提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂及封孔方法技术

本发明专利技术涉及铝合金的阳极氧化后封孔，更具体地说，它涉及提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂及封孔方法。其技术方案要点是：包括以下组分及其重量配比：镍盐75‑80%，聚乙烯醇10‑15%，硅酸钠2‑3%，氯化钠或乙酸钠或苯甲酸钠5‑6%，表面活性剂1‑2%，硅烷偶联剂0.2‑0.5%。中温封孔剂以单组份为主，操作上更为简单，槽液中的成份不容易失衡，而且72小时铜加速盐雾实验达到了9.5级以上。

【技术实现步骤摘要】
提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂及封孔方法
本专利技术涉及铝合金的阳极氧化后封孔，更具体地说，它涉及提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂及封孔方法。
技术介绍
目前的中温封孔一般是在60-65℃下封孔，能耗较高，或者采用90℃以上的高温封孔解决盐雾实验问题，则能耗大大提高。国家标准GB5237.2-2008显示，对于常规的15μm阳极氧化膜，其48小时铜加速盐雾实验应达到9级及以上。由于铝合金的使用环境原因，48小时的铜加速盐雾实验已不能满足客户要求，72小时铜加速盐雾实验需达到9.5级及以上。目前常用的中温封孔剂难以满足。在提高盐雾实验要求的同时，国家标准中其他方面的测试也必须通过。同时，市场上的中温封孔剂以双组份为主，即存在固体封孔剂与液体封孔剂，两者搭配使用，操作上更为复杂，槽液中的成份更易失衡，导致封孔问题。因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的一在于提供一种提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，阳极氧化后的铝合金经过该封孔剂处理后，能显著提高阳极氧化膜的耐盐雾性能，使铝合金在海洋气候下能具有更强的耐腐蚀性。本专利技术的上述技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，包括以下组分及其重量配比：镍盐：75-80%聚乙烯醇：10-15%硅酸钠：2-3%氯化钠或乙酸钠或苯甲酸钠：5-6%表面活性剂：1-2%硅烷偶联剂：0.2-0.5%。通过采用上述技术方案，本专利技术中硅酸钠主要作用是提高盐雾实验，同时偏碱性可以稳定槽液的PH值，更换成其他成份对盐雾实验有影响。经测试上述配方制得的封孔剂处理阳极氧化后的铝合金，显著提高阳极氧化膜的耐盐雾性能，72小时铜加速盐雾实验均达到9.5级及以上。本专利技术进一步设置为：所述镍盐为乙酸镍或乙酸镍及硫酸镍混合镍盐。通过采用上述技术方案，采用乙酸镍及硫酸镍混合镍盐有利于控制成本，而且硫酸镍的含量也不高，不会对槽液老化有明显副作用。本专利技术进一步设置为：所述聚乙烯醇为醋酸乙烯酯与乙烯醇的聚合物，聚乙烯醇分子量为2.5-3.5万，且醇解度为98%。通过采用上述技术方案，聚合度增大，水溶液粘度增大，成膜后的强度和耐溶剂性提高，不同的醇解度在溶解性上有不同，粘度不同，太粘会影响封孔效果，甚至在封孔后铝材表面容易起灰。本专利技术使用以上聚合度和醇解度的聚乙烯醇，铝合金表面成膜后强度和耐溶剂性高，而且也不会明显影响封孔效果。本专利技术进一步设置为：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸锂。通过采用上述技术方案，这两种表面活性剂从成本考虑更加经济，而且这两种表面活性剂在加温后不容易产生泡沫，有泡沫的话会粘附在型材上清洗不净，影响外观。本专利技术进一步设置为：所述硅烷偶联剂选择氨基甲氧基类硅烷。通过采用上述技术方案，氨基和乙氧基分别用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性，提高产品的机械、电气、耐水、抗老化等性能。优异的粘结促进剂，可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性。而且综合考虑水溶性、在特定PH下的稳定性、与其他原料的相容性、成本、是否有其他副作用等效果更好。本专利技术进一步设置为：所述硅烷偶联剂选择3-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷。通过采用上述技术方案，综合考虑水溶性、在特定PH下的稳定性、与其他原料的相容性、成本、是否有其他副作用，3-氨丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷的效果更好。本专利技术的目的二在于提供一种封孔方法，阳极氧化后的铝合金经过该封孔处理后，能显著提高阳极氧化膜的耐盐雾性能，使铝合金在海洋气候下能具有更强的耐腐蚀性。本专利技术的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种封孔方法，包括以下步骤：S1.将上述方案中所述的提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂用去离子水配成封孔溶液，封孔剂的浓度为8-10克/升，溶液温度为50-55℃，并将封孔溶液pH值调节为5.5-5.9；S2.将待封孔的铝合金放入S1中的封孔溶液中浸泡16-18分钟进行封孔。