本发明涉及光致变色材料在阳极氧化中的应用，具体涉及一种染色液配方及染色工艺。
背景技术：
：现在很多商品的外壳都是彩色的合金材料，如双色汽车轮毂、彩色金属手机壳等，在保证其强度高、散热佳、金属质感好的基础上，色彩的引入增加了商品的美观性。这类色彩通常是通过表面处理实现的，而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的表面处理技术，通过采用人工方法使镁/铝/不锈钢及其合金制品表面生成一层较厚的氧化膜，比自然条件下的氧化膜厚百倍千倍。硬质阳极氧化膜厚度可达20～200微米，可增强金属表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性，提高绝缘性、耐热性，而如果在氧化层施以不同的颜色，则更可以增加色泽美观，凸显金属材料的质感并延长使用寿命。近年来阳极氧化技术在不停地进步，产生出了一批新型阳极氧化工艺，比如：双色氧化，渐变氧化，微弧氧化，高亮抛光氧化等，阳极氧化搭配不同的着色工艺，可以做出不同的金属表面效果，如拉丝雾面本色、拉丝亮面本色、拉丝亮面染色、雾面拉丝染色、喷吵亮面本色、喷吵雾面本色、喷沙染色等等。但是，到目前为止，所有的染色工艺只限于使用溶解性的染料，尤其大多使用的水溶性染料。光致变色染料是一种不溶于水的油溶性材料，将其按照普通染料的使用方法来染色，结果表明会导致其不具有光致变色性。针对这一问题，本发明给出了可行的解决方案。将光致变色材料与阳极氧化技术结合，产生一种新的染色效果，将阳极氧化膜特殊的金属手感和膜的耐用性与光致变色性的结合，在提高产品耐用性的基础上，还可以为产品的设计提供新的设计元素，增强用户体验。技术实现要素：本发明的目的是解决单一光致变色染料进入阳极氧化膜层不能产生光致变色效果的问题，提供一种将光稳定剂、抗氧剂、光致变色染料和高分子材料一同封装入阳极氧化氧化膜层的染色工艺，在保证材料拥有变色表面的同时，还保留其特有质感。为实现上述的发明目的，本发明的技术方案如下：一种适于阳极氧化技术的光致变色染色液，其特征在于：包括以下重量份的组分：所述光致变色染色液的制备方法为：向有机溶剂中按照重量份数加入高分子材料，50-80℃搅拌溶解为透明略有粘度液体，再按照重量份数加入光致变色染料、光稳定剂、抗氧剂，加热至80-95℃，搅拌溶解为有颜色的混合液体即为染色浆液。本发明还提供该光致变色染色液与阳极氧化结合的染色工艺。所述染色工艺如下：1、样片预处理:将待染色的未封孔阳极氧化样片放入酸性水溶液中浸泡一定时间，取出后蒸馏水超声清洗，干燥。2、染色：取适量染色浆液于烧杯，将步骤1中酸处理后的样片浸泡入染色浆液中，同时烧杯外加超声清洗仪辅助染色液分散数分钟，浸泡数分钟后取出样片干燥；3、封孔：样片放入烘箱80-90℃烘烤数分钟，取出降温后，以电化学法将多孔氧化层封孔。4、洗涤：封孔后的样片再用溶剂清洗样片表面多余染色液：将样片泡入有机溶剂，搅拌数分钟后捞出晾干。上述光致变色染色液制备选用的有机溶剂为乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯、环己酮、丁酮、异佛尔酮、四氢呋喃中的任一种；选用的光稳定剂为受阻胺型光稳定剂，优选la-82、la-52、770、622中的任一种，进一步优选的，选用la-52、770中的一种；选用的抗氧剂为位阻酚类光稳定剂，优选为1010、1076、264、168中的任一种；所述高分子材料为具有能够溶解于有机溶剂，且具有加热能够熔融，长期加热也不会固化的热塑性性质的线性树脂，优选自线性酚醛树脂、线性聚丙烯酸类树脂、线性低密度聚乙烯树脂中的任一种。所述光致变色染色液选用的样片为多种含有多孔结构的氧化膜层，如不同氧化膜厚度的不锈钢、锌合金、铝及其合金、镁合金、铜合金、钛合金等多孔氧化膜层。所述光致变色染色液及其染色工艺也应用于多种阳极氧化工艺，形成不同质感如拉丝雾面、拉丝亮面本色、喷吵亮面、喷吵雾面等。该染色液及其染色的原理是：氧化后的金属材料表面会形成一层多孔的金属氧化物薄膜，以化学着色法为例，有机或无机的染料溶液可被物理吸附在孔隙表面并向孔内扩散、堆积，并且与金属氧化物进行离子键、氢键的结合，从而使氧化膜层着色。