本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种封孔后除灰剂及其制备方法和应用。
背景技术：
阳极氧化过程中，因封孔制程是用高温封孔剂封孔，会产生灰垢，导致后续清洗不干净。
一般常规清洗灰垢，都是用一些无机酸来清洗。如目前，在化工行业中常用的除灰剂有硝酸和硫酸，一般硝酸浓度为230-300g/l，硫酸浓度为90-150g/l。硫酸除灰仅适用于6063铝合金，而硝酸适用于绝大多数铝合金的除灰工艺。大多化工厂偏爱于用单硝酸作为除灰剂使用。
但是，单硝酸作为除灰剂，使用周期较短，成本高，且单硝酸槽液浓度一般比较高，挥发的no化物不仅对人体带来不良影响，其废液对环境的污染也很大。而且，硝酸对封孔后表面残留去除能力有限，除灰不干净，常常需要采用人工擦拭辅助，增加人工成本负担，及会对清理工人的健康带来不良影响。急需研发一种高效且环保的除灰剂。
针对目前单酸除灰剂存在的问题，复合酸除灰剂营运出现，如在公开的一份除灰剂中，其由硫酸、高锰酸钾、氟化钠与冰醋酸组成。该复合无机酸除灰剂虽然能够克服单酸除灰剂存在的问题，如具有降低了硝酸的使用量，且能延长使用周期，降低成本，同时减少对环境的污染，且对封孔后表面残留去除效果相对好，但是在实际应用中发现，该复合酸方法虽可去除灰，但却会破坏氧化膜层的封孔质量，导致很多功能性测试不符合要求。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种封孔后除灰剂及其制备方法，以克服现有除灰剂除灰效果不理想且会破坏氧化膜层的封孔质量的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种封孔后除灰剂。所述封孔后除灰剂包括如下重量百分比的组分：
本发明的另一方面，提供了一种封孔后除灰剂的制备方法。所述封孔后除灰剂的制备方法包括如下步骤：
按照本发明封孔后除灰剂所含的组分和各组分含量比例量取各组分；
将量取的各组分进行混合处理。
本发明的再一方面，提供了本发明封孔后除灰剂的应用方法。具体地，本发明封孔后除灰剂在铝合金表面处理中的应用。
与现有技术相比，本发明封孔后除灰剂通过所含的各组分之间的作用，一方面能够有效除去氧化膜层表面因封孔造成的灰垢；另一方面能够有效保护氧化膜层，保证氧化膜层的封孔质量，而且保持氧化膜层原有的颜色与光泽，保证经表面处理的产品的合格率；其次，所述封孔后除灰剂不含重金属，可有效降低产品的镍含量，延长镍封孔槽液使用寿命，减少排放。
本发明封孔后除灰剂制备方法将各组分按照比例进行混合，各组分分散均匀，而且形成的封孔后除灰剂分散体系稳定。
本发明封孔后除灰剂应用于铝合金表面处理中后，能够保证表面处理后的铝合金产品质量稳定，而且灰垢除去的干净，而且保持产品的质量，无二次污染。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例说明书中所提到的各组分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系。因此，只要是按照本发明实施例说明书各组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
一方面，本发明实施例提供了一种封孔后除灰剂。所述封孔后除灰剂包括如下重量百分比的组分：
其中，所述封孔后除灰剂所含的所述助洗剂能够有效发挥助洗剂的作用，在其他组分协助下，有效对氧化膜层表面生成的灰垢进行清洗。在一实施例中，所述助洗剂包括三聚磷酸钠、三偏磷酸纳、柠檬酸纳中的至少一种。该些助洗剂能够有效清洗氧化膜层表面生成的灰垢。在具体实施例中，所述助洗剂的含量可以是14％、15％、16％、17％、18％等。
所述封孔后除灰剂所含的所述ph缓冲剂能够有效对所述封孔后除灰剂的述ph起到缓冲作用，以保证所述封孔后除灰剂的ph稳定。在一实施例中，所述ph缓冲剂包括柠檬酸、硼酸、酒石酸中的至少一种。该ph缓冲剂能够有效保证封孔后除灰剂ph的稳定，如将所述封孔后除灰剂的ph稳定在4.0-4.5。在具体实施例中，所述ph缓冲剂的含量可以是13％、14％、15％、16％、17％等。