本专利技术进一步设置为：S1中封孔溶液的pH值由冰乙酸或三乙醇胺调整。通过采用上述技术方案，冰乙酸价格便宜，同时危险性低，另外封孔剂中含有乙酸镍，即含有乙酸根，所以加入冰乙酸是没有副作用的，且降低PH的作用明显。三乙醇胺是碱性的，可用于向上调整PH值，同时三乙醇胺也是镍盐的络合剂，可以稳定镍离子，防止镍沉淀，而且成本低，对封孔没有任何副作用。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：其一，铝合金经过阳极氧化及水洗后，进入50-55℃的封孔槽中封孔。封孔时间依据阳极氧化膜的厚度决定，一般每微米膜厚封孔时间1-1.5分钟，封孔的作用是产生铝及镍的盐类物质，使阳极氧化膜具有较强的光滑度、耐酸碱性、抗染色性能以及耐磨性等。其二，经实验测定用本专利技术封孔剂封孔完成120小时后采用铜加速乙酸盐雾实验，72小时达到10级，极大提高了铝合金耐盐雾性能；封孔时所需槽液温度比较低，有利于降低能耗。其三，以镍盐为主要组分，再添加其他辅助组分，操作上更为简单，槽液中的成份不容易失衡，封孔后铝合金表面状况显示，表面光滑无污斑，无封孔粉霜、阳极氧化膜外观无变化，甲基紫检测表面无染斑，失重结果也符合国家标准的要求。具体实施方式下文中的硅烷偶联剂可以选用3-氨丙基三甲氧基硅烷，3-氨丙基三乙氧基硅烷，N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷，优选为3-氨丙基三甲氧基硅烷或N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷，以下以N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷为例。下面结合表格和实施例，对本专利技术进行详细描述。提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，按照以下组分及重量配比称量得到下表中的各实施例，其中聚乙烯醇分子量为2.5-3.5万，且醇解度为98%。具体见下表：实施例8提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，实施例8与实施例2的不同之处在于，聚乙烯醇分子量为18万。实施例9提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，实施例9与实施例2的不同之处在于，聚乙烯醇醇解度88%。实施例10提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，实施例9与实施例2的不同之处在于，实施例2中的乙酸镍替换为乙酸镍及硫酸镍的混合物，其中乙酸镍和硫酸镍的重量比为1:1。实施例11一种封孔方法，包括以下步骤：S1.将实施例1-10中所述的提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂分别用去离子水配成封孔溶液，封孔剂的浓度为8克/升，溶液温度为50℃，并将封孔溶液pH值用冰乙酸调节为5.5；S2.将待封孔的铝合金放入S1中的封孔溶液中浸泡18分钟进行封孔。对用实施例1-10制得的封孔剂按照实施例11的方法对铝合金进行盐雾实验、表面外观检查、甲基紫检测和120小时后经过硝酸预浸的磷铬酸失重测试，测试结果见下表：由以上表格测试发现，实施例1-3以及实施例10的72小时铜加速盐雾实验达到了9.5级以上，解决了盐雾实验问题。其中实施例2、实施例3和实施例10的72小时铜加速盐雾实验达到了10级，满足了铝合金对更多使用环境的需求。而且采用实施例1-10封孔后的铝合金表面光滑无污斑，无封孔粉霜、阳极氧化膜外观无变化，甲基紫检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，其特征是，包括以下组分及其重量配比：镍盐：75‑80%聚乙烯醇：10‑15%硅酸钠：2‑3%氯化钠或乙酸钠或苯甲酸钠：5‑6%表面活性剂：1‑2%硅烷偶联剂：0.2‑0.5%。

【技术特征摘要】
1.提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，其特征是，包括以下组分及其重量配比：镍盐：75-80%聚乙烯醇：10-15%硅酸钠：2-3%氯化钠或乙酸钠或苯甲酸钠：5-6%表面活性剂：1-2%硅烷偶联剂：0.2-0.5%。2.根据权利要求1所述的提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，其特征是，所述镍盐为乙酸镍或乙酸镍及硫酸镍混合镍盐。3.根据权利要求1所述的提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，其特征是，所述聚乙烯醇为醋酸乙烯酯与乙烯醇的聚合物，聚乙烯醇分子量为2.5-3.5万，且醇解度为98%。4.根据权利要求1所述的提高铝合金耐盐雾性能的单组份中温封孔剂，其特征是，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸锂。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡效武，陈顺新，胡瑞生，胡智升，
申请(专利权)人：深圳市赛邦新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44