一种单锡盐电解着色添加剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属表面着色技术领域，特别涉及一种单锡盐电解着色添加剂，以及 该添加剂在单锡盐电解着色液中的应用。
【背景技术】
[0002] 铝及铝合金的着色方法有早期的自然显色（整体着色）和目前广泛使用的电解着 色和化学染色。建筑铝门窗主要采用电解着色，化学染色用于室内装饰和工艺品。在电解 着色过程中，电化学还原生成的金属（也可能是氧化物）微粒沉积在氧化膜微孔的底部， 颜色并不是沉积物的颜色，而是沉积的微粒对人射光散射的结果。化学染色是无机或有机 染料吸附在氧化膜微孔的顶部，颜色就是染料本身的颜色。电解着色成本低，而且具有很好 的耐候性等使用性能。化学染色的色彩丰富多彩，但室外使用容易变色。然而，现有技术的 锡、镍混盐着色工艺仍存在很多缺陷与不足：（1)需要双盐着色：硫酸亚锡，硫酸镍；(2)成 本高；（3)底色时而青，时而红，受添加剂、电压、导电系统和电源的影响大；(4)有镍金属离 子排放，危害环境。
【发明内容】
[0003] 鉴以此，本发明的目的在于提出一种单锡盐电解着色添加剂，使用本发明单锡盐 电解着色添加剂的着色工艺，上色速度快、底色稳定、节约成本、适用性广，且绿色环保，解 决了上述问题。
[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0005] -种单锡盐电解着色添加剂，其组成按重量份计算，包括：
[0006] 抗氧化剂 3:0-40份
[0007] 缓冲剂 10-20份 着色促进剂 20-30份 表面活性剂 5-15份 络合剂 10-25份，
[0008] 其中，所述抗氧化剂为酒石酸或柠檬酸，所述缓冲剂为硼酸、磷酸二氢铵或磷酸二 氢钠，所述着色促进剂为硫酸铵、硫酸镁或硫酸铁，所述表面活性剂为硫脲、聚硫脲或十二 烷苯磺酸钠，所述络合剂为硫酸联氨或硫酸氢钠。
[0009] 进一步的，按质量百分比计算，所述表面活性剂为10%。
[0010] 进一步的，按质量百分比计算，所述络合剂为20%。
[0011] 进一步的，其组成按重量份计算，包括：
[0012] 酒石酸 30-40份 硼酸 10-20份 硫酸铵 20-30份 硫脲 5-15份 硫酸联氨 10-25份。
[0013] 进一步的，其组成按重量份计算，包括：
[0014] 酒石酸 30份 硼酸 10份 硫酸铵 30份 硫脲 10份 硫酸联氨 20份。
[0015] 进一步的，按质量百分比计算，所述硫脲为10%。
[0016] 进一步的，按质量百分比计算，所述硫酸联氨为20%。
[0017] -种单锡盐电解着色液，包括游离硫酸、硫酸亚锡以及单锡盐电解着色添加剂，单 锡盐电解着色添加剂为权利要求1至7任一项所述的单锡盐电解着色添加剂。
[0018] 进一步的，游离硫酸的添加浓度为17_20g/L，硫酸亚锡的添加浓度为5_13g/L，单 锡盐电解着色添加剂的添加浓度为28_30g/L。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0020] 本发明提出的单锡盐电解着色添加剂为片状及粉状固体，适用于铝及铝合金基材 氧化上色之用。本发明单锡盐电解着色添加剂具有良好的综合性能，槽液相当稳定，上色快 且均匀、重现性好。本品易溶于水，性能稳定，适用性广，且低碳、节能、绿色环保。
【具体实施方式】
[0021] 为对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，发明人结合实施例进行说 明，但以下实施例所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发 明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 实施例1
[0023] -种单锡盐电解着色添加剂，其组成按重量份计算，包括：
[0024] 抗氧化剂 30份 缓冲剂 10份 着色促进剂 3:0汾 表面活性剂 10份 络合剂 20份，
[0025] 其中，抗氧化剂用于防止配槽过程中硫酸亚锡的水解。缓冲剂用于防止导电槽酸 性变低。着色促进剂用于提高铝基材上色深度以及上色均匀性。表面活性剂用于提高本 发明单锡盐电解着色添加剂的分散性。络合剂能与金属离子形成络合离子的化合物，使铝 基材显示不同的颜色。本发明单锡盐电解着色添加剂每个成分缺一不可，相互协同，相得益 彰。本实施例中，所述抗氧化剂为酒石酸，所述缓冲剂为硼酸，所述着色促进剂为硫酸铵，所 述表面活性剂为硫脲，所述络合剂为硫酸联氨。
[0026] 本发明单锡盐电解着色添加剂配槽为：游离硫酸17_20g/L，单锡盐电解着色添加 剂28-30g/L，硫酸亚锡5-13g/L(浅色为主则为6-8g/L，深色至黑色则为8-13g/L)，余量为 水。着色工艺参数为：着色电压为16-20V，着色温度为17-23°C，着色时间视颜色需求而定。
[0027] 实施例2
[0028] -种单锡盐电解着色添加剂，其组成按重量份计算，包括：
[0029] 抗氧化剂 35份 缓冲剂 15份 着色促进剂 20份 表面活性剂 5份 络合剂 10份，