着色后经水解金属氧化物将孔洞封住，使得染料被密封在氧化膜中，提高金属表面耐磨性和染色牢固度。光致变色染料因其特殊的化学结构，无法单独溶解后进入氧化膜孔洞仍表现光致变色性，只能与高分子材料相结合，形成固溶液后，才能吸附在氧化膜微孔中并保留其光致变色性。在此过程中，高分子材料主要以物理吸附在孔隙内，而表面只能残留少量，对于表面的覆盖并不完整，因此，在一定的温度和电压下，在封孔液中，具有一定的导电性，染色液充分干燥后再对氧化层进行封孔，使得变色染料连同高分子材料一同封装入氧化层。高分子材料因其特殊的黏度，必须辅助超声分散，才能使空洞充分充满染色液，得到较好的染色效果。本发明所述的光致变色染料的主体是光致变色化合物，包括但不限于下述大类：(一)萘并螺噁嗪类r1＝h，ch3，och3，卤素r2＝c1-c6烷基，c1-c6烷基杂环r3＝氮杂环，c1-c6烷基二胺r4＝c1-c6烷氧基在中国专利：zl97120274.5螺环类光致变色化合物及其制备方法；zl200410072348.86’-杂环取代螺噁嗪类光致变色化合物及其制备方法；201110058243.7取代螺噁嗪类光致变色化合物的制备方法中详细记载。(二)喹啉并螺噁嗪类r1＝h，ch3，och3，卤素r2＝c1-c6烷基，c1-c6烷基杂环r3＝氮杂环，c1-c6烷基二胺在201110058251.1喹啉并螺噁嗪类光致变色化合物及其制备方法中有详细记载(三)苯并螺噁嗪类r1＝h，ch3，och3，卤素r2＝c1-c6烷基，c1-c6烷基杂环r3＝氮杂环，c1-c6烷基二胺(四)二芳杂环基乙烯类化合物x＝y＝sx＝sy＝nr1＝r2＝r3＝ch3r1＝r2＝r3＝ch3r1＝r3＝ch3r1＝r2＝ch3r1＝hr2＝hr2＝r1＝ch3，r3＝hr2＝r1＝ch3，r3＝hx＝y＝sx＝sy＝nr1＝r2＝r3＝ch3r1＝r2＝r3＝ch3r1＝r3＝ch3r1＝r3＝ch3r1＝hr2＝hx＝y＝sx＝sy＝nr＝ch3r＝ch3x＝y＝sx＝sy＝nr＝ch3r＝ch3x＝y＝sx＝ny＝sr1＝r2＝r3＝ch3r1＝r2＝r3＝ch3r4＝hr4＝och3r1＝r2＝ch3r1＝r2＝ch3r3＝cn，chor3＝cn，chor4＝hr4＝och3r1＝ch3，r2＝h，r3＝cn，cho，r4＝och3x＝y＝sx＝ny＝sr1＝r2＝r3＝ch3r1＝r2＝r3＝ch3r4＝hr4＝och3r3＝r1＝ch3r2＝r4＝hr1＝ch3，r2＝r4＝hr1＝r2＝ch3r3＝cn，chor3＝cn，chor4＝och3r1＝ch3，r2＝hr3＝cn，chor4＝och3(五)芳基取代萘并吡喃类r1＝2-c1-c8烷氧基r2＝4-c1-c8烷氧基r1＝2-卤素r2＝4-c1-c8烷氧基或c1-c8烷基r1＝hr2＝sch3r1＝2-c1-c8烷氧基r2＝4-c1-c8烷基r1＝2-芳基氧r2＝4-芳基氧r1＝hr2＝4-c1-c8烷氧基r1＝hr2＝4-卤素r1＝hr2＝4-cf3r1＝r2＝h在200510013276.4萘并吡喃光致变色化合物及其制品；200410072350.52,2-二芳基萘并吡喃类化合物及其制备方法中有详细记载。(六)螺吡喃类化合物r1＝h，卤素，c1-c6烷基，c1-c6烷氧基r2＝c1-c8烷基，c1-c8烷氧基芳杂环相关专利：zl97120274.5螺环类光致变色化合物及其制备方法r1＝h，卤素，c1-c6烷基，c1-c6烷氧基r2＝c1-c8烷基，c1-c8烷氧基芳杂环本发明技术方案中使用的试剂及药品，均可通过市场购买获得。通过上述技术方案，我们发明了适用于阳极氧化染色的光致变色染色液，并改进染色工艺，得到染色均匀，变色效果明显，耐候性、耐磨性、色固性较好的材料表面，并还能保留材料表面特有的喷砂或拉丝质感。本发明的有益效果是：1、应用该染色液染色获得的样片，在材料表面，形成光致变色效果，通过太阳光照后改变颜色，实现室内与室外颜色的差异，不同光照强度的颜色差异，达到一种视觉冲击，同时具有紫外线指示功能，且变色耐候性是市场现有材料的十倍以上；2、经过本技术方案处理的样片表面，气体和水蒸气渗透率低，具有优良的阻气、水、油、酸、碱及异味性能；3、该染色液及其染色技术，首次获得了光致变色的阳极氧化表面材料，具有良好的性能，且更加环保，将拥有更加广泛的应用市场。