控制染色时的温度为40-70℃，若温度过低，则染色时间过长，耐晒度较差，温度过高会导致染料分子容易渗透，染色速度过快，同时通过控制温度可以实现不同染料的染色；另外还要严格控制染色时间，若染色时间过短则会导致色泽浅淡，耐洗耐晒度差，若染色时间过长也没有明显的效果；同时每天补加染色剂的浓度控制为1-3g/L，若补加的染色剂浓度过高容易造成染色不均匀或出现浮色现象，在封孔时易造成泛色。经步骤3)中用pH值为4-7的纯水将铝制产品表面残留的SO2- 4、H+、Al3+等清洗干净，避免给染色剂中带入杂质，影响染色质量。
优选的，步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为0.8-1.0:0.8:1.0-1.2:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度1-3g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值维持在2-5之间；更为优选的，所述芳甲烷染料为二芳基甲烷和三芳基甲烷中任意一种；所述硝基颜料为Q01硝基清漆、Q04硝基磁漆、Q06各色硝基底漆、Q07各色硝基腻子和Q14-31各色硝基透明漆中的至少两种。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000031
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
本发明中所述改性酞菁染料原料中采用的纳米酞菁蓝具有更高的着色强度与低成本特性、着色时耐迁移，有优异的耐光牢度，可承受200℃高温；而纳米酞菁绿颜色鲜艳，着色力高，耐晒及耐热性能好，属于氯代铜酞菁不褪色颜料，在300℃的高温下也可用于铝制产品着色，耐光、耐气候牢度优异；纳米二氧化钛和碳酸钙可以混合形成一种特质浆料可以对纳米酞菁蓝和纳米酞菁绿进行填充改性提升了纳米酞菁蓝和纳米酞菁绿的颜料含量，以及稳定性；脂肪醇聚氧乙烯醚作为保湿剂改性酞菁染料的保湿效果和储存稳定性；而采用丙烯酸酯改性颜料制得改性酞菁染料在水中具有很好的润湿分散性，所得改性酞菁染料的粒径小于10nm，着色力强，通透性好，粘度变化显著的优点。
优选的，所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的30-40％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以600-1000r/min的搅拌速率搅拌30-60min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。
本发明中所用改性酞菁染料采用上方法制得，制备方法简单易于操作，可大规模生产，而且利用此方法制得改性酞菁染料在溶剂中具有很好的润湿分散性，所得改性酞菁染料的粒径小于10nm，具有着色力强，通透性好，粘度变化显著的优点，便于电解染色，使染色后铝制产品表面的图案稳定性强、像素清晰，极具强烈金属光泽和质感。
本发明的有益效果在于：本发明铝合金阳极平面图案染色方法，利用电化学原理通过酸性药水去除在铝材表面生成多孔纳米孔氧化膜，利用氧化膜的钠米孔特性可以使图案吸附于多孔层，加之严格控制氧化处理时的电压和染色时的温度可以实现在铝制产品的表面的平面图案染色，染色后铝制产品表面的图案稳定性强、像素清晰，极具强烈金属光泽和质感，另外该方法工艺流程简单、制得的图案不退色、产品外观的多样化，在生产过程中减少了传统工艺的复杂性，降低生产成本。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为50℃条件下浸泡30S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为140g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为5V电流进行氧化处理50min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为4的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度18g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为4A，超声处理的时间为5min，再后用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中升温度至40℃进行染色处理5min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为24℃、pH值4的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为96℃，封孔时间为30min，最后用温度为90℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
步骤3)中，所述酸液是由磷酸和亚硫酸按照重量比为0.8:1.0组成的混合物。
步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为0.8:0.8:1.0:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度1g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值为2。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000051
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的30％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以600r/min的搅拌速率搅拌30min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。
实施例2
一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为52℃条件下浸泡37S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为150g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为6V电流进行氧化处理55min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为5的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度19g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为4.3A，超声处理的时间为6min，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中升温度至47℃进行染色处理6min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为25℃、pH值5的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为97℃，封孔时间为45min，最后用温度为93℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
