[發明專利]一種高效率鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201510614761.0
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN105200491A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 吳傳興
• 申請（專利權）人: 馬鞍山杰創塑膠科技有限公司
• 主分類號: C25D11/18
• 分類號: C25D11/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔劑技術領域，尤其涉及一種高效率鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔劑及其制備方法。

背景技術

目前，鋁及其合金一般采用陽極氧化表面防護技術，在鋁及其合金表面形成一定厚度的氧化膜，由于氧化膜的表面存在大量微孔，必須進行適當的封閉處理，常見的封閉方法主要有沸水(或蒸汽)封閉、鎳鹽封閉、高分子樹脂封閉。沸水(或蒸汽)封閉方法能耗高且無法滿足對較高耐蝕性的要求;常用的鎳鹽封閉劑含Ni²⁺、F^－對人體和環境有毒害作用，其溶出量受到歐盟94/27/EEC鎳指令等法規的嚴格限制;高分子樹脂的分子體積太大，無法擴散進入孔隙內部實現良好的封閉性能。因此，高效節能、無毒環保的綠色鋁陽極氧化膜封閉技術開發的需求迫切，其中，以堿金屬鹽或堿土金屬鹽為主要成分的封孔劑具有資源廣闊、成本低廉、環境友好等特性，是一種新型綠色陽極氧化膜封孔劑。美國、我國武漢材料保護研究所先后開展了堿土金屬鹽封孔的工藝研究。《6063鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔工藝的優化》一文以醋酸鎂為封孔劑主要成分，采用正交試驗法研究了封孔工藝參數對封孔質量的影響，得到了無鎳封孔技術的優化工藝，并對該工藝開展了抗離子干擾的工藝適用性研究。結果表明，優化的無鎳封孔工藝可實現在80℃中溫下對陽極氧化膜進行封孔處理，封孔質量良好，抗Na⁺干擾能力突出，實現了封孔過程無Ni²⁺等環境污染源、綠色環保，且封孔溫度的降低有利于減少能耗，節能效益顯著。但是該工藝還是有不足之處，抗SO₄^2-干擾較差，而且滲透性不好，底層的氧化膜底層的空隙封閉性不好，還存在抗菌性、耐蝕性、耐熱性、耐鹽霧性、耐磨性、抗氧化性等性能不佳的問題，還有目前的封孔效率較為低下，浪費時間，而且封閉劑的韌性、硬度、收縮率等也會影響封閉性，需要改進。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種高效率鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔劑及其制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種高效率鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔劑，由下列重量份的原料制成：醋酸鎂8-8.5、三乙醇胺19-20、醋酸銨3-3.2、去離子水適量、氰尿酸鑭0.4-0.5、碳酸胍1.3-1.5、曲酸0.6-0.7、硫酸亞鈰0.6-0.8、硅酸鋰0.4-0.5、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷2.6-2.8、鈦酸四丁酯1-1.2、乙醇45-48、氨水8.6-9、含氟表面活性劑0.3-0.4。

所述的高效率鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將鈦酸四丁酯、乙醇混合，攪拌得到鈦酸四丁酯乙醇溶液，將硅酸鋰、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、含氟表面活性劑混合，加入5-6重量份的水攪拌均勻，得到溶液，將所述溶液攪拌下滴入鈦酸四丁酯乙醇溶液中，在250-300r/min條件下攪拌1.5-1.8h，得到混合物，然后將氨水緩慢滴加人上述混合物中，在30-35℃下攪拌反應3-3.5h后得到乳液；

（2）配制混合溶液，醋酸鎂8g/L、三乙醇胺19g/L、醋酸銨3g/L；

（3）將第（1）步得到的乳液按1.6-1.8g/L加入第（2）步得到的溶液中，再加入其它剩余成分，混合均勻，調節pH=5，加熱至80-82℃，將鋁型材浸漬15-18min，即得。

本發明的優點是：本發明使用鈦酸四丁酯形成納米二氧化鈦，同時使用了硅酸鋰、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷、含氟表面活性劑，經反應，能夠提高封孔劑的滲透性、粘結性、疏水性，提高封孔效果，同時提高了氧化膜的抗氧化性和抗SO₄^2-干擾性；通過使用氰尿酸鑭、碳酸胍、曲酸、硫酸亞鈰，能夠提高滲透性、反應速率和封孔效率，提高氧化膜的致密性，提高耐蝕性。

具體實施方式

一種高效率鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔劑，由下列重量份（公斤）的原料制成：醋酸鎂8、三乙醇胺19、醋酸銨3、去離子水適量、氰尿酸鑭0.4、碳酸胍1.3、曲酸0.6、硫酸亞鈰0.6、硅酸鋰0.4、十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷2.6、鈦酸四丁酯1、乙醇45、氨水8.6、含氟表面活性劑0.3。

所述的高效率鋁合金陽極氧化膜無鎳封孔劑的制備方法，包括以下步驟：