專利名稱：鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁合金陽(yáng)極氧化封孔技術(shù)。
背景技術(shù)：
鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑是在原有含鎳的中溫和低溫封孔劑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 目前，鋁合金陽(yáng)極氧化后處理工藝中，大量采用含鎳的中溫和低溫封孔劑。與早期的高 溫封孔相比，含鎳封孔劑有能耗低、封孔快和簡(jiǎn)單易操作等優(yōu)勢(shì)，據(jù)此，此類封孔劑迅速成 為鋁合金陽(yáng)極氧化后處理的主要產(chǎn)品，并長(zhǎng)期占領(lǐng)市場(chǎng)。近年來(lái)，隨著環(huán)保要求的不斷提高， 鎳的致癌性早已納入管理職能部門的視線。早在1999年，歐盟已制定了 EN 12742-1999標(biāo)準(zhǔn)， 嚴(yán)格控制鋁表面的鎳釋放含量。此外，封孔槽液含大量的鎳離子，操作工長(zhǎng)期接觸存在致癌 風(fēng)險(xiǎn)；封孔液帶入水洗槽，也污染環(huán)境。2006年，受歐美環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的制約，國(guó)內(nèi)許多廠家的 鋁制品出口受阻，迫切需要研制一種環(huán)保型的無(wú)鎳封孔劑，以便對(duì)傳統(tǒng)的含鎳封孔劑進(jìn)行更 新?lián)Q代。
此外，傳統(tǒng)含鎳封孔劑在操作上還存在控制指標(biāo)太窄、工作參數(shù)不穩(wěn)定和鋁合金表面變 色等弊端
(1) 、 PH值不穩(wěn)定，需要經(jīng)常調(diào)整，特別是當(dāng)PH值太低，需用氨水調(diào)高時(shí)，由于鎳容 易沉淀，調(diào)整非常困難；
(2) 、氟離子不穩(wěn)定，且工作濃度區(qū)間太窄，需要經(jīng)常調(diào)整。氟離子太低時(shí)，封孔質(zhì)量 不好；氟離子太高時(shí)，鋁合金表面容易起粉，控制非常困難；
(3) 、厚膜封孔能力差，容易裂膜；
(4) 、封孔后氧化膜變色，鋁合金表面發(fā)青發(fā)綠。
本發(fā)明所涉及的內(nèi)容，正是考慮到環(huán)保要求、鋁合金表面質(zhì)量和封孔槽槽液管理等諸多 因素，經(jīng)近五年潛心研究而定型的一種環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑。
環(huán)保型無(wú)鎳封孔劑的研究，首要困難是要尋找一種無(wú)毒、封孔后所生成的產(chǎn)物也無(wú)毒， 封孔液不污染水洗槽、能代替鎳鹽的封孔主鹽。經(jīng)廣泛篩選，本發(fā)明最終選用氟鈦酸鉀做為 封孔主鹽。主要依據(jù)有以下五點(diǎn)-
(1) 、氟鈦酸鉀本身無(wú)毒，其封孔產(chǎn)物也無(wú)毒，符合環(huán)保要求；
(2) 、配合適當(dāng)?shù)姆饪状龠M(jìn)劑后，氟鈦酸鉀的封孔速度是鎳鹽的兩倍；
(3) 、氟鈦酸鉀水溶液的PH值非常穩(wěn)定，不需調(diào)整，槽液管理十分方便；
(4) 、氟鈦酸鉀無(wú)色，封孔后鋁合金表面不變色；
(5) 、氟鈦酸鉀含大量的氟，氟離子可通過(guò)自身水解獲得，不需額外補(bǔ)充，鋁合金表面
干凈，不上粉。
此外，為配合氟鈦酸鉀封孔，本發(fā)明在封孔促進(jìn)劑方面做了大量的篩選工作。最終發(fā) 現(xiàn)，環(huán)己兩和異戊醇在提高封孔速度，抑制粉霜和抗槽液老化方面能力最強(qiáng)。
本發(fā)明由氟鈦酸鉀、環(huán)己酮和異戊醇三種主要組分組成，他們互相依存，互相配合， 組成環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑。本發(fā)明的核心思想是無(wú)鎳中溫封孔。 與普通含鎳封孔劑相比相比，本發(fā)明有下述重大技術(shù)突破
1、 首次采用氟鈦酸鉀做為封孔主鹽，封孔槽液無(wú)毒，無(wú)廢水排放；封孔產(chǎn)物無(wú)毒，完全 符合歐盟EN 12742-1999標(biāo)準(zhǔn)，是一項(xiàng)難得的技術(shù)突破；
2、 首次選定氟鈦酸鉀在中溫區(qū)間(55-65X:)封孔，滿足厚膜封孔不裂膜的要求，是本 發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新
3、 首次選用環(huán)己酮和異戊醇做為與氟鈦酸鉀配套的封孔促進(jìn)劑，既提高了封孔速度，又 抑制了粉霜，還延長(zhǎng)了槽液壽命。
本發(fā)明是通過(guò)如下實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 實(shí)施倒
鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑各項(xiàng)優(yōu)異功能得以實(shí)現(xiàn)，是氟鈦酸鉀、環(huán)己酮和異戊醇等 組分密切配合的結(jié)果，各組分配比及恰當(dāng)?shù)牟僮髦笜?biāo)是體現(xiàn)技術(shù)特征的關(guān)鍵。
頭施W 1
銀鈦酸鉀5g/l;環(huán)己酮0.1g/l,異戊醇0.1g/1，工作溫度為60'C,處理時(shí)間為lum/分鐘； 實(shí)施例2
銀鐵mfP7.5g/l;環(huán)己雨0.1g/l,異戊醇0.1g/1，工作溫度為60'C,處理時(shí)間為lum/分鐘； 實(shí)施例3
銀鈦躺10g/l;環(huán)己雨0. lg/1，異戊醇0. lg/1，工作溫度為60'C,處理時(shí)間為lum/分鐘； 實(shí)施例4
