[发明专利]铝合金无镍封孔剂及其封孔处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属材料表面化学处理的技术领域，特别涉及一种对铝合金氧化膜层进行封孔处理的无镍封孔剂及其封孔处理工艺。 

背景技术

目前，我国建筑铝合金阳极氧化封孔主要采用冷封孔工艺和中温封孔工艺，镍盐是封孔剂的主要成分。 

如图1所示现有技术的铝合金封孔工艺流程，首先将铝合金进行预处理，再进行阳极氧化和电解着色，而后再进行封孔处理。封孔后，需要经过水洗1和水洗2两道以上的水洗槽进行水洗处理，清洗阳极氧化封孔过程中铝合金表面残留的含镍封孔药液，方可下线包装。这种封孔处理方式，会产生如下两方面的金属镍化合物污染：一是清洗水中的镍污染，二是封孔处理过的铝合金表面的镍污染。目前，各种铝合金制品，包括各种电子产品日益深入普通大众的日常生活，而国际癌症研究总署(IARC)，早在1990年已将镍化合物列为在人及动物身上癌症证据均充分的第一组致癌剂，因此，含镍封孔技术对环境和人体所造成的潜在伤害必须引起铝加工行业的高度重视。 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有铝合金封孔处理过程中存在严重镍污染的问题，提供一种铝合金无镍封孔剂及其封孔处理工艺，推动铝合金表面处理技术向环保、高效、节能方向发展。 

本发明的技术方案是这样实现的： 

本发明提供一种铝合金无镍封孔剂，包括氟钛酸，缓蚀剂和螯合剂的水溶液，以封孔剂的体积为基准，所述氟钛酸的浓度为6.0-9.0g/L，所述缓蚀剂的浓度为1.0-3.0g/L，所述螯合剂的浓度为1.0-3.0g/L。 

优选的，所述缓蚀剂为乙二醇、丙三醇和山梨醇一种或几种。 

优选的，所述螯合剂为三乙醇胺、乙二胺四乙酸、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、偏磷酸钠、氨基三甲叉膦酸和膦酰基丁烷三羧酸中的一种或几种。 

优选的，所述封孔剂工作温度为20-30℃，所述封孔剂的PH值为3.0-4.0。 

本发明还提供了一种铝合金无镍封孔处理工艺，将铝合金基材通过无镍工艺装置进行处理，包括如下步骤： 

（1）将无镍封孔剂加热至15-35℃，将阳极氧化后的铝合金基材无镍浸入封孔剂中，封孔速度为1-3μm/min； 

（2）将步骤（1）所得的经无镍封孔剂浸泡的铝合金基材表面残留的封孔剂进行水洗，冲洗后吹干、包装。 

优选的，所述无镍工艺装置包括生产系统、加热系统、气搅拌系统、过滤系统和废水处理系统； 

所述生产系统包括1#封孔槽、2#水洗槽和3#水洗槽，所述1#封孔槽为主工作槽，用于完成铝合金氧化膜的封孔，所述2#水洗槽和3#水洗槽用于清洗封孔后铝合金表面残留的封孔剂； 

所述加热系统包括蒸汽加热管和设置于所述蒸汽加热管上的8#阀门，所述蒸汽加热管分别设置于所述1#封孔槽的两侧，用于所述1#封孔槽的加热； 

所述废水处理系统由2#水洗槽、3#水洗槽、4#沉淀槽、耐酸泵、过滤器、3#阀、4#阀、5#阀和管道组成，所述废水处理系统用于净化所述2#水洗槽和3#水洗槽中的清洗液，实现废水循环利用； 

所述气搅拌系统包括空压机、气管道以及设置于所述气管道上的6#阀门和7#阀门，所述气搅拌系统用于所述1#封孔槽和4#沉淀槽中溶液的均匀搅拌； 

所述过滤系统由1#封孔槽、2#水洗槽、3#水洗槽、4#沉淀槽、耐酸泵、过滤器、1#阀、2#阀、3#阀、4#阀、5#阀以及管道连接组成，所述过滤系统用于所述1#封孔槽、所述2#水洗槽以及3#水洗槽中水洗液的过滤。 

优选的，开启8#阀门，加热所述1#封孔槽，开启3#阀、4#阀、5#阀，启动耐酸泵，4#沉淀槽中的水洗液至2#水洗槽和3#水洗槽中，再返回4#沉淀槽； 

铝合金氧化后，在1#封孔槽内，封孔速度为1-3μm/min，封孔完成后，经2#水洗槽和3#水洗槽，清洗铝合金表面残留封孔剂，然后风干、包装。 

优选的，所述1#封孔槽加热时，所述8#阀门自动控制封孔剂温度在20-30℃之间。 

优选的，在所述1#封孔槽中加入无镍封孔剂后，开启7#阀，由所述气搅拌系统将1#封孔槽搅中的封孔剂拌均匀，继续生产；关闭3#阀、4#阀、5#阀，开启气搅拌6#阀，将生石灰加入4#沉淀槽，边加边搅拌，至PH值为8.0时，停止加入生石灰和搅拌。 

优选的，还包括1#封孔槽中的封孔剂过滤再生、2#水洗槽和3#水洗槽的水洗液过滤再生；