[发明专利]一种铝合金封孔剂

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金封孔技术，尤其涉及铝合金阳极氧化后的无镍封孔 剂。

背景技术

铝合金阳极氧化后处理工艺中，为了降低阳极氧化膜的空隙率和吸附能 力，大量采用含有中温和低温封孔剂，该封孔剂封孔快、操作简单、可以有 效防止封孔时染料的浸出，杂质容许度大，封孔失重极小，产品性能和外观 都能达到要求。但是由于含镍金属的饰件长期与人体肌肤接触，在人体汗渍 作用下会游离出Ni²⁺，使皮肤骚痒，诱发过敏性接触皮炎，被欧洲许多国家 禁止使用，并出台了相关的限制标准，包括BS EN 1811:1999和BS EN 12472:2005。所以开发可量产的无镍封孔工艺成为当务之急。

目前关于无镍封孔技术的相关报道很多，但是比较成熟的是：氟钛酸盐 的无镍中温封孔剂。此封孔剂为氟钛酸钾5-10g/l、环己酮0.05-0.15g/l、异戊 醇0.05-0.15g/l。该封孔剂在进行封孔的时候的温度为55-65℃，处理时间为 1.0-1.5um/min。虽然该封孔剂解决了镍对人体的伤害及对环境的污染，但是 一般作为冷封孔工艺的替代，而且一些染料着色的工件会失重严重。

发明内容

本发明解决的技术问题在于开发一种可以与镍盐封孔效果相媲美、可以 大规模应用的无镍封孔剂，以满足阳极氧化封孔对于镍含量及镍析出的严格 限制。

本发明提供一种铝合金封孔剂，包括烷基磺酸钠、分散剂、硅氧烷消泡 剂和缓冲剂的水溶液。

本发明的铝合金封孔剂以表面活性剂作为封孔溶液主要成分，工艺稳 定，溶液寿命长，成本低，本发明无镍封孔剂不含镍及其它对人体不利的金 属离子，无毒环保，能够广泛应用于铝合金阳极氧化，尤其是铝合金电子产 品外壳领域。从根本上避免了敏感皮肤与铝合金氧化工艺产品接触过程中对 镍的过敏与不适，同时可以满足欧盟对于镍含量及镍析出的限制。

具体实施方式

本发明提供一种铝合金封孔剂，包括烷基磺酸钠、分散剂、硅氧烷消泡 剂和缓冲剂的水溶液。所述烷基磺酸钠是铝合金封孔剂的主盐，克服了镍封 孔剂中镍的缺点并且有很好的封孔效果。所述消泡剂可以有效缓解封孔搅拌 过程中产生的大量泡沫，而且消泡剂具有很强的选择性，在本发明中选择用 硅氧烷消泡剂。

所述硅氧烷消泡剂聚二甲基硅氧烷、聚醚改性聚硅氧烷、乙氧基改性三 硅氧烷和聚氧烯醚接枝聚硅氧烷中的一种或几种。

消泡剂的主要作用，就是在液体-空气界面上取代泡沫稳定剂。为了取代 泡沫表面的这些稳定的表面活性剂，消泡剂必须比要取代的表面活性剂更具 表面活性，从而能自发地进入气泡并在它们之间铺展、排斥稳定的表面活性剂， 阻止液膜的自修复。当表面粘度对稳定泡沫起作用时，表面活性剂用一非氢键 物质取代，将使液膜更迅速地排水，最好是这类物质不提供表面粘度和没有任 何电的或熵的相斥效果。其次，消泡剂必须不溶于发泡介质中，并在液体-空气 界面上取向。消泡剂在体系中抗增溶或乳化越强，则其消泡效果越好，越持久。 对有效的消泡，再一个关键是消泡剂在泡沫很大的表面积上具有铺展这些不 溶解的低表面张力物质的能力。综上所述，一种好的消泡剂应有如下特性:比 发泡介质有较低的表面张力；在发泡介质中不溶，抗乳化和化学降解；有很高 的铺展速率；非极性，从而不提供体系的表面粘度；对人和环境无毒性；对废水 的BOD、COD和TOD的影响很小。

硅氧烷消泡剂就是一种比较好的消泡剂，硅氧链为非极性分子，具有很强 的拒水性。硅氧烷比碳链烃表面能低，因此比通常应用的表面活性剂表面张力 更低。同时也具有极低的表面粘度，而且其化学惰性对人体和环境影响极小。 尤其是由聚二甲基硅氧烷和二氧化硅两个主要组成物适当配合而成。以聚二 甲基硅氧烷为基材的消泡剂是消泡剂体系中一类理想的消泡剂。

所述缓冲剂具有较长时间稳定封孔体系PH值的作用。所述缓冲剂可以 是本领域技术人员所知的各种缓冲剂，如醋酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、 柠檬酸钠等，优选为醋酸钠。

其中，以封孔剂的重量为基准，所述烷基磺酸钠的含量为3-10重量％， 优选为5-8重量％；所述分散剂的含量为1-2重量％，所述硅氧烷消泡剂的 含量为1-2重量％，所述缓冲剂的含量为1-5重量％。