一種鋁型材堿蝕液及其制備方法、應(yīng)用和應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁型材表面處理技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種鋁型材堿蝕液及其制備方法、應(yīng)用和應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁型材大多經(jīng)過陽極氧化或電解著色處理,而前處理中的堿蝕工序是其獲得良好表面的關(guān)鍵步驟。經(jīng)堿蝕處理后,可將鋁型材表面的自然氧化膜溶解掉,露出基體金屬,活化鋁材表面,堿蝕液在一定的濃度和溫度下具有很強的刻蝕能力,能將表面的擠壓粗糙紋等缺陷減少或消除,獲得平整光滑的表面;堿性溶液都具有一定的除油脫脂能力,經(jīng)除油后的鋁材再經(jīng)堿蝕,可進一步除去油污,凈化表面;另外,一些要求表面暗光的鋁型材經(jīng)添加某些堿蝕添加劑后,可獲得不同粗細均有砂面,經(jīng)氧化著色后色澤均勻柔和美觀。
[0003]中國專利文獻公開號:CN 102965709 A,公開日:2013年3月13日,公開了一種用于鋁合金表面陽極氧化的環(huán)保長效前處理工藝,包括堿浸蝕、熱水洗、冷水洗、出光、冷水洗。其中,堿蝕液由50-100g/L的氫氧化鈉和70-90g/L的堿蝕劑組成,堿蝕劑的組分為:磷酸鈉20-30g/L、碳酸鈉10-20g/L、葡萄糖酸鈉10_20g/L、苯甲酸鈉l_2g/L、十二烷基磺酸鈉
0.l-ο.5g/L,余量水;工作溫度10-50°c,工作時間為1-3分鐘。該方法的不足在于:鋁型材中由于存在微量金屬(如鋅)而產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,即便加入了緩蝕劑,仍然存在過度腐蝕的現(xiàn)象,造成鋁型材損失浪費和堿的過消耗;此外作為絡(luò)合劑的葡萄糖酸鈉抗沉淀效果不顯著。
[0004]中國專利文獻公開號:CN 104005038 A,公開日:2014年8月27日,公開了一種鋁合金表面處理中的前處理方法及其采用的堿蝕溶液,前處理方法是將鋁合金依次置于乙醇中浸泡、取出后水洗、置于堿蝕溶液中處理、取出后水洗、超聲波清洗以及干燥。其中堿蝕溶液組成為:氫氧化鈉2-6g/L、磷酸鈉20-60g/L、碳酸鈉20_60g/L、三聚磷酸鈉10_30g/L、硅酸鈉5-25g/L、OP乳化劑l-3ml/L ;堿蝕溶液的工作溫度為40_60°C,工作時間為20-40秒。該方法的不足之處在于:堿蝕處理時間太短和堿蝕液中的氫氧化鈉用量較小,堿蝕反應(yīng)不充分,鋁型材表面仍殘留有油污和自然氧化膜,處理后鋁合金表面不夠平整光滑,給后續(xù)氧化造成較大影響;此外,由于絡(luò)合能力較弱,導(dǎo)致Al (OH) 3容易析出,槽液的穩(wěn)定性差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]1、要解決的問題
[0006]針對現(xiàn)有堿蝕液對鋁型材表面處理后,鋁型材表面殘留有油污和自然氧化膜,或者鋁型材表面過渡腐蝕出現(xiàn)刻痕和凹槽,以及堿蝕液使用周期短的的問題,本發(fā)明提供了一種鋁型材堿蝕液及其制備方法、應(yīng)用和應(yīng)用方法,能有效的對鋁型材進行堿蝕處理,使鋁型材表面光滑平整,不會產(chǎn)生腐蝕反應(yīng)不充分或者過腐蝕,降低鋁損失和堿消耗,同時可防止鋁離子結(jié)垢,也不會在槽液中產(chǎn)生難以處理的沉渣,槽液中鋁離子濃度可長期保持穩(wěn)定,槽液使用周期長。
[0007]2、技術(shù)方案
[0008]為解決上述問題,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
[0009]一種鋁型材堿蝕液,由氫氧化鈉、堿蝕添加劑和水組成,所述的氫氧化鈉質(zhì)量濃度為40?80g/L,堿蝕添加劑質(zhì)量濃度為15?30g/L ;所述的堿蝕添加劑由氫氧化鈉、山梨醇、硫化鈉、磷酸鈉、碳酸鈉和水組成,各組分的質(zhì)量百分比分別為:氫氧化鈉為5%?15%,山梨醇為30%?60%,硫化鈉為0.5%?5%,磷酸鈉為1%?10%,碳酸鈉為1%?10%,余量為水。
[0010]優(yōu)先地,所述的氫氧化鈉質(zhì)量濃度為60g/L,堿蝕添加劑質(zhì)量濃度為25g/L。
