[發(fā)明專利]鋁型材陽極氧化膜的封孔劑及低鎳中溫封孔方法

有效

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• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN104911670B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳祥建
• 申請（專利權）人: 南京鴻發(fā)有色金屬制造股份有限公司
• 主分類號: C25D11/24
• 分類號: C25D11/24
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進

技術領域

本發(fā)明涉及鋁型材陽極氧化后處理技術領域，尤其涉及一種鋁型材陽極氧化膜的低鎳中溫封孔方法。

背景技術

為了改善鋁型材的表面性能，將熱擠壓后的鋁材置于硫酸電解液中作陽極通直流電氧化，使其表面生成一層多孔的納米結構的膜，這層多孔膜優(yōu)點可以吸附或通電著色，有很好地表面保護和裝飾性能，但開放的膜孔隙有強的吸附性能，在腐蝕環(huán)境中會加速腐蝕，降低了它的抗腐性能。

為了解決多孔膜的耐蝕性，目前多使用化學方法阻塞氧化膜納米孔隙或使其惰性化，這種方法叫鋁陽極氧化膜的封孔法。現(xiàn)有方法有沸水封孔和蒸氧封孔，是通過氧化膜的水合作用，晶型轉(zhuǎn)變體積增大，將膜堵塞，這兩種工藝沒有重金屬，對環(huán)境危害小，但是工藝條件需要高溫，能耗很大，且對水質(zhì)要求非常嚴格，所以工業(yè)應用很少。

用重金屬鎳和鈷的鹽進行封閉鋁陽極氧化膜是我國普遍應用的的封孔工藝。該種工藝是靠封孔液中創(chuàng)造合適的條件，重金屬鎳和鈷的鹽進入膜孔，在孔中發(fā)生水解反應，其水解產(chǎn)物填充膜孔。根據(jù)溫度不同又分為低溫鎳封孔和中溫鎳封孔，因低溫封孔封厚膜困難且熱裂性差，目前要求高的產(chǎn)品制作過程中多用中溫鎳封孔。目前，用鎳基的中溫封孔性能完全達到要求。但封閉條件要求鎳離子1g/C以上，且鎳、鈷離子屬于金屬離子，對環(huán)境危害嚴重，歐美及我國現(xiàn)行環(huán)保標準均要求處理達標后才可排放，這既增加了成本，又影響水處理的環(huán)保排放。

為了解決鎳的超標問題，人們進行了大量的試驗。中國專利申CN103614757A介紹了鋁合金表面多孔膜稀土的一種封閉方法，中國專利CN1746341介紹了鋁合金陽極氧化膜稀土封閉方法。這些方法要求溫度高，要90℃以上，封孔時間達30分鐘以上，并且不能通過ISO3210標準。中國專利申請CN103590086A提出了用鋯鹽無鎳封閉工藝，但工業(yè)生產(chǎn)后，耐蝕性差。目前所提出的單純用稀土金屬或其它金屬離子封孔條件苛刻，但都未工業(yè)化，主要是槽液不穩(wěn)定，封孔質(zhì)量難于達到ISO3210標準，工業(yè)生產(chǎn)很難實現(xiàn)，至今未能大規(guī)模用于生產(chǎn)，多存在于實驗室驗證階段。

鑒于上述情況，在保證封孔生產(chǎn)正常的情況下，開發(fā)一種把鎳離子濃度降低的新工藝是較可行的方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種鋁型材陽極氧化膜的快速封孔劑及低鎳中溫封孔方法，可以使排鎳濃度降低一半，并能廣泛地用于銀白色、電解著色膜及染色陽極氧化膜的封閉，降低封孔成本，從而在保證正常的生產(chǎn)前提下，降低封孔工藝存在的環(huán)境污染問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明涉及一種鋁型材陽極氧化膜的封孔劑，其特征在于，所述封孔劑包括固體封孔劑和液體添加劑；所述固體封孔劑為鎳鹽，包括硫酸鎳、硝酸鎳、乙酸鎳或乳酸鎳；所述液體添加劑包括以下重量百分比的的組分：非鎳金屬鹽1- 2%、水合促進劑 5-10%、絡合劑 1-2%、鈍化劑 0.1-0.5%、抑灰劑 0.5-1%，余量為水；所述封孔劑溶于水制成封孔水溶液，固體封孔劑和液體添加劑的重量比為固體封孔劑：液體添加劑=1:1.2—2，所述非鎳金屬離子為鈰離子，所述封孔水溶液中鎳離子與鈰離子的重量比為Ni²⁺：Ce⁴⁺≥10:1。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述封孔水溶液包括如下濃度的組分：0.3-0.6g/L 的鎳離子、0.03-0.06g/L的非鎳金屬離子、0.2-0.6 g/L的水合促進劑、0.02-0.05g/L的絡合劑、0-0.005g/L的鈍化劑、0.02-0.05g/L的抑灰劑，余量為水。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述水合促進劑為2-羥基三乙基胺；所述絡合劑為灑石酸、葡萄糖醇、丁二酸、氮三乙酸鈉、二乙酸三胺、乳酸鈉、醇或醇胺；所述鈍化劑為苯甲酸或雙氧水；所述抑灰劑為PEG和Tween-80，所述PEG分子量≥400。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述水合促進劑為2-羥基三乙基胺，所述封孔水溶液中鎳離子與2-羥基三乙基胺的重量比為0.5-1.0：1。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述絡合劑為乳酸鈉，所述封孔水溶液中鎳離子與乳酸鈉的重量比為10-20：1。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述鈍化劑為雙氧水。

本發(fā)明的有益效果為：通過提供一種鋁型材陽極氧化膜的快速封孔劑及低鎳中溫封孔方法，可以使排鎳濃度降低一半（原來的排鎳濃度1.0-1.5g/L，改進后0.3-0.5g/L）以上，能廣泛地用于銀白色、電解著色膜及染色陽極氧化膜的封閉，徹底抑制封孔灰問題，并在一定程度上降低封孔成本，從而在保證正常的生產(chǎn)前提下，降低封孔工藝存在的環(huán)境污染問題。