一种铝合金表面氧化着色处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铝合金表面氧化着色处理工艺，属于铝合金表面处理技术领域，包括以下步骤：将氧化铝合金置于染色液中，温度40

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金表面氧化着色处理工艺


[0001]本专利技术属于铝合金表面处理
，具体涉及一种铝合金表面氧化着色处理工艺。

技术介绍

[0002]铝合金由于具有密度低和比强度高的特点，在现代汽车工业、航天工业、电子通讯业、计算机业等领域有着十分广泛的应用，且随着人们审美意识的增强，对彩色铝合金的需求越来越大，目前彩色铝合金一般通过阳极氧化着色处理得到，先通过阳极氧化处理，产生多孔氧化膜，之后采样无机染料或者有机染料进行着色处理，最后进行封闭处理，而封闭处理对铝合金的耐腐蚀性以及着色牢固度有直接的影响，封闭效果差，会造成腐蚀介质的渗入，造成铝合金的锈蚀和色料的脱落，目前铝合金阳极氧化膜封孔处理一般包括沸水封孔、蒸汽封孔、重铬酸盐封孔、醋酸镍封孔、氟化镍封孔、无镍封孔、高分子树脂封孔等工艺，目前主要采用醋酸镍中温封孔和氟化镍常温封孔工艺，但是采用镍盐闭孔处理存在严重的污水废水排放问题，有必要提供一种新的铝合金表面氧化着色处理工艺，以达到铝合金的高防腐和抗褪色的需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种铝合金表面氧化着色处理工艺，以解决
技术介绍
中的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种铝合金表面氧化着色处理工艺，包括以下步骤：
[0006]第一步、氧化处理：在5
‑
10V直流电下，采用硫酸溶液的电解液对预处理铝合金材料进行阳极氧化处理130
‑
160mi n，得到氧化铝合金；
[0007]第二、着色处理：将氧化铝合金置于染色液中，温度40
‑
45℃下染色20
‑
30mi n，取出，用去离子水冲洗后擦干，得到着色铝合金；
[0008]第三、封孔处理：将封闭剂置于封闭槽中并加入其体积3
‑
4倍的去离子水稀释，搅拌均匀得到封闭液，将着色铝合金浸入封闭液中10
‑
30s，出槽后滴干，用高压空气吹掉铝合金表面多余的封闭液，在70
‑
90℃下干燥30
‑
40mi n即可。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，硫酸溶液的电解液中硫酸浓度150
‑
200g/L，硫酸铝浓度为10
‑
20g/L。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，染色液为浓度3
‑
5g/L的X型活性染料二氯均三嗪溶液。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，封闭剂通过以下步骤制成：
[0012]将3/2质量去离子水加入搅拌釜中，升温至35
‑
45℃加入硅溶胶，继续1
‑
3h后加入水溶性硅烷聚合物、聚氨酯、氟化石墨烯基填料、表面活性剂和剩余去离子水，升温至75
‑
80℃，在超声辅助下搅拌25
‑
40mi n，得到封闭剂。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，硅溶胶、水溶性硅烷聚合物、聚氨酯、氟化石墨烯基填
料、表面活性剂和去离子水质量比为5
‑
15：2
‑
4：15
‑
25：10
‑
20：0.75：50
‑
80，水溶性硅烷聚合物为PU113型水溶性硅烷聚合物，聚氨酯为脂肪族聚醚多元醇型水性聚氨酯，优选为水性聚氨酯树脂L
‑
2869，硅溶胶的粒径范围为20
‑
50nm，二氧化硅含量为25
‑
30％，表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物。
[0014]本专利技术以聚氨酯和水溶性硅烷聚合物为主要成膜物质，硅溶胶和氟化石墨烯基填料为改性材料，形成封闭剂，硅溶胶能够随着封闭剂的流动到达着色铝合金的微孔底部，对微孔进行封堵，氟化石墨烯基填料能够均匀分布在膜层的三维网络结构中，不仅对腐蚀介质有物理阻隔作用，能够提高封闭膜的疏水性、耐磨性能，更为突出的是，其内部存储的苯并三氮唑能够发挥缓刻作用，进一步提高铝合金的耐腐蚀性能，氟化石墨烯基填料和硅溶胶中的纳米二氧化硅胶体与水溶性硅烷聚合物、聚氨酯材料交联在一起，形成强度较高的封闭膜层，达到铝合金材料的高防腐和抗褪色的需求。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，氟化石墨烯基填料通过以下步骤制成：