[0011]優(yōu)先地,所述堿蝕添加劑各組分的質(zhì)量百分比分別為:氫氧化鈉8%,山梨醇55 %,硫化鈉2 %,磷酸鈉8 %,碳酸鈉2 %,余量為水。
[0012]上述的一種鋁型材堿蝕液的制備方法,其步驟為:
[0013](I)制備堿蝕添加劑:在反應(yīng)釜中按比例依次加入山梨醇、氫氧化鈉、硫化鈉、磷酸鈉、碳酸鈉和水,并攪拌均勻;
[0014](2)按比例向槽體中加入氫氧化鈉和水,并攪拌至氫氧化鈉完全溶解;
[0015](3)將步驟⑴制得的堿蝕添加劑按比例加入到步驟(2)的槽液中,攪拌均勻;
[0016](4)將步驟(3)的槽液加熱,溫度達到40_60°C,即得到所述的鋁型材堿蝕液。
[0017]優(yōu)先地,所述步驟(I)的攪拌時間為30分鐘。
[0018]優(yōu)先地,所述步驟(4)的加熱溫度為50°C。
[0019]上述的一種鋁型材堿蝕液在鋁型材表面處理工藝中的應(yīng)用。
[0020]上述的一種鋁型材堿蝕液在鋁型材表面處理工藝中的應(yīng)用方法,其步驟為:
[0021](a)對待處理的鋁型材進行水洗;
[0022](b)將經(jīng)步驟(I)處理后的鋁型材放入鋁型材堿蝕液中靜置;
[0023](c)取出鋁型材后水洗,進入下道處理工序。
[0024]優(yōu)先地,所述的步驟(b)中靜置時間為10-20分鐘。
[0025]3、有益效果
[0026]相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果為:
[0027](I)本發(fā)明的一種鋁型材堿蝕液能夠除去鋁型材經(jīng)脫脂處理后殘留在鋁型材表面的油污,消除鋁型材表面的自然氧化膜,合適比例的氫氧化鈉和堿蝕添加劑的配合使用,使鋁型材表面腐蝕均勻,在有效的消除鋁型材生產(chǎn)過程中因擠壓所產(chǎn)生的擠壓紋的同時,也不會造成鋁材表面的局部過腐蝕,降低鋁材消耗,鋁材表面光滑平整,且還能得到表面具有砂面美觀效果的鋁型材,尤其是本方案含量的堿蝕添加劑可以長時間保持堿蝕液性能穩(wěn)定,槽液使用周期長,便于日常維護和管理,降低生產(chǎn)成本;
[0028](2)本發(fā)明的一種鋁型材堿蝕液,堿蝕添加劑中含有質(zhì)量分數(shù)為30%?60%的山梨醇,使堿蝕液具有最好的絡(luò)合能力的同時還保持最大的分散能力,與鋁離子形成絡(luò)合物,使鋁離子濃度達到100?140g/L亦不會從溶液中析出,即使有微量的析出,其生成的沉淀物也不會聚結(jié)成塊,而是呈疏松泥漿狀,易于清槽除去;
[0029](3)在堿蝕反應(yīng)中,槽液中含有雜質(zhì)金屬離子,其中影響最大的金屬離子是鋅離子,當(dāng)鋅離子積累到一定量時,鋁材表面會形成白斑或黑點,為避免此種現(xiàn)象,本發(fā)明的堿蝕添加劑中含有一定比例的硫化鈉,可有效將雜質(zhì)離子沉淀掉,防止白斑或黑點的形成,同時也避免鋁型材中含有的金屬鋅而產(chǎn)生的電腐蝕;
[0030](4)在生產(chǎn)過程中,往往會出現(xiàn)鋁型材表面呈舌形花紋,鋁型材堿蝕反應(yīng)出槽后清洗不干凈是造成該疵病的原因之一,本發(fā)明的堿蝕添加劑中磷酸鈉能有效降低堿蝕液表面張力,提高鋁型材清洗性能,避免因槽液中堿濃度太高、堿蝕出槽后停留時間太長或者清洗槽中堿量過多而造成的腐蝕流痕;
[0031](5)本發(fā)明的一種鋁型材堿蝕液的溫度在40_60°C,此溫度范圍堿蝕效果好,反應(yīng)中形成的NaAlO2穩(wěn)定,不會提早析出沉淀,保證堿蝕反應(yīng)快速進行,且鋁型材出槽后不易干涸,避免在鋁材表面形成印痕。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步進行描述。
[0033]實施例1
[0034]本實施例的一種鋁型材堿蝕液,由氫氧化鈉、堿蝕添加劑和水組成,其中,氫氧化鈉質(zhì)量濃度為40g/L,堿蝕添加劑質(zhì)量濃度為15g/L ;堿蝕添加劑由氫氧化鈉、山梨醇、硫化鈉、磷酸鈉、碳酸鈉和水組成,各組分的質(zhì)量百分比分別為:氫氧化鈉為15%,山梨醇為30%,硫化鈉為0.5%,磷酸鈉為1%,碳酸鈉為1%,余量為水。
[0035]本實施例的鋁型材堿蝕液的制備步驟為:
[0036](I)制備堿蝕添加劑:在反應(yīng)釜中按比例依次加入山梨醇、氫氧