[发明专利]一种铝及铝合金阳极氧化高温无镍封闭剂

说明书

本发明公开了一种铝及铝合金阳极氧化高温无镍封闭剂，包括以下按体积质量计的原料：0.5‑2.0g/L的表面活性剂、0.1‑0.5g/L的褪色抑制剂、0.2‑1.0g/L的螯合剂、1.0‑5.0g/L的pH缓冲剂，余量为去离子水；本发明封闭剂工作液pH值为6.5‑8.0，工作温度85‑95℃，封闭速度0.5‑1.0μm/min；本发明封闭剂封闭处理的铝及铝合金阳极氧化膜抗腐蚀性能好，满足GB/T 8753.2‑2005要求。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，尤其涉及一种铝及铝合金阳极氧化高温无镍封闭剂、制备方法及其对铝及铝合金阳极氧化染色后的封闭处理工艺。

背景技术

铝及铝合金阳极氧化技术作为一种重要的表面处理技术，可提高铝及铝合金的防护性、装饰性及功能性。未进行封孔的阳极氧化膜，由于大量微孔的存在，暴露在环境中易被腐蚀，其耐腐蚀性、耐候性、耐污染性能等都达不到使用要求，因此从实际应用考虑，铝及铝合金阳极氧化的微孔必须进行封闭处理。

铝及铝合金阳极氧化膜的封闭通常采用物理或化学的方法阻塞纳米孔洞，从而降低膜的孔隙率及其吸附性能，改善膜的硬度和抗腐蚀性。目前在所有封闭技术中，镍盐封闭是当前国内外市场应用最为广泛的阳极氧化膜封闭技术，该封闭技术封孔快，封孔过程中有机染料渗出少，封孔后产品表面的耐腐蚀性、耐候性、耐污染性能极佳。但封闭剂中含有大量的重金属离子镍，对自然生态危害严重，欧美各国及我国对此类金属离子制定了严格的排放标准，封闭后的废液必须经严格处理后才能排放。同时对部份与人体接触的产品表面的镍含量也做了严格限制。

因此，开发一种替代镍盐封闭的环保型封闭剂称为近年来国内外研究的热点。市场上推出的以镁盐，钙盐为主的无镍封闭剂，存在槽液不稳定，易产生封闭灰，在封闭染色件时流色严重，导致表面颜色不均匀。

发明内容

为了克服以上高温无镍封闭技术的不足，本发明的目的是提供一种不含镍等重金属离子的铝及铝合金阳极氧化膜高温无镍封闭剂，其综合性能接近有镍封闭，封闭后的氧化膜具有良好的耐蚀性，耐脏污性，满足GB/T 8753.2-2005要求。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种铝及铝合金阳极氧化膜高温无镍封闭剂，包含如下按体积质量计的原料：表面活性剂0.5-2.0g/L、褪色抑制剂0.1-0.5g/L、螯合剂0.2-1.0g/L、pH缓冲剂1.0-5.0g/L、余量为去离子水。

优选地，所述表面活性剂为含有磺酸基的阴离子表面活性剂。

进一步优选地，所述含有磺酸基的阴离子表面活性剂包括但不限于烷基苯磺酸钠、烷基二苯磺酸盐、辛基磺酸盐、甲基二磺酸盐、丁二酸二乙酯磺酸钠、不饱和烷基磺酸钠中的一种或多种。

优选地，所述褪色抑制剂为聚乙烯吡啶类衍生物。

进一步优选地，所述聚乙烯吡啶类衍生物包括但不限于季铵化聚乙烯吡啶甜菜碱、聚乙烯吡啶氧化物中的一种或两种。

优选地，所述螯合剂(加速剂)为乙二胺四乙酸、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸、乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)、二乙烯三胺五亚甲基叉膦酸(DTPMP)、己二胺四亚甲基膦酸(HDTMP)、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷(PBTC)、多元醇磷酸酯、聚丙烯酸钠、丙烯酸－乙烯基磺酸共聚物中的一种或多种。

优选地，所述pH缓冲剂为醋酸铵、苯甲酸、邻苯二甲酸铵中的一种或两种。

本发明的铝及铝合金阳极氧化膜高温无镍封闭剂中的表面活性剂为含磺酸基的阴离子表面活性剂，是高温无镍封闭剂的主盐，不含易水解沉积的金属离子，亲水性能极佳，封闭过后工件表面容易水洗干净，对抑制粉霜及水迹有良好效果。褪色抑制剂对有机染料染色的阳极氧化膜起到良好的固色作用，流色少，封孔过后产品表面颜色均匀。螯合剂(加速剂)可抑制有害离子的影响，加速氧化铝的水合封闭进程。