[0016]步骤S1、将氟化石墨和N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮混合，搅拌均匀后60℃下搅拌2
‑
3h，在于40W功率下超声剥离1.5
‑
2.0h，超声结束后，500r/mi n转速下离心60mi n，收集上清液用10000r/mi n转速对上清液离心60mi n，收集沉淀并用无水乙醇和去离子水反复洗涤，冷冻干燥，得到氟化石墨烯；
[0017]步骤S2、向烧瓶中加入氟化石墨烯和DMF，超声处理1h后加入碳酸锂和对苯二胺，之后对烧瓶进行3次抽真空
‑
充氩气循环，在氩气保护下70℃反应8h，之后升温至140℃反应72h，反应结束后，冷却至室温，用0.22μm的微孔膜过滤，滤饼分别用DMF、无水乙醇和去离子水洗涤3
‑
5次，洗净产物60℃下干燥至恒重，得到活化氟化石墨烯；
[0018]步骤S3、将活化氟化石墨烯分散于丙酮中，加入苯并三氮唑，常温搅拌24h，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤后，60℃下干燥至恒重，得到氟化石墨烯基填料。
[0019]本专利技术以N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮为插层溶剂，通过插层处理得到氟化石墨烯，氟化石墨烯不仅具有表面能低、疏水性强等物理化学性能，同时还具有高的机械强度、弹性模量和热导率以及优异的耐摩擦性和润滑性，适合作为防腐封闭剂使用，但是其表面活性低，容易团聚，难以在聚合物中均匀分散，为了解决这一问题，本专利技术以碳酸锂为催化剂，使对苯二胺的氨基与氟化石墨烯表面的C
‑
F/CF2键通过取代反应，实现对苯二胺与氟化石墨烯共价偶联，得到对苯二胺修饰氟化石墨烯，即活化氟化石墨烯，之后利用活化氟化石墨烯的对苯二胺与苯并三氮唑之间的π
‑
π相互作用，将苯并三氮唑存储至活化氟化石墨烯表面，得到氟化石墨烯基填料。
[0020]作为本专利技术的进一步方案，步骤S1中氟化石墨和N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮的用量比为1g：1000mL。
[0021]作为本专利技术的进一步方案，步骤S2中氟化石墨烯、DMF、碳酸锂和对苯二胺的用量比为1
‑
1.1g：120mL：3.89g：4.5
‑
5.1g。
[0022]作为本专利技术的进一步方案，步骤S3中活化氟化石墨烯、丙酮和苯并三氮唑的质量比为1：100：0.4
‑
0.5。
[0023]作为本专利技术的进一步方案，预处理铝合金材料经过除锈、除油、抛光处理得到。
[0024]本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金表面氧化着色处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：第一步、在5
‑
10V直流电下，采用硫酸溶液的电解液对预处理铝合金材料进行阳极氧化处理130
‑
160min，得到氧化铝合金；第二步、将氧化铝合金置于染色液中，温度40
‑
45℃下染色20
‑
30min，取出，用去离子水冲洗后擦干，得到着色铝合金；第三步、将封闭剂置于封闭槽中并加入其体积3
‑
4倍的去离子水稀释，搅拌均匀得到封闭液，将着色铝合金浸入封闭液中10
‑
30s，出槽后滴干，用高压空气吹掉铝合金表面多余的封闭液，70
‑
90℃下干燥30
‑
40min即可；其中，封闭剂通过以下步骤制成：将3/2质量去离子水加入搅拌釜中，升温至35
‑
45℃加入硅溶胶，继续1
‑
3h后加入水溶性硅烷聚合物、聚氨酯、氟化石墨烯基填料、表面活性剂和剩余去离子水，升温至75
‑
80℃，在超声辅助下搅拌25
‑
40min，得到封闭剂。2.根据权利要求1所述的一种铝合金表面氧化着色处理工艺，其特征在于，硅溶胶、水溶性硅烷聚合物、聚氨酯、氟化石墨烯基填料、表面活性剂和去离子水质量比为5
‑
15：2
‑
4：15
‑
25：10
‑
20：0.75：50
‑
80。3.根据权利要求1所述的一种铝合金表面氧化着色处理工艺，其特征在于，硫酸溶液的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘祖堂，袁学兵，王建，王灯飞，叶来茂，
申请(专利权)人：安徽科蓝特铝业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：