一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂及制备方法技术

本发明专利技术提出了一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂及制备方法，按照重量百分数为100％计算，固色剂包括：10

【技术实现步骤摘要】
一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂及制备方法


[0001]本专利技术涉及铝及铝合金阳极氧化膜封孔的
，尤其涉及一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂及制备方法。

技术介绍

[0002]铝及铝合金因其具有储量广、重量轻、导热好、延展性好及耐腐蚀性的优点，在3C行业、建材、交通运输、电子电力等诸多领域使用越来越广泛。为提高铝合金的抗腐蚀能力，目前工业界广泛采用阳极氧化的方式提高铝材的性能，为了满足装饰性要求，铝及铝合金经阳极氧化后，需进行染色或电解着色处理，而电解着色颜色较单一，目前市面上3C产品主要采用阳极染色处理。
[0003]阳极染色后需要对铝及铝合金工件进行封孔，目前采用的主要封孔工艺为高温有镍封孔和高温无镍封孔。高温有镍封孔虽然具有优良的封闭性能，但是对环境和人体确有较大危害。而高温无镍封孔，经过多年的发展，性能虽已逐步提升，但封孔后染色件褪色程度与奥野DX500等有镍中温温封孔剂相比，仍然存在明显差距，特别是红色、蓝色、绿色等亮丽色表现更明显，因此需要在封孔前进行固色处理。
[0004]目前市面上主要固色方案为采用固色剂Y类对其进行固色或采用钴盐预封孔方案，前者含甲醛，后者含有重金属盐钴盐，对环境和人体都有较大危害，且固色效果并不理想。正因如此，有必要开发一种无氟无重金属盐，水处理简单的固色剂，配合高温无镍封孔剂，来代替市场上主流的中高温有镍封孔。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种无氟无重金属盐，配合高温无镍封孔剂固色效果好的铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂及制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，按照重量百分数为100％计算，包括：10
‑
30％有机酸、0.5
‑
2％抑制剂、1
‑
2％加速剂、2
‑
5％保护剂、2
‑
5％表面活性剂、2
‑
5％pH调节剂、余量为去离子水。
[0007]在以上技术方案的基础上，优选的，所述抑制剂为羟基亚乙基二膦酸、氨基三甲叉磷酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸
‑
丙烯酸酯
‑
磺酸盐三元共聚物、2
‑
萘磺酸甲醛缩合物钠盐和膦酰基羧酸共聚物中的一种或多种组合。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，所述有机酸为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、单宁酸和植酸中的一种或多种组合。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述聚丙烯酸是体积分数为40％聚丙烯酸水溶液，分子量为2000
‑
5000。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，所述加速剂为磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、磷酸二氢钠、焦磷酸二氢钠和六偏磷酸钠中的一种或多种组合。
[0011]在以上技术方案的基础上，优选的，所述保护剂为脂肪醇醚磷酸酯，选自MOA
‑
3P和
MOA
‑
9P中的一种或两种组合。
[0012]在以上技术方案的基础上，优选的，所述表面活性剂由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂组成，所述阴离子表面活性剂：非离子表面活性剂质量比为1:(1
‑
3)。
[0013]在以上技术方案的基础上，优选的，所述阴离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠中的一种或多种组合；所述非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯醚中的一种或多种组合。
[0014]在以上技术方案的基础上，优选的，所述pH调节剂为多羟多胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺和四羟基乙二胺中的一种或多种组合。
[0015]本专利技术还提供了一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂的制备方法，在反应釜中加入去离子水，然后将有机酸、变色抑制剂、加速剂、保护剂、表面活性剂和pH调节剂依次加入反应釜中，边加边搅拌，待充分溶解后，调节混合液pH4
‑
5，制得固色剂。
[0016]本专利技术还提供了一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂的使用方法，将染色后的铝及铝合金阳极氧化膜浸入浓度为40
‑
60g/L的固色剂水溶液中5
‑
10min进行固色，固色温度为15
‑
55℃。
[0017]本专利技术的一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂及制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
[0018](1)染料分子中的磺酸基或羧酸基具有较强的水溶性，依靠范德华力和氢键固着在阳极氧化膜上，牢度较低，易造成褪色或沾色现象。本专利固色组分呈网状结构，可与染料构成大分子化合物，与染料中的阴离子基团发生离子键结合，同时也能封闭染料的水溶性基团，与染料生成色淀，从而提高染料牢度。
[0019](2)染料的组分中含有电解质，润湿剂，防尘剂，助溶剂等一些试剂，容易在铝材表面形成一层疏松的，略带黄光的膜层，影响感官。本专利的抑制剂可通过吸附于氧化膜表面阻止这层黄膜的生成，达到抑制黄膜，防止褪色的效果。(3)本专利技术的固色剂不含氟和金属盐，废水处理简单，对操作工人也无健康威胁；工作温度为15
‑
55℃，染色后的工件经固色后再经过高温无镍封孔，封孔后褪色程度和封孔性能可媲美市场上主流的高温有镍封孔工艺。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]实施例1
[0022]一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，按照重量百分数为100％计算，包括：10％分子量为2000体积分数为40％的聚丙烯酸水溶液、0.5％羟基亚乙基二膦酸、1％磷酸二氢铵、2％MOA
‑
3P、1％脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、1％脂肪醇聚氧乙烯醚、2％多羟多胺，余量为去离子水。
[0023]一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂的制备方法，按照上述重量百分比，
先在反应釜中加入去离子水，然后将聚丙烯酸水溶液、羟基亚乙基二膦酸、磷酸二氢铵、MOA
‑
3P、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、多羟多胺依次加入反应釜中，边加边搅拌，待充分溶解后，调节混合液pH4，制得固色剂。
[0024]一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂的使用方法，将染色后的铝及铝合金阳极氧化膜浸入浓度为40g/L的固色剂水溶液中5min进行固色，固色温度为15℃。
[0025]实施例2
[0026]一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，按照重量百分数为100％计算，包括：30％单宁酸、2％丙烯酸
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，其特征在于：按照重量百分数为100％计算，包括：10
‑
30％有机酸、0.5
‑
2％抑制剂、1
‑
2％加速剂、2
‑
5％保护剂、2
‑
5％表面活性剂、2
‑
5％pH调节剂、余量为去离子水。2.如权利要求1所述的一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，其特征在于：所述抑制剂为羟基亚乙基二膦酸、氨基三甲叉磷酸、水解聚马来酸酐、丙烯酸
‑
丙烯酸酯
‑
磺酸盐三元共聚物、2
‑
萘磺酸甲醛缩合物钠盐和膦酰基羧酸共聚物中的一种或多种组合。3.如权利要求1所述的一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，其特征在于：所述有机酸为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、单宁酸和植酸中的一种或多种组合。4.如权利要求3所述的一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，其特征在于：所述聚丙烯酸是体积分数为40％聚丙烯酸水溶液，分子量为2000
‑
5000。5.如权利要求1所述的一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，其特征在于：所述加速剂为磷酸二氢铵、磷酸二氢钙、磷酸二氢钠、焦磷酸二氢钠和六偏磷酸钠中的一种或多种组合。6.如权利要求1所述的一种铝及铝合金阳极氧化膜染色后的固色剂，其特征在于：所述保护剂为脂肪醇醚磷酸酯，选自MOA
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3...

【专利技术属性】
技术研发人员：马艮奇，劳浩鹏，陆烽烽，王茂堂，喻超，
申请(专利权)人：武汉菲尼克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：