所述封孔后除灰剂所含的所述表面活性剂发挥渗透、分散、增溶和清洗作用，同时起到与其他组分特别是所述助洗剂之间的协同作用，能够有效对氧化膜层表面生成的灰垢进行清洗。在一实施例中，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基多糠苷中的至少一种。该些表面活性剂具有良好的渗透、分散、增溶，与其他组分作用显著提高对氧化膜层表面清洗作用，除去灰垢。在具体实施例中，所述助洗剂的含量可以是7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％等。
所述封孔后除灰剂所含的所述乳化剂一方面能够有效增强各组分之间的分散性，另一方面能够起到乳化作用，使得所述封孔后除灰剂能够在氧化膜层表面形成保护膜层，对氧化膜层表面起到保护作用，以有效避免破坏氧化膜层，影响封孔质量。在一实施例中，所述乳化剂包括壬基酚聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。该些乳化剂具有良好的均匀分散组合乳化作用，有效起到膜层保护作用。在具体实施例中，所述助洗剂的含量可以是7％、8％、9％、10％、11％等。
所述封孔后除灰剂所含的所述水作为其他各组分的溶剂载体，使得各组分能够均匀分散，而且能够形成稳定的分散体系。所述水可以是去离子水，当然也可以是蒸馏水等。
基于上述各实施例所述，在具体实施例中，所述封孔后除灰剂所含的所述助洗剂为三聚磷酸钠、所述ph缓冲剂为柠檬酸、所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、所述乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚和月桂醇聚氧乙烯醚的混合物。进一步的，所述封孔后除灰剂所含的所述三聚磷酸钠的含量为5％、所述柠檬酸的含量为11％、所述烷基酚聚氧乙烯醚的含量为5％、所述壬基酚聚氧乙烯醚的含量为3％、所述月桂醇聚氧乙烯醚的含量为3％、水含量为73％。通过优化所述封孔后除灰剂所含的各组分和含量，能够进一步优化封孔后除灰剂的除去灰垢清洗效果，而且提高对氧化膜层的保护作用，保证氧化膜层的封孔质量。
由上文所述，所述封孔后除灰剂能够有效除去氧化膜层表面因封孔造成的灰垢，同时有效保护氧化膜层，保证氧化膜层的封孔质量，而且保持氧化膜层原有的颜色与光泽，保证经表面处理的产品的合格率，如盐雾测试、水煮测试、冷热冲击、uv测试、耐候测试等可完全满足并通过欧美等国际认证。另外，所述封孔后除灰剂不含重金属，可有效降低产品的镍含量，延长镍封孔槽液使用寿命，减少排放。
另一方面，本发明实施例还提供了上文所述封孔后除灰剂的一种制备方法。所述封孔后除灰剂的制备方法包括如下步骤：
s01：按照封孔后除灰剂所含的组分和各组分含量比例量取各组分；
s02：将量取的各组分进行混合处理。
其中，所述步骤s01中的封孔后除灰剂为上文所述的封孔后除灰剂，因此，所述步骤s01中除去的各组分和各组分含量均如上文所述封孔后除灰剂所含的各组分和各组分含量，为了节约篇幅，在此不再赘述。
所述步骤s02中各组分的混合处理是为了使得各组分成分溶解或分散，从而形成稳定的混合溶液体系。在一实施例中，各组分按照如下顺序进行混合处理：
将称取的助洗剂溶解至水中，再将溶液温度加热至50～60℃后加入ph缓冲剂进行混合处理，然后加入表面活性剂、乳化剂等组分进行混合处理。
其中，加入ph缓冲剂进行的搅拌处理和加入表面活性剂、乳化剂等组分进行混合处理均应该是充分的，也即是使得各组分充分溶解或者分散均匀，如加入ph缓冲剂进行的搅拌处理的时间可以是30分钟，加入表面活性剂、乳化剂等组分进行混合处理的时间可以是20分钟。通过对各组分混合处理的步骤进行控制，使得各组分充分溶解或分散均匀，从而使得配制的封孔后除灰剂分散体系各组分分散均匀，且分散体系稳定，从而提高所述封孔后除灰剂的性能稳定。
