一种退膜剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种退膜剂及其制备方法和应用。

背景技术

铝合金因其良好的力学性能以及装饰性，因而得到广泛的应用。在铝合金加工过程中往往需要对其表面进行阳极氧化处理。铝合金阳极氧化是指铝合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。铝合金经阳极氧化处理后，能显著提高其表面的耐腐蚀性、耐磨性及硬度，同时也使得其外观呈现不同的颜色。

在铝合金氧化过程中，由于工艺控制不佳，会造成氧化膜厚薄不一致、着色不均、封孔有缺陷等问题，因而需要将不良品退掉阳极膜重新进行阳极氧化。在铝合金退阳极膜过程中，特别是七系高光铝合金，既要将氧化膜退掉，同时又不能伤铝合金基材高光面，这对相应的退膜剂提出了更高的要求。传统的铝合金退膜剂可分为酸性和碱性两种，其中酸性退膜剂主要采用硫酸、磷酸等强酸来溶解阳极膜，而碱性退膜剂主要采用氢氧化钠等强碱溶解阳极膜。传统酸性退膜剂在退7系铝合金阳极膜时，会严重腐蚀铝合金基材，造成铝合金高光面失光严重。采用传统的碱性脱膜剂，同样容易腐蚀铝合金高光面，从而使得高光面变得雾白。

因此开发一种退膜剂使得铝合金在完成退膜时避免表面的腐蚀是当务之急。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种退膜剂及其制备方法和应用，使得铝合金表面完成退膜时又避免了表面的腐蚀。

本发明的第二方面提供了一种上述退膜剂的制备方法。

本发明的第三方面提供了一种上述退膜剂在铝合金表面处理中的应用。

根据本发明的第一方面实施例的一种退膜剂，制备原料包括：植酸、氟磷酸和缓蚀剂；

所述的缓蚀剂包括魔芋胶和阿拉伯胶中的至少一种。

根据本发明的第一方面的实施例，至少具有以下有益效果：

本发明通过采用植酸代替常规退膜剂中的硫酸、磷酸等，使得退膜剂既对铝合金表面的阳极膜具有较强的化学腐蚀作用，而且又不至于腐蚀铝合金基材，从而导致退膜后的铝合金高光面失光。本发明中的氟磷酸对铝合金基材的腐蚀性也远低于氢氟酸等含氟酸，其与植酸的组合能主要作用于阳极膜，而对铝合金基材腐蚀性小。本发明中缓蚀剂选用魔芋胶、阿拉伯胶中的至少一种，其中魔芋胶、阿拉伯胶均为多糖类聚合物，其在酸性条件下对铝合金基材具有缓蚀作用。与此同时，魔芋胶、阿拉伯胶使得退膜剂的粘度显著增大，从而降低了退膜剂的渗透性。当工件浸入退膜剂中，阳极膜能被均匀地溶解，从而避免铝合金表面产生点蚀。

根据本发明的一些实施例，按重量份计，所述制备原料包括所述植酸5-20份；所述氟磷酸0.5-2份和所述缓蚀剂0.5-2份。

根据本发明的一些实施例，所述的氟磷酸包括单氟磷酸、二氟磷酸和六氟磷酸中的至少一种。

根据本发明的一些优选地实施例，所述的氟磷酸包括六氟磷酸。

本发明中的氟磷酸选用单氟磷酸、二氟磷酸、六氟磷酸中的一种或两种组合，其中优选为六氟磷酸。六氟磷酸对阳极膜的腐蚀作用强，少量的六氟磷酸即可明显提升退膜效率。同时六氟磷酸对铝合金基材的腐蚀性也远低于氢氟酸等含氟酸，其与植酸的组合能选择性地主要溶解阳极膜，却对铝合金基材腐蚀性小。

根据本发明的一些实施例，所述退膜剂的制备原料还包括溶灰剂。

根据本发明的一些实施例，所述退膜剂的制备原料还包括水。

根据本发明的一些实施例，所述溶灰剂为二甲基亚砜和次磷酸的组合。

根据本发明的一些实施例，所述退膜剂的制备原料包括所述植酸5-20份；所述氟磷酸0.5-2份；所述缓蚀剂0.5-2份；所述溶灰剂5-10份和所述水70-85份。

根据本发明的一些实施例，所述二甲基亚砜和次磷酸的质量比为1:0.1-10。

常规退膜剂在处理7系铝合金时，由于7系铝合金主要成分为为铝、镁、锌、铜，在阳极膜溶解过程中铝、镁、锌等成分均容易被溶解，但单质的铜残留在基材表面，因而形成一层黑灰。在退膜后，需要在专用的除灰剂中进行除灰，才能重新进行阳极氧化。本发明中的溶灰剂创新性地选自二甲基亚砜和次磷酸中的两种组合。溶灰剂能在退膜的同时溶解阳极膜中的单质铜，从而使得退膜和除灰一步完成，经退膜后的工件可直接进行阳极，无需额外进行除灰处理。

