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适合二次阳极氧化的高温封闭剂及褪色性比较

关注:263 发表时间:2014-12-31 09:00:00

摘要: 阳极氧化作为铝及铝合金表面应用最为广泛的一种处理技术,可以显著地改善铝及其合金的耐蚀性能,提高铝及其合金表面硬度和耐磨性,随着现代工业的发展及对产品装饰性要求的提高,二次阳极氧化工艺正在获得越来越多的应用,与此同时对封闭剂提出了更高的要求.本文研究了一种适合二次阳极氧化的高温封闭剂SF-558A,并与现在市场上常用的封闭剂进行了褪色性比较。

作者:文发 敖中华

作者单位:珠海市奥美伦精细化工有限公司


1.引言

阳极氧化作为铝及铝合金表面应用最为广泛的一种处理技术,可以显著地改善铝及其合金的耐蚀性能,提高铝及其合金表面硬度和耐磨性,随着现代工业的发展及对产品装饰性要求的提高,二次阳极氧化工艺正在获得越来越多的应用,与此同时对封闭剂提出了更高的要求。本文研究了一种适合二次阳极氧化的高温封闭剂SF-558A,并与现在市场上常用的封闭剂进行了褪色性比较。

 

2.实验材料和试验过程

2.1试验用铝板为工业5052板材,厚1.5mm,尺寸:100*50(双面面积1dm2

   脱脂槽:SF-514  3-5%,50-60℃5分

   碱蚀槽:NaOH  40-60g/L

  SF-521  10-15g/L,40-60℃,2-3分

    去灰槽:SF-531  5-10%

        硝酸   10-15%

        常温,1-5分 

   氧化槽:硫酸  180-200g/L

       温度   19-22℃

   染色槽:奥野黑色 TAC Black-SLH (415)

           奥野蓝色 TAC Blue-SLH  (503)

           奥野红色 TAC Red-BLH   (102)

   封闭槽:SF-558A,SF-558,SF-559,DX-500

           均按5g/L配制

        

2.2 试验工艺

 脱脂碱蚀→去灰→阳极氧化→染色→封闭

 

2.3 试验仪器

恒温水浴锅;德国BYKAG-4442光泽度仪;ZEBRA;上海舜宇恒平科学仪器有限公司FA2104电子天平,精度为0.0001g

 

  2.4 评价方法

封闭质量的评价方法主要有:

失重:按ISO3210-2010执行 

染色斑点:按ISO2143-2010执行。

油性笔测试:封闭后的试片,放置2小时后,用ZEBRA油性笔涂一圆点,10秒后用湿布擦拭,观察遗留痕迹的深浅。

耐酸性:染色封闭后的试片,放置24小时后,放入68%硝酸浸泡,观察褪色快慢。

褪色性:用色差计测定染色试片封闭前和封闭后表面的色差。

 

3.试验结果与讨论

  3.1封闭添加剂的筛选

  封闭剂由醋酸镍,分散剂,润湿剂等组成。试验了不同类型的分散剂,润湿剂,结果如下

• No.1:DX-500 5g/L    

• No.2:醋酸镍: 4g/L,   A1           1g/L

• No.3:醋酸镍: 4g/L,  A2           1g/L

• No.4 醋酸镍: 4g/L,  A3           1g/L

• No.5 醋酸镍: 4g/L,  A4           1g/L

指标

No.1

No.2

No.3

No.4

No.5

失重(mg/dm2)

7.6

8.9

10.2

5.8

7.8

染色斑点

B

B

C

A

B

耐酸性

B

C

B

A

B

油性笔

A

B

D

C

A

封闭前后△E

1.53

2.17

3.08

2.02

1.62

说明A表示最好,D最差

A1-A4代表不同类型的表面活性剂。

试验发现,A3提高封闭膜的染色斑点及抗酸性能。

A4提高封闭膜的抗油性笔性能,但加入量过高会导致抗酸及染色斑点指标下降。

在大量试验基础上,通过优化复配分散剂,润湿剂获得了高质量的满足二次氧化要求的高温封闭剂SF-558A。

 

3.2 封闭质量

3.2.1阳极氧化和封闭条件

氧化条件: 硫酸   180g/L,温度   19±1℃,电压   14V,时间:40分

封闭条件: 封闭剂 5g/L, 温度  90±1℃,时间  15分

 

3.2.2常规阳极氧化条件下不同封闭剂的封闭质量测试数据

封闭剂种类

测试指标

SF-558

SF-559

SF-558A

DX-500

失重(mg/dm2)

4.0

3.2

3.35

4.4

染色斑点

最好

油性笔

较好

耐酸性

最好

 

3.3 褪色性比较

3.3.1 按3.2氧化封闭条件测试一次氧化染色试片封闭前和封闭后的色差性(E值)。

封闭剂种类  染料颜色

SF-558

SF-559

SF-558A

DX-500

黑色

3.34

3.35

3.65

3.43

蓝色

6.07

6.21

9.93

9.76

红色

5.81

5.63

6.54

5.62

 

3.3.2 二次氧化褪色性

氧化及封闭条件

氧化条件:H2SO4:210g/L,温度:20 ℃ ,时间:40min                             

封闭:10g/L,90 ℃,20min             

工艺:一次氧化试片染色封闭后放置24小时,在试片上半部位用可剥胶带保护,下半部位进行褪膜处理,清洗干净后,褪除上半部位保护胶,整个试片再进行二次氧化,经封闭干燥后测试上半部位二次氧化前后的色差性(E值)。

封闭剂种类   染料颜色

SF-558

SF-559

SF-558A

DX-500

黑色

1.27

1.64

1.00

1.25

蓝色

0.80

0.93

0.47

0.83

红色

0.98

1.18

0.89

1.25

 

4.结论

SF-558A作为一款新型的高温封闭剂,其性能可满足高端客户需求,特别适合二次阳极氧化工艺使用。


附注:

发表文献:第十届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集

发布时间:2014-04-01

页码:30-31