CN115354379A - 一种高温无镍封孔剂及封孔工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高温无镍封孔剂及封孔工艺，高温无镍封孔剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分由20‑50g/L的硅酸盐、10‑30g/L的表面活性剂以及0.1‑2g/L聚苯乙烯磺酸钠组成，所述第二组分由20‑50g/L的硅酸盐、10‑30g/L的表面活性剂以及5‑60g/L氨基苯磺酸盐组成，所述第一组分和第二组分为水溶液且pH通过醋酸或者氨水调整至5.5‑6.0。本发明可以对厚阳极氧化膜具有很好的封孔效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温无镍封孔剂及封孔工艺。
背景技术
铝合金制品的应用范围非常的广泛，但是铝制品容易被腐蚀，为避免铝合金制品的腐蚀，实际工业生产中普遍应用阳极氧化技术，经过阳极氧化处理后的铝合金材料具有色彩鲜艳、硬度高耐腐蚀的优点。
高温封孔又叫沸水封孔，是通过铝制品表面的氧化膜的水合反应生成勃姆体，勃姆体耐腐蚀性好，而且水合反应时氧化膜分子体积膨胀使氧化膜微孔封闭。该方法工艺简单，封孔质量非常的高。为了实现更好的色彩效果，阳极氧化膜往往需要一定的厚度，但是由于氧化膜分子体积膨胀以及残留的化学物质，使得厚阳极氧化膜更加难以封孔，封孔效果差。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术的不足，提供了一种高温无镍封孔剂，所述高温无镍封孔剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及0.1-2g/L聚苯乙烯磺酸钠组成，所述第二组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及5-60g/L氨基苯磺酸盐组成，所述第一组分和第二组分为水溶液且pH通过醋酸或者氨水调整至5.5-6.0。
所述聚苯乙烯磺酸钠的重均分子量为5000-80000。
所述硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾中的一种或两种。
所述氨基苯磺酸盐选自4-(甲基氨基)苯磺酸钠、4-(乙基氨基)苯磺酸钠、3-(乙基氨基)-4-甲基苯磺酸钠中的一种或几种。
所述表面活性剂选自聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、直链烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、醇硫酸盐、仲烷烃磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、α-硫代脂肪酸酯盐、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚羧酸盐中的一种或几种。
一种高温无镍封孔工艺，包括以下步骤：
采用第一组分对具有阳极氧化膜的金属基材进行封孔，得到预处理基材，封孔参数为：90-98℃下1-10分钟；
采用第二组分对预处理基材进行高温封孔，封孔参数为：90-98℃下10-60分钟；
所述第一组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及0.1-2g/L聚苯乙烯磺酸钠组成，所述第二组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及5-60g/L氨基苯磺酸盐组成，所述第一组分和第二组分为水溶液且pH通过醋酸或者氨水调整至5.5-6.0。
所述聚苯乙烯磺酸钠的重均分子量为5000-80000。
所述氨基苯磺酸盐选自4-(甲基氨基)苯磺酸钠、4-(乙基氨基)苯磺酸钠、3-(乙基氨基)-4-甲基苯磺酸钠中的一种或几种。
本发明可以对厚阳极氧化膜具有很好的封孔效果。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
一种高温无镍封孔剂，所述高温无镍封孔剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及0.1-2g/L聚苯乙烯磺酸钠组成，所述第二组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及5-60g/L氨基苯磺酸盐组成，所述第一组分和第二组分为水溶液且pH通过醋酸或者氨水调整至5.5-6.0。
所述聚苯乙烯磺酸钠的重均分子量为5000-80000。
所述硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾中的一种或两种。
所述氨基苯磺酸盐选自4-(甲基氨基)苯磺酸钠、4-(乙基氨基)苯磺酸钠、3-(乙基氨基)-4-甲基苯磺酸钠中的一种或几种。
所述表面活性剂选自聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、直链烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、醇硫酸盐、仲烷烃磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、α-硫代脂肪酸酯盐、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚羧酸盐中的一种或几种。
金属表面处理工艺：
化学抛光