氟鈦酸鉀8g/l;環(huán)己鵬0,05g/l,異戊醇0.1g/1，工作溫度為60"，處理時(shí)間為lum/分鐘； 實(shí)施例5
氟鈦酸鉀8g/l;環(huán)已兩0.108/1,異戊醇0.18/1，工作溫度為60X:,處理時(shí)間為lum/分鐘； 實(shí)施例6
氟鈦酸鉀8g/l;環(huán)己酮0.15g/l,異戊醇0.1g/1，工作溫度為60t:，處理時(shí)間為lum/分鐘； 實(shí)施例7
氟鈦酸鉀8g/l;環(huán)己酮0.108/1,異戊醉0.058/1,工作溫度為60'C,處理時(shí)間為lum/分鐘; 實(shí)施例8
氟鈦酸鉀8g/l;環(huán)己兩0.108/1,異戊醉0.108/1，工作溫度為60"C，處理時(shí)間為lum/分鐘; 實(shí)攄例9
氟鈦酸鉀8g/l:環(huán)己兩0.108/1，異戊醉0.15豕/1，工作溫度為6(TC,處理時(shí)間為lum/分鐘;
實(shí)施例10
氟鈦酸鉀8g/l:環(huán)己醑0.10g/l,異戊醇0. lg/1,工作溫度為55"，處理時(shí)間為1咖/分鐘； 實(shí)施例ll
氟鈦酸鉀8g/l;環(huán)己酮0.10g/l,異戊醇0.1g/1,工作溫度為65t:,處理時(shí)間為lum/分鐘； 結(jié)果分析
1、 按實(shí)施例l，可批量生產(chǎn)鋁合金封孔材；
2、 按實(shí)施例l、 2和3，隨著氛鐵酸鉀濃度的增加，鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑的封孔 能力增強(qiáng)；氣鈦酸鉀的濃度區(qū)間為5-10g/l;
3、 按實(shí)施例4-6,隨著環(huán)己翻濃度的增加，鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑的封孔能力增 強(qiáng)；封孔槽抗污染能力增強(qiáng)，鋁合金表面粉霜減少；其濃度區(qū)間為0.05-0.15g/l;
4、 按實(shí)施例7-9，隨著異戊醉濃度的增加，鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑的封孔能力增 強(qiáng)；封孔槽抗污染能力增強(qiáng)，鋁合金表面粉霜減少；其濃度區(qū)間為0.05-0.15g/l;
5、 按實(shí)施例5、 10、 11，隨著工作亂度區(qū)間(55-65'C)的變化，鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫 封孔劑的封孔能力先上升，后下降，峰值是60t:。
權(quán)利要求
1、鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑，其特征在于包括以下槽液組分組成和工作參數(shù)氟鈦酸鉀5-10g/l；環(huán)己酮0.05-0.15g/l，異戊醇0.05-0.15g/l，工作溫度為55-65℃，處理時(shí)間為1.0-1.5um/分鐘.
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁合'金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑，其特征在于封孔主鹽為氟鈦酸鉀.
3、 據(jù)權(quán)利要求2所述鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑，其特征在于氟鈦酸鉀的最佳濃度為 6-8g/1.
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑，其特征在于與氟鈦酸鉀配套的封孔促 進(jìn)劑為環(huán)己酮.
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑，其特征在于環(huán)己酮的最佳濃度為 0. 08-0.12%
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑，其特征在于與氟鈦酸鉀配套的封孔促 進(jìn)劑為異戊醇.
7、 根據(jù)權(quán)利要求'6所述鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑，其特征在于異戊醇的最佳濃度為 0.08-0.12% ,
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑，其特征在于封孔溫度為55-65T:，時(shí) 間為1. 0-1. 5um/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了鋁合金環(huán)保型無(wú)鎳中溫封孔劑及配套處理方法。本發(fā)明包括如下封孔槽液組分和工作參數(shù)氟鈦酸鉀5-10g/l；環(huán)己酮0.05-0.15g/l，異戊醇0.05-0.15g/l，工作溫度為55-65℃，處理時(shí)間為1.0-1.5um/分鐘。本發(fā)明首次選用氟鈦酸鉀做為封孔主鹽，徹底解決鎳封孔對(duì)工人的傷害，以及對(duì)環(huán)境和鋁合金的污染；同時(shí)，無(wú)鎳封孔槽液pH值穩(wěn)定，氟穩(wěn)定，完全克服了鎳鹽封孔管理指標(biāo)太窄，槽液不穩(wěn)定的弊端；氟鈦酸鉀無(wú)色，本發(fā)明徹底解決了鎳鹽封孔變色的難題。
文檔編號(hào)C25D11/18GK101191247SQ20061012377
公開(kāi)日2008年6月4日 申請(qǐng)日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者熊映明 申請(qǐng)人:熊映明;熊 朔