铝合金的阳极氧化层染色的方法技术

本发明专利技术涉及一种铝合金的阳极氧化层染色的方法，包括以下步骤：步骤一，对铝合金进行除油处理；步骤二，对铝合金进行化学抛光；步骤三，对铝合金进行阳极氧化；步骤四，使用染料溶液对氧化后的铝合金的表面染上颜色；步骤五，使用封孔溶液对铝合金进行封孔处理，封孔溶液包括如下质量份的组分：20

【技术实现步骤摘要】
铝合金的阳极氧化层染色的方法


[0001]本专利技术提供了一种铝合金的阳极氧化层染色的方法，具体而言，在铝合金的阳极氧化层表面进行染色，获得一定的外观颜色，相较于传统的合成染料，本专利技术使用的植物染料对环境友好。

技术介绍

[0002]现有的铝合金的阳极氧化层染色的技术方案包括电解着色和化学溶液染色。铝合金的阳极氧化层进行电解着色较多采用一步电解法或二步电解法，但电解着色需要引入相应的金属盐，重金属离子处理不当容易污染环境，而且电解着色处理后的铝合金表面色彩较为单一。铝合金的阳极氧化层进行化学溶液染色时较多采用合成染料对铝合金的阳极氧化层进行氧化染色，而合成染料大部分属于金属络合型弱酸染料，并带有特定的化学官能团，常用的合成染料包括偶氮类、蒽醌类、二氨基二苯乙烯二磺酸类等，合成染料对人体和环境都有很大的危害。
[0003]为了减少合成染料的使用，目前的技术方案包括使用植物染料代替合成染料应用于铝合金的阳极氧化层染色，植物染料是指利用自然界之花、草、树木、茎、叶、果实、种子、皮、根提取色素作为染料，目前植物染料广泛用于棉、麻、丝、毛纤维织物的染色，相较于传统的合成染料，植物染料具有来源广泛、无毒环保的优势。
[0004]但目前将植物染料应用于铝合金的阳极氧化层染色存在以下技术问题：
[0005]1.铝合金的阳极氧化层染色时，植物染料吸附并进入铝合金的阳极氧化层中，但植物染料和阳极氧化层的附着力较差；。
[0006]2.染色铝件的耐候性较差，使得染色铝件在长期使用过程中又易出现色泽变化现象。
[0007]术语定义
[0008]本专利技术中记载的植物染料主要成分是植物本身的色素类，采用的植物的花卉、果壳、果实及叶子等为原料，经粉碎、溶剂浸提、超声处理、减压浓缩、低温风干等工序提取而成。
[0009]本专利技术中记载的“深蓝色”是经过浸泡发酵的蓝色系列植物染料，植物原料包括蓼蓝、菘蓝、马蓝的一种或多种组合。
[0010]本专利技术中记载的“玫瑰红”是红色系列植物染料，植物原料包括茜草、苏木、红花中的一种或者多种组合。
[0011]本专利技术中记载的“亮黄”是黄色系列植物染料，植物原料包括大黄、姜黄、黄连、栀子、槐花中的一种或多种组合