[0030] 其中，本实施例中，所述抗氧化剂为酒石酸，所述缓冲剂为硼酸，所述着色促进剂 为硫酸铵，所述表面活性剂为硫脲，所述络合剂为硫酸联氨。本实施例单锡盐电解着色添加 剂配槽及其着色工艺与实施例1相同。
[0031] 实施例3
[0032] -种单锡盐电解着色添加剂，其组成按重量份计算，包括：
[0033] 抗氧化剂 40份 缓冲剂 20份 着色促进剂 25份 表面活性剂 15份 络合剂 25份，
[0034] 其中，本实施例中，所述抗氧化剂为酒石酸，所述缓冲剂为硼酸，所述着色促进剂 为硫酸铵，所述表面活性剂为硫脲，所述络合剂为硫酸联氨。本实施例单锡盐电解着色添加 剂配槽及其着色工艺与实施例1相同。
[0035] 实施例4至实施例6
[0036] 实施例4至实施例6中，所述抗氧化剂为酒石酸或柠檬酸，所述缓冲剂为硼酸、磷 酸二氢铵或磷酸二氢钠，所述着色促进剂为硫酸铵、硫酸镁或硫酸铁，所述表面活性剂为硫 脲、聚硫脲或十二烷苯磺酸钠，所述络合剂为硫酸联氨或硫酸氢钠。按重量份计算，实施例 4至实施例6的单锡盐电解着色添加剂组成及其含量如表1所示。实施例4至实施例6的 单锡盐电解着色添加剂配槽及其着色工艺均与实施例1相同。
[0037] 表 1
[0038]
[0039] 实施例1至6获得的单锡盐电解着色添加剂中，当所述表面活性剂质量百分数 为10%时，获得的单锡盐电解着色添加剂分散性能最好；当所述络合剂质量百分数为20% 时，获得的单锡盐电解着色添加剂络合性能最好，显色性能也最好；尤其是，当抗氧化剂为 酒石酸，缓冲剂为硼酸，着色促进剂为硫酸铵，表面活性剂为硫脲，络合剂为硫酸联氨时，获 得的单锡盐电解着色添加剂综合性能最好。
[0040] 本发明单锡盐电解着色添加剂着色工艺与传统的的锡、镍盐着色工艺之比较如表 2所示：
[0041] 表 2
[0042]
[0043] 本发明单锡盐电解着色添加剂与其他公司同类产品比较之优势如表3所示：
[0044] 表 3
[0045]
[0047] 本发明单锡盐电解着色添加剂槽液的日常管理与维护：每天分析槽液中游离硫酸 的浓度和硫酸亚锡的浓度；向槽中补加纯水时，必须在搅拌下缓慢加入，以防止局部硫酸亚 锡水解，导致槽液发浑；正常操作与维护，槽液可长期保持清澈亮透，视生产量情况，每半年 或一年需倒槽清底一次，以保持产品品质的连续性。
[0048] 综上所述，本发明单锡盐电解着色添加剂全部采用无毒、无味、环保绿色的化工原 料通过科学的复配技术精制而成，与传统的锡、镍混盐着色剂比较具有无镍、铬等重金属污 染之优势。本发明获得的单锡盐电解着色添加剂为片状及粉状固体，易溶于水，具有良好的 综合性能，槽液相当稳定，上色快且均匀、重现性好。性能稳定，适用性广，且低碳、节能、绿 色环保。
[0049] 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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种单锡盐电解着色添加剂，其特征在于，其组成按重量份计算，包括：其中，所述抗氧化剂为酒石酸或柠檬酸，所述缓冲剂为硼酸、磷酸二氢铵或磷酸二氢 钠，所述着色促进剂为硫酸铵、硫酸镁或硫酸铁，所述表面活性剂为硫脲、聚硫脲或十二烷 苯磺酸钠，所述络合剂为硫酸联氨或硫酸氢钠。2. 根据权利要求1所述的单锡盐电解着色添加剂，其特征在于，按质量百分比计算，所 述表面活性剂为10%。3. 根据权利要求1所述的单锡盐电解着色添加剂，其特征在于，按质量百分比计算，所 述络合剂为20%。4. 根据权利要求1所述的单锡盐电解着色添加剂，其特征在于，其组成按重量份计算， 包括：5. 根据权利要求4所述的单锡盐电解着色添加剂，其特征在于，其组成按重量份计算， 包括：6. 根据权利要求4所述的单锡盐电解着色添加剂，其特征在于，按质量百分比计算，所 述硫脲为10%。7. 根据权利要求4所述的单锡盐电解着色添加剂，其特征在于，按质量百分比计算，所 述硫酸联氨为20%。8. -种单锡盐电解着色液，其特征在于，包括游离硫酸、硫酸亚锡以及单锡盐电解着色 添加剂，单锡盐电解着色添加剂为权利要求1至7任一项所述的单锡盐电解着色添加剂。9. 根据权利要求8所述的单锡盐电解着色液，其特征在于，游离硫酸的添加浓度为 17-20g/L，硫酸亚锡的添加浓度为5-13g/L，单锡盐电解着色添加剂的添加浓度为28-30g/L0
【专利摘要】本发明提出了一种单锡盐电解着色添加剂，其组成按重量份计算，包括：抗氧化剂30-40份，缓冲剂10-20份，着色促进剂20-30份，表面活性剂5-15份，络合剂10-25份，所述抗氧化剂为酒石酸或柠檬酸，所述缓冲剂为硼酸、磷酸二氢铵或磷酸二氢钠，所述着色促进剂为硫酸铵、硫酸镁或硫酸铁，所述表面活性剂为硫脲、聚硫脲或十二烷苯磺酸钠，所述络合剂为硫酸联氨或硫酸氢钠。本发明单锡盐电解着色添加剂具有良好的综合性能，槽液相当稳定，上色快且均匀，且低碳节能、绿色环保。
【IPC分类】C25D11/22
【公开号】CN105132986
【申请号】CN201510641833
【发明人】夏良文, 王相刚
【申请人】夏良文, 王相刚
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月29日