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提高鋁陽極氧化著色膜耐曬性的研究

2017-04-07 16:26:01 作者：本網整理來源：網絡分享至：

為了提高鋁陽極氧化膜有機染料著色后的耐曬性，對固色及強化著色二種方法進行了研究。上述二種處理具有良好的協同效應，可提高著色膜層的耐曬性和耐蝕性。

一般來說，有機染料耐曬性較差，其鋁陽極氧化膜有機染料著色耐曬性亦差。

1 解決途徑有：

（1）采用耐曬性好的有機染料國外已有耐曬性較高的鋁陽極氧化膜著色專用染料，國內尚無。因受有機染料本身性質的限制，還無法徹底解決耐曬性低的問題。

（2）增加固色工序通常，在相同條件下，膜孔中染料愈多，耐曬性就愈好。經著色后的工件在進行封閉處理時，部分染料會從膜孔中流出，這樣就減少了膜孔中的染料，使膜層耐曬性降低。同時還會污染封閉液，影響封閉質量。采用固色劑能防止封閉處理時染料的流失，提高著色膜層的耐曬性。

（3）強化著色過程提高膜孔吸附染料能力和染料與孔壁的附著力。

2 實驗方法與條件

實驗材料為工業純鋁（L3），厚度0.8 mm。實驗藥品，除特殊說明外，均為化學純以上的試劑。溶液用去離子水配制，溶液pH值用25型酸度計測量。

2.1工藝流程

（1）化學除油（NaOH 20g/L，OP乳化劑1～3g/L，60～80℃）→（2）熱水洗→（3）流動水洗→（4）出光（HNO3:水=1:1，室溫，8～15s）→（5）流動水洗→（6）陽極氧化→（7）流動水洗→（8）著色強化處理（A）→（9）流動水洗→（10）去離子水洗→（11）著色強化處理（B）→（12）流動水洗→（13）著色→（14）流動水洗→（15）固色處理→（16）流動水洗→ （17）封閉→（18）流動水洗→（19）干燥。

上述是固色與著色強化處理同時采用的工藝流程，若只采用固色處理，（8）～（12）工序不用；若只采用著色強化處理，則（15）～（16）工序不用。

陽極氧化條件：H2SO4 200 g/L，NiSO4·6H2O 10 g/L，20±2℃，30 min（膜厚約9μ m），1.5 A/dm2。

著色條件：除討論著色方法的影響外，均采用酸性染料著色，其工藝條件為酸性黑（ATT）10 g/L，pH值4.5～5.5，20±2℃，5～10 min。

封閉條件：采用熱水方法封閉，95～100℃，pH值6～7.5，10 min。

2.2固色與著色強化處理效果評價

固色與強化處理的效果從試片外表顏色、封閉液顏色和試片的耐曬性等三方面來評價。

（1）試片外表顏色為定量說明試片顏色的變化程度，首先選出實驗中出現的各種不同顏色的試片（本實驗為10種），以此組成標準片，然后將其它試片與標準片在相同條件下比較。標準試片色級分10級，數字愈大，即色級愈大，顏色也愈深；反之，則愈淺。

（2）試片的耐曬性將試片放在紫外線燈下照射，2 h后觀察試片顏色的變化程度。其評價方法與上相同，用色級表示。試片顏色愈深，說明耐曬性愈好。

（3）封閉液的顏色封閉液顏色的變化也能直接反映固色或著色強化處理的效果。使用固色處理時，封閉液顏色深，說明試片上染料流失嚴重，固色效果差。使用著色強化處理時，其結果正好相反，封閉液顏色深，說明強化效果好。

封閉液顏色變化采用光電比色法測定（721分光光度計），用透光率表示（波長取600 nm，去離子水透光率為100%）。透光率愈大，即封閉液顏色愈淺。

2.3著色膜層性能的測試方法

（1）膜層厚度采用7503型渦流測厚儀測定。