一种用于铝合金阳极氧化膜的耐强酸及强碱性封孔处理方法与流程

本发明属于汽车用铝合金零部件阳极氧化表面处理技术领域，涉及一种可提高铝合金阳极氧化膜的耐强酸及强碱的封孔处理方法。

背景技术：

随着汽车轻量化的发展，铝合金越来越广泛的应用在汽车零部件上，如车用外饰件选用铝合金的行李架及水切亮条。在汽车清洗过程中常采用强酸或强碱性类型的清洗液，强酸或强碱类型洗车液极易对行李架及水切亮条造成腐蚀，表面发白而影响美观。因此，各车企在铝或铝合金阳极氧化标准中增加了耐强酸(ph1)及强碱(ph13.5)的要求，现有技术中，仅有少数封闭工艺可以满足耐强酸及强碱的要求。例如，专利cn103469276a提出阳极氧化膜依次经过odmsealr-15冷封闭、odmsealars-22冷封闭、odmsealars-40热封闭三步封闭处理后，氧化膜具有较高的耐酸及耐碱性。专利cn106119924a提出将阳极氧化后的铝及铝合金工件进行三步封孔处理，第一步封孔采用冷封、热水封、有机酸封孔或稀土金属盐封孔，第二步封孔采用钝化或陶化，第三步封孔采用中高温封孔或热水封孔，处理后的氧化膜具有耐酸及耐碱的性能；专利cn103469277a提出在阳极氧化膜层中电沉积一层丙烯酸树脂和氨基酸树脂混合而成的膜层，该膜层具有良好的耐酸和耐碱性能。按照专利cn103469276a及cn106119924a提供的封孔方法测试发现其盐雾及冷凝水测试稳定性差，不利于工业生产；专利cn103469277a处理的膜层盐雾及冷凝水测试稳定，但滴水测试出现“白色水印”的问题。本发明三步封孔处理方法即将阳极氧化后的工件依次进行冷封孔或中温封孔处理、聚硅氧烷溶胶处理，最后进行阳极电泳处理，得到由封孔层、硅烷层及电泳层组成的复合膜层，该复合膜层具有优异的耐强酸及强碱的性能，同时盐雾及冷凝水测试稳定，同时避免了“白色水印”的问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种用于铝合金阳极氧化膜的耐强酸及强碱性封孔处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种用于铝合金阳极氧化膜的耐强酸及强碱性封孔处理方法，将铝合金进行硫酸阳极氧化后，依次进行氟化镍盐冷封孔或醋酸镍盐中温封孔、聚氧硅烷溶胶处理、最后进行阳极电泳处理。得到由封孔层、溶胶涂层、电泳层三层膜构成的复合膜层，该复合膜层具有优异的耐强酸、强碱性能，满足车企铝合金阳极氧化零部件各项性能测试标准。具体步骤如下：

(1)脱脂：将铝合金工件浸入40g/l的弱碱性脱脂剂中，在50℃的温度下处理10min；

(2)电解抛光：将脱脂后的铝合金工件浸入700-800g/l磷酸、300-350g/l硫酸混合液中电解抛光处理20min；

(3)去膜：将电解抛光后的铝合金工件浸入30g/l的氢氧化钠溶液中处理1min；

(4)除灰：将去膜后的铝合金工件浸入180g/l的硫酸溶液中处理1min；

(5)阳极氧化：将除灰后的铝合金工件浸入180g/l的硫酸溶液中，在电压15v，温度为18℃的条件下，阳极氧化25min；

(6)电解着色：将经过阳极氧化处理后的铝合金工件浸入硫酸亚锡16g/l，稳定剂30g/l，硫酸25g/l的着色液中，温度20-22℃，电压14v，处理1-12min；

(7)冷封孔或中温封孔：

冷封孔:将阳极氧化或电解着色处理后的铝合金工件浸入5g/l封孔剂k14-p(为德国metachem公司产品)中，在25-30℃，ph6.0，处理5-10min；

中温封孔：将阳极氧化后的铝合金工件浸入10g/l封孔剂dx-500(为日本奥野公司产品)中，在80-90℃，ph5.5-6.0，处理5-10min；

(8)将经封孔处理后的铝合金工件进行聚硅氧烷溶胶漆处理，涂层厚度为1-5μm，固化温度150-200℃，时间2-10min；

(9)将经聚硅氧烷溶胶漆处理后的铝合金工件浸入热纯水中，在温度为70-80℃，ph6-7的条件下，处理10min；

(10)将热水洗后的铝合金工件进行阳极电泳处理，使用丙烯酸类或聚氨酯类或聚氨酯丙烯酸酯互穿网络聚合类电泳漆，在电压200-250v，处理2-10min。其中丙烯酸电泳漆选用德国freilacke公司生产的freiotherm-atl-clear电泳漆；聚氨酯电泳漆选用英国clearclad公司生产的lectraseal242b193电泳漆；聚氨酯丙烯酸酯互穿网络聚合电泳漆选用中国alpro公司生产的alprop/aipntype-100电泳漆。

本发明的有益效果为：铝合金阳极氧化工件经三步封闭处理，即第一步采用冷封孔或中温封孔处理，第二步采用聚硅氧烷溶胶漆处理，第三步采用阳极电泳处理后，得到由封孔层、溶胶涂层、电泳层三部分构成的复合膜层。复合膜层具有优异的耐强酸、耐强碱腐蚀性能，通过车企铝合金阳极氧化零部件性能测试标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的处理方法处理后的复合膜层结构示意图；

