[发明专利]一种用于微弧氧化膜的封闭剂

说明书

技术领域

本发明属于金属材料表面处理领域，具体涉及一种用于微弧氧化膜的封闭剂、其制备方法及应用。

背景技术

轻量化是当前材料和机械领域的一个重要发展方向，“以铝代钢、以镁代塑”是实现轻量化的重要途径。现阶段铝、镁及其合金在机械、电力、舰船、航空航天等领域已得到大量应用，但是这些轻金属腐蚀防护性不足，妨碍了它们的进一步推广应用。

微弧氧化技术的发展为铝、镁及其合金等轻金属的应用带来了新的契机。通过微弧氧化技术可在轻金属表面生成致密的陶瓷氧化膜，从而大大提高耐蚀和耐磨性。然而，微弧氧化技术在该领域的应用仍然存在难点，最大的问题在于生成的陶瓷氧化膜含有放电过程中产生的微孔，致使氧化膜在恶劣环境下容易发生点蚀和/或吸附灰尘而污染。现有处理方法主要是在微弧氧化后喷涂涂料或封闭剂封孔处理。然而，这些方法对于电子产品壳体类外观件如笔记本、手机外壳的应用效果不尽人意，使用后产品表面会失去微弧氧化后的金属质感，而若不做处理，微弧氧化膜又可能会出现点蚀及表面污染而失去可用性和/或观赏性。另外，常规的表面封闭涂层厚度为10-20μm，满足不了装配要求较高的场合如航天部件的装配精度要求（表面封闭涂层通常不得超过1μm）。

因此，研发防腐蚀、防污染、亚光、透明的纳米级无痕薄膜封闭剂及封闭技术有着广阔的市场前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防腐蚀、防污染、亚光、透明的纳米级无痕微弧氧化膜封闭剂、其制备方法及应用。

本发明的封闭剂是以硅烷偶联剂为基础、添加醇类溶剂及少量添加剂制成的水溶性液体。将其喷涂或浸渍，经高温固化处理，使其在氧化膜的表面生成一层极薄的纳米膜，并渗透到微弧氧化膜的微孔中。该薄膜无色透明、疏水，渗透性好，不流挂，死角无残留，同时还具有良好的防污性及良好的耐酸、耐碱、耐盐腐蚀特点，利用该封闭剂处理的氧化膜的耐蚀性可超过1000h以上。

本发明所述用于微弧氧化膜的封闭剂由以下质量份数的组分组成：硅烷偶联剂3-10，去离子水5-10，醇80-95，添加剂0-3；用冰醋酸调节pH值至4-5或9-10。

所述硅烷偶联剂为甲氧基硅烷偶联剂、乙氧基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物。

所述醇为甲醇或乙醇。优选地，所述硅烷偶联剂为甲氧基硅烷偶联剂时，醇为甲醇；硅烷偶联剂为乙氧基硅烷偶联剂或氨基硅烷偶联剂时，醇为乙醇。

所述添加剂为水溶性丙烯酸树脂WA-610，由西安优立金属表面处理技术有限公司生产。

本发明还提供了上述用于微弧氧化膜的封闭剂的制备方法，包括以下步骤：

将5-10份去离子水倒入80-95份醇中搅拌2-3min，然后取硅烷偶联剂3-10份缓慢加入醇水混合液中并搅拌3-5min，随后加入添加剂0-3份，最后滴加冰醋酸调节pH值至4-5或9-10，搅拌5min后静置24h，得到所述封闭剂。

本发明还提供了所述封闭剂的使用方法：将微弧氧化处理后的部件置入80-100℃烘箱中烘干20-30min；然后将其置入上述封闭剂中浸泡2-3min，捞出沥干残液；放入烘箱中在120-150℃固化30-40min，取出晾干即可。

本发明适用于各类经过微弧氧化技术得到的氧化膜，特别适用于铝合金、镁合金等轻金属微弧氧化膜或阳极氧化膜。利用上述封闭剂，可在氧化膜表面形成一层极薄（50-80nm）的纳米硅醇膜，基本不改变构件尺寸；该膜渗透力极强，有效封堵了微弧氧化膜的放电微孔，耐蚀性好；封孔后的表面有极好的疏水能力，抗擦洗、防污染；亚光、透明、无痕，外观与封孔前无任何感官差别。并且，封闭剂的材料易购，成本低廉，操作简单。

附图说明

图1为实施例1中6063铝合金微弧氧化试件未封孔时的表面状态及不同时间的盐雾试验照片。

图2为实施例1中6063铝合金微弧氧化试件封孔后的表面状态及不同时间的盐雾试验照片。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明作进一步详细描述，但不应将其理解为对本发明保护范围的限制。

本发明的实施方式中，腐蚀试验按照GB/T 10125标准进行；防污性按《笔记本电脑喷涂层物性检测工艺标准V1.7》规定进行检验；膜厚按GB/T 4957非磁性金属体上非导电覆盖层厚度测量-涡流方法测定。

实施例1