具体实施方式以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1一种适于阳极氧化技术的光致变色染色液，包括以下重量份的组分：所述光致变色染色液的制备方法为：向乙酸丙酯中按照重量份数加入线性酚醛树脂，70℃搅拌溶解为略有粘度液体，再按照重量份数依次加入光致变色染料、光稳定剂、抗氧剂，加热至90-95℃，搅拌溶解为有颜色的混合液体即为染色浆液。所述阳极氧化染色工艺如下：1、样片预处理:本实施例选用样片为铝片，将待染色的未封孔阳极氧化铝片放入10％体积分数的硫酸水溶液中浸泡数分钟，取出后蒸馏水超声清洗，干燥。2、染色：取适量染色浆液于烧杯，将酸处理后的样片浸泡入染色浆液中，同时烧瓶外加超声清洗仪辅助分散5分钟，浸泡5分钟后取出样片干燥；3、封孔：样片放入烘箱80-90℃烘烤10分钟，取出降温，以电化学法将多孔氧化层封孔。4、洗涤：将样片泡入有机溶剂，搅拌数分钟后捞出晾干，洗去样片表面多余染色液。将样片按照工艺变量做分组做对比试验，一组先将样片表面多余染色液洗净后再以一定电压封孔相同时间；另一组先将样片以一定电压封孔相同时间，再清洗样片表面多余染色液；另外，对染色过程中是否进行超声辅助、以及样片的氧化膜层厚度，进行变量试验。共得到下述8组数据：序号样片膜厚染色温度染色时间超声辅助封孔前清洗染色均匀度变色后色度1未封孔10.3μ25℃10min否是不均匀2％2未封孔10.3μ25℃10min否否不均匀30％3未封孔10.3μ25℃10min是是不均匀5％4未封孔10.3μ25℃10min是否较均匀80％5未封孔15μ25℃10min否是不均匀5％6未封孔15μ25℃10min否否不均匀90％7未封孔15μ25℃10min是是较均匀5％8未封孔15μ25℃10min是否均匀100％通过上述对比试验数据表明，最好的样片为第8组样片，以光致变色染色液染阳极氧化铝片，较好染色效果的工艺是染色后先封孔，再清洗多余染色液，且施加超声分散辅助染色，可有效提高染色的均匀度以及变色后的色度的饱满程度，且氧化膜层越厚，染色色度越深，效果越好。实施例2选择相同氧化膜层厚度20μ的铝片，以实施例1的技术方案，相同的温度，时间并辅助超声分散染色，染色后施加不同的电压和时间进行封孔，封孔后以相同的有机溶剂清洗，得到试验数据如下：通过上述对比试验数据表明，封孔时间越长封孔效果越好，封孔电压越高，效果越好。原因在于：因高分子材料引入氧化膜层，降低了金属样片的导电性，因此封孔电压需略高一些，以常规工艺的10-50％为宜，使用较高的封孔电压还可缩短封孔时间。实施例3一种适用于阳极氧化染色工艺的光致变色染色液，包括以下重量份的组分：所述光致变色染色液的制备方法为：向乙酸丁酯中按照重量份数加入线性聚丙烯酸树脂，80℃搅拌溶解为透明液体，再按照重量份数加入光致变色染料、光稳定剂、抗氧剂，加热至90-95℃，搅拌溶解为有颜色的混合液体即为染色浆液。所述阳极氧化染色工艺如下：1、样片预处理:本实施例样片选用不锈钢片，将待染色的，不同表面质感的，未封孔阳极氧化不锈钢片，放入5％体积分数的硫酸水溶液中浸泡数分钟，取出后蒸馏水超声清洗，干燥；2、染色：取适量染色浆液于烧杯，将酸处理后的样片浸泡入染色浆液中，同时烧杯外加超声清洗仪辅助分散，置入真空腔内，保持负压0.5mpa，50℃超声10分钟，浸泡10分钟后取出样片干燥；3、封孔：样片放入烘箱80-90℃烘烤10分钟，取出降温后以一定电压封孔相同时间；4、洗涤：样片用溶剂清洗样片表面多余染色液。本实施例使用不同的阳极氧化技术做成不同的表面效果，并对染色效果进行对比：通过上述数据可见，上述工艺制得的光致变色不锈钢样片，可以较好的保持金属表面的效果，且本实施例在超声的基础上，增加了负压，更有利于高分子材料的分散和进入材料表面的微孔，得到了色度优良的光致变色材料。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改和等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12