本发明专利技术涉及金属粉的表面处理领域，具体为一种在碱性条件下铝粉阳极氧化抑制析氢的方法。采用阳极氧化技术，首先将铝粉进行化学脱脂酸、清洗后置于电解液中，在搅拌下，使铝粉随时接触阳极，实现铝粉的阳极氧化，从而在铝粉表面形成氧化物膜，达到抑制铝粉析氢目的。本发明专利技术解决现有铝粉在水性涂料中稳定性差，容易发生析氢的实际问题，其制作工艺简单、且又能显著提高铝粉的抑制析氢性能，适合大规模的生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属粉的表面处理领域，具体为。
技术介绍
铝粉是常见的金属颜料之一，具有特殊的二维结构与优良的物理化学性能，广泛应用于涂料、塑料和印刷油墨等行业。随着国外限制向大气排放有毒物的规定日趋严格，人们在许多产品中试图用水代替有机溶剂和稀释剂，例如水性漆、水性油墨等，作为水性涂料用的铝颜料要求具有较好的耐水、耐酸碱性能，而片状铝粉具有很大的比表面积，很容易与水反应，在水性体系中它的金属光泽会遭到破坏，由此产生的氢气还会诱发燃烧或爆炸的危险。因此，铝粉颜料用于水 性体系中必须保护其表面不与水反应，同时还应考虑不损害颜料性能，成本也应适宜。铝粉的表面钝化是最早使用的化学保护法，该方法是钝化剂处理铝粉，使其表面形成一层钝化膜，最有效的钝化剂是铬酸盐。但由于六价的铬离子对环境的污染极其严重，并且还有致癌作用，因此在使用上受到了限制。人们正在寻求其它有效而对社会无害的方法来对铝粉进行表面处理，使其在涂料体系中有较好的稳定性。目前，国内外对铝粉表面处理研究较多，其主要集中在铝粉的包覆处理上。包覆法是在铝粉表面包覆一层或多层有机/无机纳米粒子，隔绝铝颜料与腐蚀介质的接触，保护铝颜料不受腐蚀介质的腐蚀，同时保持了颜料的特有光泽。但是此方法工艺复杂，而且其对析氢的抑制效果不理想，目前无法满足实际的水性涂料的生产要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，解决现有铝粉在水性涂料中稳定性差，容易发生析氢的实际问题，其制作工艺简单、且又能显著提高铝粉的抑制析氢性能，并且在水性涂料体系中分散性良好，适合大规模的生产。本专利技术采取以下技术方案，包括如下步骤和工艺条件第一步，以质量份数计，将5 20份铝粉分散于50 150份脱酯溶液中，15 60°C下搅拌I 8分钟，之后用30 80°C的热水进行漂洗，烘干；第二步，将第一步制取的铝粉放入电解液中，使铝粉呈漂浮状态，边流动边随时接触阳极，并保持不接触阴极状态(将阴极用小于铝粉粒径的漉网或滤纸包住)，接通直流电源，控制电压为20 80V，阳极电流密度为2-15安/分米2，温度30-50°C，经60 IOOmin阳极氧化处理后，即可出槽；本专利技术所配制的电解液为碱性电解液，碱性电解液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠、柠檬酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙二胺四乙酸(EDTA)中的一种或一种以上水溶液组成，所稀释的浓度范围为氢氧化钠1 60g/L ;氢氧化钾5 50g/L ;碳酸钠3 15g/L ;磷酸三钠5 15g/L ;娃酸钠:0. 5 10g/L ;梓檬酸钠:0. 5 5g/L ;十二烧基苯磺酸钠1 6g/L ;脂肪醇聚氧乙烯醚1 5g/L ;乙二胺四乙酸(EDTA) :0. 05 0. 5g/L ;钥酸钠0. I 5g/L ;钥酸铵2 55g/L。第三步，将第二步所制的铝粉过滤，并用冷水反复洗涤，在30 80°C的烘箱中，烘干，制得阳极极化的铝粉。本专利技术所选用的铝粉颜料均为片状铝粉颜料，片径一般为0. 5 IOOy m，厚度一般为 0.05— Ium0本专利技术所选用的脱脂溶液为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠混合组成，各组分的含量如下 氢氧化钠20-30g/L，碳酸钠15-20g/L，磷酸三钠10_15g/L，硅酸钠l_3g/L，其余为水。本专利技术所选用的阳极材料为金属钛、DSA电极(钛基尺寸稳定电极)、钼、金、不锈钢其中的一种。本专利技术所选用的阴极材料为金属钛、DSA电极(钛基尺寸稳定电极)、钼、金、不锈钢、石墨其中的一种。本专利技术的优点I、本专利技术工艺简单，生产周期短，适合工业生产。2、本专利技术采用的阳极氧化电解液为碱性，且对处理后的铝粉无腐蚀影响。3、本专利技术处理后的铝粉，具有较好的耐析氢性能。具体实施例方式以下实施例中的份数，均为质量份数。实施例一第一步，以质量份数计，将5份铝粉分散于50份脱酯溶液中，20°C下搅拌2分钟，之后用35°C的热水进行漂洗，烘干；本实施例中，所选用的铝粉颜料均为片状铝粉颜料，片径为0. 5 3pm，厚度为0. 05 I u m。第二步，将第一步制取的铝粉放入电解液中，使铝粉呈漂浮状态，边流动边随时接触阳极，并保持不接触阴极状态(将阴极用小于铝粉粒径的漉网或滤纸包住)，接通直流电源，控制电压为20V，阳极电流密度为2安/分米2，温度30°C，经60min阳极氧化处理后，即可出槽；第三步，将第二步所制的铝粉过滤，并用冷水反复洗涤，在45°C的烘箱中，烘干，制得阳极极化的铝粉。