用于鋁陽極氧化膜的中溫封閉劑及封閉工藝
摘要：工業(yè)生產(chǎn)中，為提高鋁陽極氧化膜質(zhì)量，需要對(duì)陽極氧化膜層進(jìn)行封閉處理。
鋁陽極氧化膜最常采用的封閉方法是沸水封閉和醋酸鎳封閉工藝。而這兩種常用封閉工藝的弊端是氧化膜經(jīng)封閉處理后，其表面容易產(chǎn)生令人厭惡的白色或灰色粉狀物，業(yè)界稱之為封閉“粉霜”或“封閉華”。研究表明，封閉處理液的多種雜質(zhì)離子會(huì)促進(jìn)“粉霜”的產(chǎn)生，其中Al3+等離子的存在作用最明顯。這表明對(duì)于傳統(tǒng)的沸水封閉工藝和醋酸鎳封閉工藝來說，堿土金屬離子Ca2+、Mg2+是有害的，所以更談不上用它們來配制封閉處理液。
氧化膜染色后應(yīng)進(jìn)行封閉處理，以增加色澤的耐曬性和耐蝕性，最早的封閉技術(shù)是采用純水沸煮，但其封閉質(zhì)量劣化，另外需要頻繁更換純水。
在純水中添加醋酸鎳或醋酸鈷鹽在熱水中發(fā)生水解，在氧化膜孔隙中產(chǎn)生氫氧化物沉淀，同樣起到封閉作用。這樣的封閉工藝可以在稍低的溫度條件下進(jìn)行。槽液壽命比沸水封閉更長(zhǎng)，封閉質(zhì)量更好，這種封閉工藝至今在工業(yè)上仍非常流行，醋酸鎳或醋酸鈷封閉工藝有一個(gè)環(huán)保問題，也就是封閉處理的廢水中含有大量的重金屬鎳和鈷，重金屬離子會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，為了保護(hù)環(huán)境安全，需要使用復(fù)雜而昂貴的廢水處理裝置。
堿金屬和堿土金屬?gòu)V泛存在于自然界的土壤和海水中，對(duì)生物的毒性很小，其工業(yè)廢水的處理比較簡(jiǎn)單和便宜，美國(guó)研究人員以此做了相關(guān)大量研究，研究了以為不含重金屬鎳(Ni)和鈷(CO)封閉劑的成份，，還有用堿金屬鹽作為封閉劑的配方，但是以上兩個(gè)專利都采用了大分子并且含有苯環(huán)的表面活性劑，這類有機(jī)化合物在自然界的降解速度緩慢，長(zhǎng)期使用容易在環(huán)境中累積，對(duì)生態(tài)造成破壞。
國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)在此基礎(chǔ)上，發(fā)明了用于鋁陽極氧化膜的中溫封閉劑及封閉工藝，屬鋁及鋁合金陽極氧化膜的封閉后處理技術(shù)領(lǐng)域，該封閉劑是由堿金屬或堿土金屬的鹽類、絡(luò)合劑、pH緩沖劑組成的水溶液，其中堿金屬或堿土金屬的鹽類5～15g/L，絡(luò)合劑10～20g/L，pH緩沖劑0～10g/L，余量為水，封閉劑水溶液pH值為5～6，按本封閉劑封閉處理鋁氧化膜，其封閉劑水溶液溫度為75～90℃，浸漬封閉時(shí)間為20～30min，本封閉劑采用資源廣闊成本低廉堿金屬鹽或堿土金屬鹽取代現(xiàn)有技術(shù)重金屬鎳鹽或鈷鹽；采用易于生物降解價(jià)格低的簡(jiǎn)單分子的有機(jī)物絡(luò)合劑，取代大分子現(xiàn)有技術(shù)含苯環(huán)的表面活性劑，按本發(fā)明封閉處理的鋁陽極氧化膜，獲得了優(yōu)良的抗粉霜特性，全面提高鋁及鋁合金陽極氧化膜的耐蝕性和抗污染性。
氧化膜染色后應(yīng)進(jìn)行封閉處理，以增加色澤的耐曬性和耐蝕性，最早的封閉技術(shù)是采用純水沸煮，但其封閉質(zhì)量劣化，另外需要頻繁更換純水。
在純水中添加醋酸鎳或醋酸鈷鹽在熱水中發(fā)生水解，在氧化膜孔隙中產(chǎn)生氫氧化物沉淀，同樣起到封閉作用。這樣的封閉工藝可以在稍低的溫度條件下進(jìn)行。槽液壽命比沸水封閉更長(zhǎng)，封閉質(zhì)量更好，這種封閉工藝至今在工業(yè)上仍非常流行，醋酸鎳或醋酸鈷封閉工藝有一個(gè)環(huán)保問題，也就是封閉處理的廢水中含有大量的重金屬鎳和鈷，重金屬離子會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害，為了保護(hù)環(huán)境安全，需要使用復(fù)雜而昂貴的廢水處理裝置。
堿金屬和堿土金屬?gòu)V泛存在于自然界的土壤和海水中，對(duì)生物的毒性很小，其工業(yè)廢水的處理比較簡(jiǎn)單和便宜，美國(guó)研究人員以此做了相關(guān)大量研究，研究了以為不含重金屬鎳(Ni)和鈷(CO)封閉劑的成份，，還有用堿金屬鹽作為封閉劑的配方，但是以上兩個(gè)專利都采用了大分子并且含有苯環(huán)的表面活性劑，這類有機(jī)化合物在自然界的降解速度緩慢，長(zhǎng)期使用容易在環(huán)境中累積，對(duì)生態(tài)造成破壞。
國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)在此基礎(chǔ)上，發(fā)明了用于鋁陽極氧化膜的中溫封閉劑及封閉工藝，屬鋁及鋁合金陽極氧化膜的封閉后處理技術(shù)領(lǐng)域，該封閉劑是由堿金屬或堿土金屬的鹽類、絡(luò)合劑、pH緩沖劑組成的水溶液，其中堿金屬或堿土金屬的鹽類5～15g/L，絡(luò)合劑10～20g/L，pH緩沖劑0～10g/L，余量為水，封閉劑水溶液pH值為5～6，按本封閉劑封閉處理鋁氧化膜，其封閉劑水溶液溫度為75～90℃，浸漬封閉時(shí)間為20～30min，本封閉劑采用資源廣闊成本低廉堿金屬鹽或堿土金屬鹽取代現(xiàn)有技術(shù)重金屬鎳鹽或鈷鹽；采用易于生物降解價(jià)格低的簡(jiǎn)單分子的有機(jī)物絡(luò)合劑，取代大分子現(xiàn)有技術(shù)含苯環(huán)的表面活性劑，按本發(fā)明封閉處理的鋁陽極氧化膜，獲得了優(yōu)良的抗粉霜特性，全面提高鋁及鋁合金陽極氧化膜的耐蝕性和抗污染性。
