[发明专利]一种无镍电解着色增黑添加剂及其使用方法

说明书

本发明公开了一种无镍电解着色增黑添加剂，按重量份计包括络合剂25～30份、PH稳定剂5～10份、还原剂10～20份、增黑剂35～50份、渗透剂4～8份；本发明还公开了无镍电解着色增黑添加剂的使用方法，利用上述无镍电解着色增黑添加剂、硫酸、硫酸亚锡和水制成电解着色液，用于对铝及铝合金进行电解着色。本发明电解着色后颜色均一稳定，真黑色黑度达到传统有镍电解着色水平，环保性明显优于传统有镍电解着色。

技术领域

本发明涉及材料表面处理技术领域，特别涉及一种无镍电解着色增黑添加剂及其使用方法。

背景技术

铝及铝合金的电解着色是通过金属离子还原在铝及铝合金阳极氧化膜底部，对光产生干涉而显色的过程，具有颜色稳定、耐候性好、生产成本低等优点，是铝及铝合金阳极表面处理中常用的显色工艺。

传统电解着色工艺多使用双盐电解着色添加剂，即硫酸镍-硫酸亚锡体系。在该体系中，硫酸镍具有极好的导电性和电流分散性，对电解着色的均匀性和颜色深浅有着重要影响。近年来，随着世界各国对环境保护的重视，镍盐作为重金属在本领域内已被禁用或限用。因此，研究出质量稳定、着色效果好、可着黑色的无镍环保电解着色添加剂，并应用到实际生产中，成为本领域技术发展的目标。

但不使用硫酸镍，仅使用硫酸亚锡体系会产生以下几种现象：其一、底色变化、颜色不均的现象；其二、会导致分散性差，产生沟槽与平面异色的现象；其三、电解着色过程中电流的边缘效应会更加明显，硫酸亚锡还原沉积速度在边角和平面处不同，极容易造成工件四周颜色深，中间颜色浅的“相框”现象；其四、由于缺少镍离子与亚锡离子竞争还原，无镍电解着色无法得到和有镍电解着色的黑度。在现有的技术背景下，无镍电解着色的技术难关尚未攻克，导致生产不稳定、质量不稳定、无法得到真黑色等一系列问题，而难以被大量推广使用。

专利CN201810178088提供了一种单锡盐电解着色添加剂，主要以络合剂、缓冲剂、抗氧化剂、表面活性剂组成。使用硫酸亚铁和改性氨基酰胺磷酸锌，利用亚铁离子的分散性和改性氨基酰胺磷酸锌特殊结构，改善了电流的边角效应，改善了沉积过程中的“相框”现象。专利CN201811438369提供了一种环保型单锡盐电解着色添加剂，主要以乳糖、异抗坏血酸钠、络合剂、助剂、有机磷酸类化合物组成辅以植酸保证了硫酸亚锡的稳定性，上述方法可解决无镍电解着色中的“相框”现象，但有机磷化物对废除处理有着更高的要求。同时，这两种方法并没有解决亚锡离子还原沉积量不够的问题，无法得到和双盐电解着色添加剂一样的真黑色。

综上，研制出一款实用性强、节能环保、工艺稳定、可完全替代双盐的电解着色添加剂是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是根据上述技术的不足，提供一种无镍电解着色增黑添加剂及其使用方法，其用于对铝及铝合金进行电解着色，电解着色后颜色均一稳定，真黑色黑度达到传统有镍电解着色水平，环保性明显优于传统有镍电解着色水平。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

作为本发明的第一方面：一种无镍电解着色增黑添加剂，按重量份计包括络合剂25～30份、PH稳定剂5～10份、还原剂10～20份、增黑剂35～50份、渗透剂4～8份。

优选地，所述络合剂为乙二胺四乙酸、水杨酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、氨三乙酸、甘氨酸、胱氨酸、葡萄糖酸钠盐中的一种或多种。

优选地，所述PH稳定剂为冰乙酸、乙酸钠、乙酸铵、丙酸、丙酸铵、氨水、硼酸、硼砂，苯甲酸、苯甲酸钠中的一种或多种。

优选地，所述还原剂为抗坏血酸、异抗坏血酸、硫脲、乙二酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸钠盐中的一种或多种。

优选地，所述增黑剂为N-苯基苯甲胺、N,N-二甲基甲酰胺、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、对氨基苯甲酸乙酯中的一种或多种。