脱脂溶液为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠混合组成。各组分的含量如下氢氧化钠23g/L，碳酸钠18g/L，磷酸三钠12g/L，硅酸钠2g/L ;余量为水。电解液组成如下，氢氧化钠22g/L;碳酸钠8g/L;磷酸三钠8g/L;柠檬酸钠0. 5g/L;脂肪醇聚氧乙烯醚lg/L;乙二胺四乙酸(EDTA) :0. 09g/L ;钥酸钠2g/L，余量为水。阳极采用DSA电极(钛基尺寸稳定电极)，阴极采用石墨。经阳极氧化处理后的铝粉，有较好的耐腐蚀性，其抑制效率达到了 92%。析氢实验中的腐蚀介质及实验方法参照文献李庆鹏，丁国强，刘建国，赫秀娟，严川伟.SiO2包覆铝粉对锌铝混合粉的析氢抑制[J].腐蚀科学与防护技术，2010，22 ￠) :484-489.实施例二 与实施例一不同之处在于， 第一步，以质量份数计，将8份铝粉分散于75份脱酯溶液中，20°C下搅拌3分钟，之后用40°C的热水进行漂洗，烘干；本实施例中，所选用的铝粉颜料均为片状铝粉颜料，片径为3 m，厚度为0. 05 I u m。第二步，将第一步制取的铝粉放入电解液中，使铝粉呈漂浮状态，边流动边随时接触阳极，并保持不接触阴极状态(将阴极用小于铝粉粒径的漉网或滤纸包住)，接通直流电源，控制电压为30V，阳极电流密度为4安/分米2，温度35°C，经70min阳极氧化处理后，即可出槽；第三步，将第二步所制的铝粉过滤，并用冷水反复洗涤，在45°C的烘箱中，烘干，制得阳极极化的铝粉。脱脂溶液为氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠混合组成。各组分的含量如下氢氧化钠25g/L，碳酸钠17g/L，磷酸三钠12g/L，硅酸钠lg/L ;余量为水。电解液组成如下，氢氧化钾20g/L ;碳酸钠10g/L ;硅酸钠6g/L ;柠檬酸钠3g/L ;十二烷基苯磺酸钠4g/L ;乙二胺四乙酸(EDTA) :0. 2g/L ;钥酸铵5g/L，余量为水。阳极采用DSA电极(钛基尺寸稳定电极)，阴极采用不锈钢。经阳极氧化处理后的铝粉，有较好的耐腐蚀性，其抑制效率达到了 90%。实施例三与实施例一不同之处在于，第一步，以质量份数计，将10份铝粉分散于95份脱酯溶液中，25°C下搅拌4分钟，之后用45°C的热水进行漂洗，烘干；本实施例中，所选用的铝粉颜料均为片状铝粉颜料，片径为10 20 y m,厚度为0. 05 I u m。第二步，将第一步制取的铝粉放入电解液中，使铝粉呈漂浮状态，边流动边随时接触阳极，并保持不接触阴极状态(将阴极用小于铝粉粒径的漉网或滤纸包住)，接通直流电源，控制电压为40V，阳极电流密度为6安/分米2，温度40°C，经75min阳极氧化处理后，即可出槽；第三步，将第二步所制的铝粉过滤，并用冷水反复洗涤，在50°C的烘本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在碱性条件下铝粉阳极氧化抑制析氢的方法，其特征是，包括如下步骤和工艺条件：第一步，以质量份数计，将5～20份铝粉分散于50～150份脱酯溶液中，15～60℃下搅拌1～8分钟，之后用30～80℃的热水进行漂洗，烘干；第二步，将第一步制取的铝粉放入电解液中，使铝粉呈漂浮状态，边流动边随时接触阳极，并保持不接触阴极状态，接通直流电源，控制电压为20～80V，阳极电流密度为2～15安/分米2，温度30？50℃，经60～100min阳极氧化处理后，即可出槽；电解液为碱性电解液，碱性电解液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠、柠檬酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙二胺四乙酸、钼酸钠、钼酸铵中的一种或一种以上水溶液组成；第三步，将第二步所制的铝粉过滤，并用冷水反复洗涤，在30～80℃的烘箱中，烘干，制得阳极极化的铝粉。
【技术特征摘要】
1.一种在碱性条件下铝粉阳极氧化抑制析氢的方法，其特征是，包括如下步骤和工艺条件 第一步，以质量份数计，将5 20份铝粉分散于50 150份脱酯溶液中，15 60°C下搅拌I 8分钟，之后用30 80°C的热水进行漂洗，烘干； 第二步，将第一步制取的铝粉放入电解液中，使铝粉呈漂浮状态，边流动边随时接触阳极，并保持不接触阴极状态，接通直流电源，控制电压为20 80V，阳极电流密度为2 15安/分米2，温度30-50°C，经60 IOOmin阳极氧化处理后，即可出槽； 电解液为碱性电解液，碱性电解液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠、柠檬酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、乙二胺四乙酸、钥酸钠、钥酸铵中的一种或一种以上水溶液组成；、 第三步，将第二步所制的铝粉过滤，并用冷水反复洗涤，在30 80°C的烘箱中，烘干，制得阳极极化的铝粉。2.按照权利要求I所述的在碱性条件下铝粉阳极氧化抑制析氢的方法，其特征是，铝粉为片状铝粉。3.按...
【专利技术属性】
技术研发人员：李庆鹏，刘建国，严川伟，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。