步骤3)中，所述酸液是由磷酸和碳酸按照重量比为0.8:1.0组成的混合物。
步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为0.85:0.8:1.05:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度1.5g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值为3。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000061
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的33％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以700r/min的搅拌速率搅拌37min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。
实施例3
一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为53℃条件下浸泡45S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为160g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为7V电流进行氧化处理60min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为6的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度20g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为4.5A，超声处理的时间为7min，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中升温度至55℃进行染色处理7min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为27℃、pH值6的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为98℃，封孔时间为60min，最后用温度为95℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
步骤3)中，所述酸液是由磷和氢氟酸按照重量比为0.8:1.0组成的混合物。
步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为0.9:0.8:1.1:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度2g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值为3.5。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000081
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的35％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以800r/min的搅拌速率搅拌45min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。
实施例4
一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为54℃条件下浸泡53S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为170g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为7.5V电流进行氧化处理65min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为6.5的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度21g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为4.8A，超声处理的时间为8min，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中升温度至63℃进行染色处理8min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为28℃、pH值6.5的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为99℃，封孔时间为75min，最后用温度为98℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
步骤3)中，所述酸液是由磷酸和偏铝酸按照重量比为0.8:1.0组成的混合物。
步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为0.95:0.8:1.15:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度2.5g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值为4。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000091
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的38％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以900r/min的搅拌速率搅拌53min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。
实施例5
一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为55℃条件下浸泡60S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为180g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为8V电流进行氧化处理70min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为7的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度22g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为5A，超声处理的时间为10min，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中升温度至70℃进行染色处理10min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为30℃、pH值7的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为100℃，封孔时间为90min，最后用温度为100℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