根据本发明的第二方面实施例的一种退膜剂的制备方法，包括：将所述缓蚀剂、所述植酸和所述氟磷酸混合。

根据本发明的一些优选地实施例，所述退膜剂的制备方法，包括：

将缓蚀剂预先加入至溶灰剂中，使其充分溶解。在搅拌的条件下，将所得的溶解液缓慢加入水中，最后再加入植酸和氟磷酸，搅拌均匀，即可得到本发明一种铝合金阳极氧化膜退膜剂。

根据本发明的第三方面实施例的一种退膜剂在铝合金表面处理中的应用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到的试剂和材料。如无特殊说明，各实施例和对比例的同一成分采购自同一厂家同一批次；相应参数如无特殊说明，则与实施例1同。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

本实施例提供一种铝合金阳极氧化膜退膜剂，由如下重量的组分组成：

将魔芋胶预先加入至二甲基亚砜与次磷酸的混合液中，使得其充分溶解。在搅拌的条件下，将所得的溶解液缓慢加入水中，最后再加入植酸和氟磷酸，搅拌均匀，即可得到本发明一种铝合金阳极氧化膜退膜剂。

实施例2

本实施例提供一种铝合金阳极氧化膜退膜剂，由如下重量的组分组成：

将阿拉伯胶预先加入至二甲基亚砜与次磷酸的混合液中，使得其充分溶解。在搅拌的条件下，将所得的溶解液缓慢加入水中，最后再加入植酸和氟磷酸，搅拌均匀，即可得到本发明一种铝合金阳极氧化膜退膜剂。

对比例1

本对比例提供了一种退膜剂，本对比例和实施例1的区别在于不包括实施例1中的植酸，其余条件相同。

对比例2

本对比例提供了一种退膜剂，本对比例和实施例1的区别在于不包括实施例1中的六氟磷酸，其余条件相同。

对比例3

本对比例提供了一种退膜剂，本对比例和实施例1的区别在于不包括实施例1中的魔芋胶，其余条件相同。

对比例4

本对比例提供了一种退膜剂，本对比例和实施例1的区别在于不包括实施例1中的二甲基亚砜，其余条件相同。

对比例5

本对比例提供了一种退膜剂，本对比例和实施例1的区别在于不包括实施例1中的次磷酸，其余条件相同。

对比例6

本对比例提供了一种退膜剂，本对比例和实施例1的区别在于不包括实施例1中的二甲基亚砜和次磷酸，其余条件相同。

测试例1

将实施例和对比例中的退膜剂进行退膜试验，其中具体试验方法如下：

选取10个经阳极氧化后的铝合金中框，通过测膜仪显示其阳极膜厚度介于380-400um。将铝合金中框浸入50℃的退膜剂中退膜60s，取出用水冲洗，观察其表面是否残留黑灰。如出现黑灰，则额外将中框浸入专用除灰剂(浓硝酸)中进行除灰，再将表面无灰的中框干燥，用测膜仪测量其表面残存阳极膜的厚度(阳极膜厚度低于1um，可认定为退膜干净)。用光泽度仪测量退膜干净的中框表面光泽度。相关测试结果如表1所示：

表1测试结果

通过表1中实施例1和2可以看出，经本发明铝合金阳极氧化膜退膜液在实验时间内退膜干净，退膜后的中框表面无黑灰且光泽度高。对比实施例1和对比例1、2，本发明中的植酸和氟磷酸，均直接影响阳极膜的溶解速度。对比实施例1和对比例3，魔芋胶能避免退膜剂对铝合金基材的腐蚀。对比实施例1和对比例4、5、6，二甲基亚砜和次磷酸均有溶解黑灰的作用，两种协同作用能彻底避免退膜过程中产生黑灰。

以上所述仅为本发明的具体实施例，不能因此来限制本发明保护的范围。凡是利用本发明所作的非实质变换、在本发明所述的构思和具体实施例的启示下，推导出某些工艺技术的变化，或相关技术的替代等非实质性改动、或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均属于本发明所要求的保护范畴内。