[发明专利]一种常温稳定高效铝及铝合金环保封闭剂

说明书

一种常温稳定高效铝及铝合金环保封闭剂，按重量百分比其配方为：乙酸钠3～15%，乙酸锂0‑2%，苯甲酸钠0.2～5%，尿素0～2%，稳定剂5～30%，分散剂0.5～10%，络合剂0～15%，pH缓冲剂0.5～10%，缓蚀剂0～10%，去离子水余量。本发明所制备的常温封闭剂，溶液体系稳定。封孔膜致密。封孔剂消耗量小、使用寿命长。封孔后工件表面平整光亮，不变色，不起粉，可有效防止手印，抗油污。解决了目前工业生产中使用的封孔剂封孔完成以后的铝制品表面光亮度不够，颜色较暗，清洗完干燥以后，水性较重，容易产生水渍，同时，很多产品还会产生白灰的问题。提高了工件的强度、硬度和耐腐蚀性。

技术领域

本发明属于金属表面腐蚀防护技术领域，尤其涉及一种常温稳定高效铝及铝合金环保封闭剂。

背景技术

铝合金具有质量轻、耐蚀性强、导热导电良好等优点，在航空、航天、汽车、机械制造、民用工业中广泛应用。铝合金制品有个缺点——容易被腐蚀，为避免铝型材的腐蚀，表面处理一般以阳极氧化为主，可显著地改善铝及合金的耐蚀性能，提高铝及其合金表面的硬度、耐磨和耐蚀性能。但氧化膜层多孔且具有较强的化学活性。铝材氧化膜由大量空隙的无定型氧化铝组成，孔通常延伸至氧化物与金属的交界面附近，一个孔周围的区域组成一个晶胞。在阳极化过程中阻挡层的形成和溶解同时发生，并保持一定厚度不变，随着氧化过程的进行，孔的深度增加，需进行封孔表面处理。

为了解决目前封孔过程中镍污染的问题，目前国内进行了多方面的无镍封孔剂的研究，国内现有技术公开了一些铝阳极氧化无镍封孔技术的研究，CN103614757A介绍了铝合金表面多孔膜稀土的一种封闭方法，将硝酸稀土盐和锂盐作为主盐进行封孔，封孔温度最高需要达到120℃，封孔时间最长需要3h。CN101864589A介绍了一种铝合金阳极氧化实用型无镍封孔剂，选用有机化合物进行封孔，不含金属盐，封孔温度最低为80℃，封孔时间为20min左右。CN101323965A介绍了铝合金阳极氧化膜碱金属盐、碱土金属盐封闭方法，在75～90℃的条件下，用碱金属盐、碱土金属盐作位主盐的封闭剂，封孔时间为20～30min以上。这些专利的封孔剂的封孔条件都较为苛刻，能耗较高，槽液也不太稳定，封孔效果很难达到工业生产的要求。

随着工业化大生产的发展，铝及铝合金氧化膜技术的发展，对封孔质量也提出了更高的要求。目前，据工业生产过程中的调研显示，目前工业生产中的无镍封孔技术中存在封孔膜失光、保光性差；封孔后铝材工件表面不平整，易发白、起粉；封孔速度慢、检测封孔失重高；节能效果较差，槽液寿命短等问题。

发明内容

为解决上述阳极氧化膜封孔剂技术缺陷的问题，本发明提供一种无毒环保、光亮平整、封孔效果好的绿色铝材封闭剂。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种常温稳定高效铝及铝合金环保封闭剂，其特征在于：该环保封闭剂按重量百分比其配方为：乙酸钠3～15%，乙酸锂0-2%，苯甲酸钠0.2～5%，尿素0～2%，稳定剂5～30%，分散剂0.5～10%，络合剂0～15%，pH缓冲剂0.5～10%，缓蚀剂0～10%，去离子水余量。

作为本发明的一种改进，稳定剂为壬基酚聚氧乙烯醚、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、十六烷基磺基苯氧基苯磺酸二钠、氨丙基三甲氧基硅烷、聚乙烯基吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基二苯醚二磺酸钠、十六烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

作为本发明的二种改进，分散剂为聚醚多元醇、5-(2-氨乙基氨)-1-萘磺酸钠、亚甲基双萘磺酸二钠盐、聚萘甲醛磺酸钠盐、羟基烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇中的一种或多种。

作为本发明的三种改进，络合剂为乙二胺四甲叉磷酸钠、二乙烯三胺五甲叉膦酸钠、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、氨基三乙酸钠、8-羟基喹啉中的一种或多种。

作为本发明的又一种改进，pH缓冲剂包括乙酸、柠檬酸、酒石酸、丙酸氨、氨水、磷酸氢钠、磷酸二氢钠和磷酸中的一种或多种。