具体实施方式

以下实施例旨在对本发明内容作出进一步阐述，实施例将帮助理解本发明，但本发明并不仅仅局限于下述实施例。

一种用于铝合金阳极氧化膜的耐强酸及强碱性封孔处理方法，将铝合金工件进行硫酸阳极氧化处理后，依次进行氟化镍盐冷封孔或醋酸镍盐中温封孔、聚硅氧烷溶胶漆处理、阳极电泳处理后，得到的复合膜层具有优异的耐强酸、强碱腐蚀的性能，通过各车企铝合金零部件阳极氧化性能测试标准。具体步骤如下：

实施例中采用的铝合金材料为6063铝合金。

(1)脱脂：将铝合金工件浸入40g/l的弱碱性脱脂剂中，在50℃的温度下处理10min；

(2)电解抛光：将脱脂后的铝合金工件浸入700-800g/l磷酸、300-350g/l硫酸混合液中电解抛光处理20min；

(3)去膜：将电解抛光后的铝合金工件浸入30g/l的氢氧化钠溶液中处理1min；

(4)除灰：将去膜后的铝合金工件浸入180g/l的硫酸溶液中处理1min；

(5)阳极氧化：将除灰后的铝合金工件浸入180g/l的硫酸溶液中，在电压15v，温度为18℃的条件下，阳极氧化25min；

(6)电解着色：将经过阳极氧化处理后的铝合金工件浸入硫酸亚锡16g/l，稳定剂30g/l，硫酸25g/l的着色液中，温度20-22℃，电压14v，处理10min；

(7)冷封孔或中温封孔：

冷封孔:将阳极氧化或电解着色处理后的铝合金工件浸入5g/l封孔剂k14-p(为德国metachem公司的产品)中，在25-30℃，ph6.0，处理5-10min；

中温封孔：将阳极氧化后的铝合金工件浸入10g/l封孔剂dx-500(为日本奥野公司产品)中，在80-90℃，ph5.5-6.0，处理5-10min；

(8)将经封孔处理后的铝合金工件进行聚硅氧烷溶胶漆处理，涂层厚度为1-5μm、固化温度150-200℃，时间2-10min；

(9)将经聚硅氧烷溶胶漆处理后的铝合金工件浸入热纯水中，在温度为70-80℃，ph6-7的条件下，处理10min；

(10)将热水洗后的铝合金工件进行阳极电泳处理，使用丙烯酸类或聚氨酯类或聚氨酯丙烯酸酯互穿网络聚合类电泳漆，在电压200-250v，处理2-10min。

本发明中，铝合金工件在180g/l硫酸溶液中，18℃，15v，氧化25min，得到的氧化膜厚约6-8μm，将阳极氧化后的铝合金工件经以下各实施例封闭处理。依据表1提供的方法进行性能测试。

表2结果显示，铝合金阳极氧化工件，经本文提供的三步封孔处理后，复合膜层通过强酸、强碱(ph1+ph13.5)、中性盐雾等各项性能测试。复合膜层具有优异的耐强酸、强碱腐蚀的性能，满足汽车企业铝合金零部件的阳极氧化性能要求。

实施例1

第一步冷封孔处理：封孔剂k14-p(浓度5g/l、温度28℃、ph6.0、时间5min)

第二步聚硅氧烷溶胶漆处理:(涂层厚度2μm，180℃、固化5min)

第三步丙烯酸类阳极电泳处理：freiotherm-atl-clear(电压200v，电泳时间2min，膜厚3-5μm，温度200℃，固化30min)

实施例2

第一步冷封孔处理：封孔剂k14-p(浓度5g/l、温度28℃、ph6.0、时间10min)

第二步聚硅氧烷溶胶漆处理:(涂层厚度5μm200℃、固化5min)

第三步聚氨酯类电泳漆阳极电泳处理：lectraseal电泳漆(电压220v，电泳时间4min，膜厚6-8μm，温度160℃，固化40min)

实施例3

第一步醋酸镍中温封闭处理：封闭剂dx-500(浓度10g/l、温度85℃、ph6.0、时间5min)第二步聚硅氧烷溶胶漆处理:(涂层厚度2μm180℃、固化5min)

第三步丙烯酸类阳极电泳处理：freiotherm-atl-clear(电压200v，电泳时间2min，膜厚3-5μm，温度200℃，固化30min)

实施例4

第一步醋酸镍中温封闭处理：封闭剂dx-500(浓度10g/l、温度80℃、ph6.0、时间10min)第二步聚硅氧烷溶胶漆处理:(涂层厚度5μm，200℃、固化5min)

第三步聚氨酯类电泳漆阳极电泳处理：lectraseal电泳漆(电压220v，电泳时间4min，膜厚6-8μm，温度160℃，固化40min)

实施例5

第一步冷封孔处理：封孔剂k14-p(浓度5g/l、温度28℃、ph6.0、时间5min)

第二步聚硅氧烷溶胶漆处理:(涂层厚度2μm，180℃、固化5min)

第三步聚氨酯丙烯酸酯互穿网络聚合类阳极电泳处理：alprop/aipntype-100(电压210v，电泳时间3min，膜厚3-5μm，温度200℃，固化30min)

表1测试方法

表2测试结果