步骤3)中所述酸液是由磷酸和次氯酸按照重量比为0.8:1.0组成的混合物。
步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为1.0:0.8:1.2:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度3g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值维持在5之间。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000101
Figure BDA0002115708370000111
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的40％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以1000r/min的搅拌速率搅拌60min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。
对比例1
一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为50℃条件下浸泡30S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为140g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为5V电流进行氧化处理120min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为4的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度18g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为4A，超声处理的时间为5min，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中升温度至40℃进行染色处理5min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为24℃、pH值4的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为96℃，封孔时间为30min，最后用温度为90℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
步骤3)中，所述酸液是由磷酸和亚硫酸按照重量比为0.8:1.0组成的混合物。
步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为0.8:0.8:1.0:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度1g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值为2。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000121
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的30％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以600r/min的搅拌速率搅拌30min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。对比例2
一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为53℃条件下浸泡45S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为160g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为7V电流进行氧化处理60min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为6的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度20g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为4.5A，超声处理的时间为7min，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中升温度至55℃进行染色处理7min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为27℃、pH值6的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为98℃，封孔时间为60min，最后用温度为95℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
步骤3)中，所述酸液是由磷酸和氢氟酸按照重量比为0.8:1.0组成的混合物。
步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为0.9:0.8:1.1:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度2g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值为3.5。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000131
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的35％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、水性研磨树脂、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以800r/min的搅拌速率搅拌45min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。对比例3
一种铝合金阳极平面图案染色方法，包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂QX0116在温度为55℃条件下浸泡60S去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1)中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有浓度为180g/L、铝离子≤10g/L的H2S04阳极槽中接入电压为8V电流进行氧化处理70min，使铝材产品表面形成含纳米孔径的氧化铝层；