因此，所述封孔后除灰剂制备方法将各组分按照比例进行混合，各组分分散均匀，而且形成的封孔后除灰剂分散体系稳定，从而赋予制备的所述封孔后除灰剂具有如上文所述的优良性能，如有效除去氧化膜层表面因封孔造成的灰垢，同时有效保护氧化膜层，保证氧化膜层的封孔质量，而且保持氧化膜层原有的颜色与光泽，保证经表面处理的产品的合格率；另外，所述封孔后除灰剂不含重金属，可有效降低产品的镍含量，延长镍封孔槽液使用寿命，减少排放。
正是由于上文所述的封孔后除灰剂具有如有效除去氧化膜层表面因封孔造成的灰垢，有效保护氧化膜层，保证氧化膜层的封孔质量，而且保持氧化膜层原有的颜色与光泽，且所述封孔后除灰剂不含重金属，可有效降低产品的镍含量，延长镍封孔槽液使用寿命，减少排放。因此，所述封孔后除灰剂能够有效被用于铝合金表面处理中，能够保证表面处理后的铝合金产品质量稳定，而且灰垢除去的干净，而且保持产品的质量，无二次污染。
现结合具体实例，对本发明实施例进行进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供一种封孔后除灰剂及其制备方法。所述封孔后除灰剂包括如下组分：
所述封孔后除灰剂的制备方法包括如下步骤：
s11：按照本实施例1封孔后除灰剂所含的组分的含量比例分别量取各组分；
s12：将搅拌容器加入去离子水，首先缓慢加入三聚磷酸纳，开启搅拌机搅拌至溶解后，开启温控，加温至50～60℃，再次加入柠檬酸纳，搅拌30分钟后，逐步加入烷基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚，最后再搅拌20分钟后产品完成，各组分经过混合搅拌处理，使得各组分混合充分均匀。
实施例2
本实施例提供一种封孔后除灰剂及其制备方法。所述封孔后除灰剂包括如下组分：
本实施例封孔后除灰剂的制备方法参照实施例1中的制备方法。
实施例3
本实施例提供一种封孔后除灰剂及其制备方法。所述封孔后除灰剂包括如下组分：
本实施例封孔后除灰剂的制备方法参照实施例1中的制备方法。
实施例4
本实施例提供一种封孔后除灰剂及其制备方法。所述封孔后除灰剂包括如下组分：
本实施例封孔后除灰剂的制备方法参照实施例1中的制备方法。
实施例5
本实施例提供一种封孔后除灰剂及其制备方法。所述封孔后除灰剂包括如下组分：
本实施例封孔后除灰剂的制备方法参照实施例1中的制备方法。
对比例1
硝酸清洗除灰。
封孔后除灰剂相关特性测试
将实施例1-5提供的封孔后除灰剂和对比例1中的封孔后除灰剂分别对铝合金产品按照下述清洗工艺进行阳极氧化封孔工艺进行除灰垢处理，后对各合金产品进行如下表1中相关性能的测试，其中，实施例1-3的测试结果如下表1中数据所示。
清洗工艺：阳极氧化→染色→封孔→除灰→烘干
表1
由于在阳极氧化工艺中，产品表面会产生氧化膜层，在膜层表面产生纳米微孔，染色时将染色剂渗入到孔洞中，然后再用封孔药剂将纳米孔封死，这样就对其表面产生保护作用。由表1可知，当用常规的硝酸来清洗，硝酸清洗具有很强的除灰能力，虽可将产品表面灰去除，在去除灰垢后同时也破坏了保护产品的氧化膜层，导致着色后的产品变色，导致如表1中的多种功能性测试通不过，无法达到市场要求，并且含有对环境不友好的有害物质氮，工作中产生大量的黄色二氧化氛烟雾，污染环境，伤及工人。但本发明实施例提供的封孔后除灰剂如实施例1-3，能够进一步增强封孔效果，保护氧化膜层不受破坏，同时有效的去除封孔灰垢，且对环境友好，近而通过产品各种功能性测试。进一步对实施例4-5提供的封孔后除灰剂进行清洗后的产品按照表1中方法检测后，得知各项性能与实施例1提供的封孔后除灰剂清洗后的产品相关性能接近。
因此，所述封孔后除灰剂能够有效除去氧化膜层表面因封孔造成的灰垢，同时有效保护氧化膜层，保证氧化膜层的封孔质量，而且保持氧化膜层原有的颜色与光泽，保证经表面处理的产品的合格率，完全满足并通过欧美等国际认证。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。