将上述进行除油除蜡后的金属材料浸渍于由浓度为650克/升的磷酸和浓度为200克/升的硫酸组成的溶液中化学抛光3秒后，立即浸渍于水中以清洗基材表面的残留的酸，然后将基材浸渍于10克/升的氢氧化钠溶液中8分钟后，立即浸渍于水中清洗基材表面的残留的碱。
阳极氧化
将经过上述处理后的基材浸入盛有浓度为180克/升的硫酸、8克/升的硫酸铝组成的水溶液的电解槽中，以该基材作为阳极，在电压为20伏、电流密度为2A/dm2、温度为20℃的条件下阳极氧化60分钟，完成阳极氧化后取出并清洗干净，得到厚阳极氧化膜的金属基材(32-40微米)。
染色
有机染料：6g/L，醋酸钠1g/L。温度55-60℃，处理时间为10分钟。
封孔
将厚阳极氧化膜的多块金属基材随机选择5块，浸入下述实施例的第一组分和第二组分和对比例的封孔剂，第一组分在90-98℃下5分钟，第二组分90-98℃下30分钟。
用封孔失重实验来检验封孔效果，标准GB/T5237.2-2000所规定，用干布擦去试样表面的霜斑，并在室温下用适当有机溶剂对试样进行脱脂，干燥后称量，接着将试样浸入(38±1)℃得磷铬酸溶液中浸泡15min。然后取出试样，将试样清洗干净、干燥后再次称重，并计算其失重，失重20mg/dm2以下为合格。
实施例1
第一组分：40g/L硅酸钠、20g/L脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐表面活性剂、0.5g/L聚苯乙烯磺酸钠(分子量70000)；第二组分：40g/L硅酸盐、20g/L脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐表面活性剂以及20g/L 4-(甲基氨基)苯磺酸钠。通过实验得到的失重为8.13％。
实施例2
第一组分：40g/L硅酸钠、20g/L脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐表面活性剂、0.7g/L聚苯乙烯磺酸钠(分子量70000)；第二组分：40g/L硅酸盐、20g/L脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐表面活性剂以及30g/L 4-(甲基氨基)苯磺酸钠。通过实验得到的失重为7.29％。
对比例1
仅采用一个组分：40g/L硅酸盐、20g/L脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐表面活性剂以及20g/L 4-(甲基氨基)苯磺酸钠。通过实验得到的失重为16.23％。
对比例2
与实施例1相同，4-(甲基氨基)苯磺酸钠替换为十六烷基二苯醚二磺酸钠。通过实验得到的失重为19.05％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种高温无镍封孔剂，其特征在于，所述高温无镍封孔剂包括第一组分和第二组分，所述第一组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及0.1-2g/L聚苯乙烯磺酸钠组成，所述第二组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及5-60g/L氨基苯磺酸盐组成，所述第一组分和第二组分为水溶液且pH通过醋酸或者氨水调整至5.5-6.0。
2.根据权利要求1所述的一种高温无镍封孔剂，其特征在于，所述聚苯乙烯磺酸钠的重均分子量为5000-80000。
3.根据权利要求1所述的一种高温无镍封孔剂，其特征在于，所述硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种高温无镍封孔剂，其特征在于，所述氨基苯磺酸盐选自4-(甲基氨基)苯磺酸钠、4-(乙基氨基)苯磺酸钠、3-(乙基氨基)-4-甲基苯磺酸钠中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种高温无镍封孔剂，其特征在于，所述表面活性剂选自聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、直链烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、醇硫酸盐、仲烷烃磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、α-硫代脂肪酸酯盐、脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基醚羧酸盐中的一种或几种。
6.一种高温无镍封孔工艺，其特征在于，包括以下步骤：
采用第一组分对具有阳极氧化膜的金属基材进行封孔，得到预处理基材，封孔参数为：90-98℃下1-10分钟；
采用第二组分对预处理基材进行高温封孔，封孔参数为：90-98℃下10-60分钟；
所述第一组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及0.1-2g/L聚苯乙烯磺酸钠组成，所述第二组分由20-50g/L的硅酸盐、10-30g/L的表面活性剂以及5-60g/L氨基苯磺酸盐组成，所述第一组分和第二组分为水溶液且pH通过醋酸或者氨水调整至5.5-6.0。
7.根据权利要求6所述的一种高温无镍封孔工艺，其特征在于，所述聚苯乙烯磺酸钠的重均分子量为5000-80000。
8.根据权利要求6所述的一种高温无镍封孔工艺，其特征在于，所述氨基苯磺酸盐选自4-(甲基氨基)苯磺酸钠、4-(乙基氨基)苯磺酸钠、3-(乙基氨基)-4-甲基苯磺酸钠中的一种或几种。
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