技术实现思路

[0012]针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种铝合金的阳极氧化层染色的方法，该方使用植物染料对铝合金的阳极氧化层进行染色，使用该方法得到的染色铝件具
有优异的耐候性，染色铝件在长期使用过程中不会出现色泽变化。
[0013]一种铝合金的阳极氧化层染色的方法，包括以下步骤：
[0014]步骤一，对铝合金进行除油处理；
[0015]步骤二，对铝合金进行化学抛光；
[0016]步骤三，对铝合金进行阳极氧化；
[0017]步骤四，使用染料溶液对氧化后的铝合金的表面染上颜色，染料溶液包括2
‑
12g/L的植物染料，植物染料为深蓝色、玫瑰红、亮黄中的一种或几种混合，染料溶液的pH值为5
‑
6，染料溶液的温度为55
‑
60℃，铝合金置于染料溶液中的时间不少于10min；
[0018]步骤五，使用封孔溶液对铝合金进行封孔处理，封孔溶液包括如下质量份的组分：20
‑
30份的聚(乙烯醇
‑
co
‑
乙烯)、20
‑
30份的聚(乙烯
‑
co
‑
1,2
‑
丁烯)二醇、10
‑
20份的丙烯酸类的共聚物乳液RM8、10
‑
20份的羧甲基纤维素钠、40
‑
50份的乙醇、800
‑
1000份的水，封孔溶液的温度为20
‑
40℃，铝合金置于封孔溶液中的时间为1
‑
2min。
[0019]上述相邻步骤之间还包括水洗工序，即使用40
‑
50℃的流动去离子水冲洗铝合金的表面不少于30s。
[0020]在一实施例中，阳极氧化的使用的阳极氧化溶液包括180
‑
210mL/L的硫酸，阳极氧化溶液的温度为18
‑
20℃，阳极氧化的电压为11
‑
14V。铝合金进在进行阳极氧化时：将铝合金浸泡在阳极氧化溶液中作为阳极，在直流电压为11
‑
14V(电流密度约为1.5A/dm2)、温度为18
‑
20℃的条件下进行电解，电解时间为30min，可在铝合金表面形成厚度约为12
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15μm的均匀阳极氧化层，阳极氧化层上存在众多微孔，可以吸附容纳植物染料分子。
[0021]在一实施例中，染料溶液还包括5
‑
10g/L的pH稳定剂，pH稳定剂用于进行染料溶液的pH值调节，优选的，pH稳定剂采用醋酸钠。
[0022]本专利技术中所记载的除油处理和化学抛光属于本领域的常规技术，可以采用现有技术实现，只需要满足铝合金经过除油处理和化学抛光后表面光亮平整、无油污、无划痕即可。
[0023]铝合金经过阳极氧化处理的后浸入染料溶液中染色，最后将经过染色的铝合金进行封闭处理即得染色铝合金成品。需要说明的是，本专利技术同样适用于纯铝材料的阳极氧化层染色。
[0024]在一实施例中，铝合金完成封孔处理后需要在110
‑
130℃的环境下干燥不少于30min，该干燥过程能促进封孔溶液在铝合金表面形成薄膜。
[0025]相比于现有技术，本专利技术提供的技术方案至少存在以下有益效果：
[0026]1.铝合金染色时通过控制染料溶液的组分参数、pH值、温度以及铝合金浸入染料溶液中的时间，来综合提升铝合金的阳极氧化层的染色效果；
[0027]2.通过对封孔溶液的组分参数控制，使得染料后的铝合金经过封孔处理后获得状态稳定且耐久的染色效果，铝合金进行封孔处理后会在铝合金表面形成一层透光率为86％以上的透明薄膜，该透明薄膜的附着力优异并且会将植物染料固定在铝合金的阳极氧化层上，从而提升了植物染料和阳极氧化层的附着力；
[0028]3.本专利技术提供的封孔溶液为水性封孔溶液，其中：水为主要的溶剂；聚(乙烯醇
‑
co
‑
乙烯)和聚(乙烯
‑
co
‑
1,2
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丁烯)二醇为主要成膜物质；丙烯酸类的共聚物乳液RM8为粘结剂用于提升透明薄膜和铝合金表面的附着力；羧甲基纤维素钠为增稠剂，用于提升封孔
溶液的粘稠度；乙醇为助溶剂，用于使得其它组分在水中稳定均匀分散；
[0029]4.专利技术人意外发现：封孔溶液中不含有聚(乙烯醇
‑
co
‑
乙烯)时，铝合金进行封孔处理后形成的薄膜的致密性较差，导致染色铝合金的耐候性较差；封孔溶液中不含有聚(乙烯
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金的阳极氧化层染色的方法，包括以下步骤：步骤一，对所述铝合金进行除油处理；步骤二，对所述铝合金进行化学抛光；步骤三，对所述铝合金进行阳极氧化；其特征在于，所述方法还包括以下步骤：步骤四，使用染料溶液对氧化后的所述铝合金的表面染上颜色，所述染料溶液包括2
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12g/L的植物染料，所述植物染料为深蓝色、玫瑰红、亮黄中的一种或几种混合，所述染料溶液的pH值为5
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6，所述染料溶液的温度为55
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60℃，所述铝合金置于所述染料溶液中的时间不少于10min；步骤五，使用封孔溶液对所述铝合金进行封孔处理，所述封孔溶液包括如下质量份的组分：20
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30份的聚(乙烯醇
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乙烯)、20
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30份的聚(乙烯
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丁烯)二醇、10
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20份的丙烯酸类的共聚物乳液RM8、10
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20份的羧甲基纤维素钠、40
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50份的乙醇、800
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1000份的水，所述封孔溶液的温度为20
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40℃，所述铝合金置于所述封孔溶液中的时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文涛，
申请(专利权)人：惠州市安泰普表面处理科技有限公司，
类型：发明
国别省市：