3)表调处理：将步骤2)中经氧化后的铝制产品放入pH值为7的纯水中涮洗干净，然后放入装有浓度22g/L的酸液的超声装置内进行超声处理，所用超声装置采用的电流为5A，超声处理的时间为10min，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中常温进行染色处理10min；
5)封孔处理：用纯水将步骤4)中经染色处理后的铝制产品用温度为30℃、pH值7的纯水清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，封孔温度为100℃，封孔时间为90min，最后用温度为100℃的热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品。
步骤3)中所述酸液是有磷酸和次氯酸按照重量比为0.8:1.0组成的混合物。
步骤4)中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为1.0:0.8:1.2:1.0组成的混合物；所述染色剂需根据染色剂寿命每天补加浓度3g/L，每周更换染色剂一次，使经染色剂的pH值维持在5之间。
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002115708370000151
所述纳米酞菁染料是由纳米酞菁蓝、纳米酞菁红和纳米酞菁绿按照重量比为3:1:2组成的混合物。
所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的40％，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以1000r/min的搅拌速率搅拌60min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。
对本发明的上述实施例1-5和对比例1-3对铝制产品让面色处理后的效果从上色效果、图案稳定性、金属光泽感、耐腐蚀和耐候性能各方面做对比，对比结果如下表1所示：
表1
项目 实施列1 实施列2 实施列3 实施列4 实施列5 对比列1 对比列2 对比列3
上色效果 92％ 94％ 98％ 97％ 96％ 68％ 50％ 60％
图案稳定性 强 强 强 强 强 差 极差 极差
金属光泽感 显著 显著 显著 显著 显著 一般 一般 一般
耐腐蚀性 92％ 93％ 96％ 95％ 96％ 70％ 75％ 80％
耐候性 92％ 93％ 97％ 96％ 94％ 80％ 80％ 82％
从上表可以看出，通过本发明实施例1-5中染色处理后的铝制产品均有良好的上色效果、图案稳定性、金属光泽感、耐腐蚀和耐候性能，实现了在铝制产品的表面的平面图案染色，染色后铝制产品表面的图案稳定性强、像素清晰，极具强烈金属光泽和质感，另外该方法工艺流程简单、制得的图案不退色、产品外观的多样化，在生产过程中减少了传统工艺的复杂性，降低生产成本。
与实施例1相比，对比例1中铝合金阳极平面图案染色方法的步骤2)中通电氧化的时间延长至120min，对利用上述染色方法染色后的铝制产品进行上色效果、图案稳定性、金属光泽感、耐腐蚀和耐候性能的测试，分析发现此铝制产品的上色效果、图案稳定性、金属光泽感和耐候性能均相对下降，且耐腐蚀性显著下降；说明本发明在铝制产品染色方法中严格控制通电氧化时间能明显增强铝制产品染色后的各项性能。
与实施例3相比，对比例2中在制备改性酞菁染料时用水性研磨树脂代替了丙烯酸酯对利用上改性酞菁染料染色后的铝制产品进行上色效果、金属光泽感、耐腐蚀和耐候性能的测试，分析发现此铝制产品的上色效果、金属光泽感、耐腐蚀和耐候性能均相对下降，且图案稳定性显著下降；说明本发明在制备改性酞菁染料时用丙烯酸酯改性后的酞菁染料在铝制产品染色中能明显增强铝制产品染色后的各项性能。
与实施例5相比，对比例3中在铝合金阳极平面图案染色方法的步骤4)中在常温下对铝制产品进行染色，对利用上述染色方法染色后的铝制产品进行金属光泽感、耐腐蚀和耐候性能的测试，分析发现此铝制产品的、金属光泽感、耐腐蚀和耐候性能均相对下降，且图案稳定性和上色效果显著下降；说明本发明在铝制产品染色方法中严格控制染色时的温度能明显增强铝制产品染色后的各项性能。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铝合金阳极平面图案染色方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)去污处理：采用中性脱脂剂浸泡去除铝制产品上的污渍；
2)阳极氧化处理：将步骤1）中去污后的铝制产品用治具挂牢固，放置于装有酸试剂的阳极槽中通电氧化；
3)表调处理：将步骤2）中经氧化后的铝制产品放入纯水中涮洗干净，然后放入装有酸液的超声装置内进行超声处理，再用去离子水洗涤、烘干；
4)图案制作：根据所需图案及所需颜色进行图案设计，将设计好的图案打印出来，并将打印出的图案覆盖在烘干后的铝制产品中，将覆盖有图案的铝制产品放入装染色剂的染色装置中进行染色处理；
5)封孔处理：用纯水将步骤4）中经染色处理后的铝制产品清洗干净，最后将染好色的铝制产品放入封孔装置中进行封孔操作，用热水洗去铝制产品表面脏污，烤干铝制产品表面水渍即得到绘有图案的铝制产品；
步骤4）中，所用染色剂是由改性酞菁染料、芳甲烷染料、硝基颜料和亚硝基颜料按照重量比为0.8-1.0:0.8:1.0-1.2:1.0组成的混合物；
每份所述改性酞菁染料包括如下重量份的原料：
纳米酞菁染料20-30份
碳酸钙 1-5份
C1-C10醇 10-15份
纳米二氧化钛 10-15份
脂肪醇聚氧乙烯醚 8-12份
三乙醇胺 4-8份
丙烯酸酯 20-30份
去离子水 20-40份。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极平面图案染色方法，其特征在于：所述改性酞菁染料通过如下步骤制得：
S1、按照重量份称取去离子水总质量的30-40%，将碳酸钙和纳米二氧化钛均匀分散到所称取的去离子水中，搅拌均匀后得到混合物A，备用；
S2、按照重量份，将脂肪醇聚氧乙烯醚、丙烯酸酯、三乙醇胺和C1-C10醇分散到剩余去离子水中，以600-1000r/min的搅拌速率搅拌30-60min，得到混合浆料B，备用；
S3、将纳米酞菁染料和步骤S1中得到的混合物A缓慢加入步骤S2中得到的混合浆料B中，利用研磨装置进行研磨，直至浆料的粒径小于10nm，然后过滤、脱泡，得到改性酞菁染料。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极平面图案染色方法，其特征在于：步骤1）中，去污处理时的温度为50-55℃，处理时间为30-60S。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极平面图案染色方法，其特征在于：步骤2）中，采用的酸试剂为H2S04，所用H2S04的浓度为140-180g/L，通电氧化时的电压为5-8V，通电氧化处理的时间为50-70min。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极平面图案染色方法，其特征在于：步骤3）中，所用纯水的pH值为4-7。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极平面图案染色方法，其特征在于：步骤3）中，所用酸液为磷酸、亚硫酸、氢氟酸、偏铝酸和次氯酸中的至少两种，所述酸液的浓度18-22g/L；所述超声装置采用的电流4-5A，超声处理的时间为5-10min。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极平面图案染色方法，其特征在于：步骤4）中，染色处理的温度为40-70℃，染色处理的时间为5-10min。
8.根据权利要求1所述的一种铝合金阳极平面图案染色方法，其特征在于：步骤5）中，清洗时所用纯水的的温度为24-30℃，所用纯水的pH值4-7；封孔温度为96-100℃，封孔时间为30-90min；洗去脏污所用热水的pH值4-7，所述热水的温度为90-100℃。
CN201910589730.2A 2019-07-02 2019-07-02 一种铝合金阳极平面图案染色方法 Active CN110219033B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910589730.2A CN110219033B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 一种铝合金阳极平面图案染色方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910589730.2A CN110219033B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 一种铝合金阳极平面图案染色方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110219033A CN110219033A (zh) 2019-09-10
CN110219033B true CN110219033B (zh) 2021-04-30

Family

ID=67815618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910589730.2A Active CN110219033B (zh) 2019-07-02 2019-07-02 一种铝合金阳极平面图案染色方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110219033B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113622012A (zh) * 2021-09-10 2021-11-09 西安赛特思捷金属制品有限公司 一种钛合金鱼竿的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101575724A (zh) * 2008-05-09 2009-11-11 立督科技股份有限公司 应用于铝合金双色表面处理的曲面遮蔽制程
CN101760086A (zh) * 2009-03-23 2010-06-30 昆山市世名科技开发有限公司 纳米改性酞菁颜料机用色浆及其制备方法
CN103009693A (zh) * 2011-09-26 2013-04-03 深圳富泰宏精密工业有限公司 壳体的制备方法及由该方法所制得的壳体
CN107815715A (zh) * 2017-10-27 2018-03-20 东莞市铭通金属科技有限公司 一种铝合金的表面图案处理工艺
CN108084729A (zh) * 2017-12-25 2018-05-29 中山市得高行知识产权中心（有限合伙） 一种高节能环保型酞菁绿颜料的制备方法
CN109054509A (zh) * 2018-08-06 2018-12-21 浩力森涂料（上海）有限公司 一种高透型纳米酞菁颜料分散体及其制备方法
CN109722696A (zh) * 2019-03-05 2019-05-07 东莞金稞电子科技有限公司 一种铝合金阳极三色渐变染色工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101575724A (zh) * 2008-05-09 2009-11-11 立督科技股份有限公司 应用于铝合金双色表面处理的曲面遮蔽制程
CN101760086A (zh) * 2009-03-23 2010-06-30 昆山市世名科技开发有限公司 纳米改性酞菁颜料机用色浆及其制备方法
CN103009693A (zh) * 2011-09-26 2013-04-03 深圳富泰宏精密工业有限公司 壳体的制备方法及由该方法所制得的壳体
CN107815715A (zh) * 2017-10-27 2018-03-20 东莞市铭通金属科技有限公司 一种铝合金的表面图案处理工艺
CN108084729A (zh) * 2017-12-25 2018-05-29 中山市得高行知识产权中心（有限合伙） 一种高节能环保型酞菁绿颜料的制备方法
CN109054509A (zh) * 2018-08-06 2018-12-21 浩力森涂料（上海）有限公司 一种高透型纳米酞菁颜料分散体及其制备方法
CN109722696A (zh) * 2019-03-05 2019-05-07 东莞金稞电子科技有限公司 一种铝合金阳极三色渐变染色工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN110219033A (zh) 2019-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103540984B (zh) 一种金属表面颜色渐变的处理方法及由其得到的金属材料
CN101619479B (zh) 一种在铝合金表面进行金黄色及阳极氧化的生产工艺
CN106000841A (zh) 一种铝材静电粉末喷涂工艺
CN104746362B (zh) 一种纺织印花用水性纳米颜料墨水
CN103352244A (zh) 铝合金高光阳极氧化电泳工艺
CN103009693A (zh) 壳体的制备方法及由该方法所制得的壳体
CN107151812A (zh) 铝合金表面色彩渐变工艺
CN110219033B (zh) 一种铝合金阳极平面图案染色方法
CN103374738B (zh) 一种金属表面处理方法
CN106381517A (zh) 一种基于钛基材料表面阳极氧化的彩色打印方法
CN101994109A (zh) 一种不锈钢着色液、制备方法及着色方法
CN103882420B (zh) 铜制品层次感强、光泽度高的大理石条纹着色方法
CN107841775A (zh) 铝及其合金的工件染色方法
CN102154638A (zh) 一种黄铜零件发黑液及其制备方法与应用
CN109403075A (zh) 高牢固度环保热转印印花工艺
CN104559591A (zh) 一种用于铝型材生产的环保水性涂料及其制备方法
CN106675093B (zh) 一种活性染料组合物及其制备方法和应用
CN105064083A (zh) 部份退浆的牛仔混纺经纱浆染工艺
CN109137040A (zh) 一种铝合金铜盐电解着色方法及产品
CN110080020A (zh) 蜡染染料、植鞣革蜡染制品及植鞣革蜡染方法
CN1920112B (zh) 铝型材表面的染色浸涂复合处理方法
CN107761149A (zh) 一种适合染色的镜面阳极制作方法
CN105802338A (zh) 陶瓷硬笔彩绘用颜料墨水及其应用方法
CN108977867A (zh) 金属电镀氧化膜形成类似釉光表面处理方法及其结构
CN109208053A (zh) 一种铝合金弹壳着色工艺方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant