[发明专利]一种电解着色液及着色方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解着色液及其着色方法，尤其适用于电镀铜或铜合金表面电解着色用着色液及其着色方法。

背景技术

黄色华丽贵重，是近年来国内外金属、非金属材料表面装饰的一个流行色，可以采用镀金工艺和化学镀金工艺。但是金价昂贵，且镀金工艺通常采用氰化物体系，对环境有一定的破坏作用。铜及其合金表面的电解着色工艺的出现可以得到满足许多制品装饰要求的仿金色，从而解决了这一问题。

铜及铜合金的着色工艺是指通过特定的处理方法使铜自身表面产生与原来不同的色调，并保持金属光泽的工艺。铜及其合金着色后，表面可生成铜的氧化物、硫化物等形成不同的色彩，对铜及其合金起到了装饰作用。铜及其合金与一些化学物质反应，生成铜的无机化合物。这些化合物覆盖在铜及其合金制品的表面上，阻止了制品在潮湿的环境因氧化而发生的变色。因此，铜及铜合金的着色具有装饰性、防护性双重作用。为了提高铜及其合金的装饰性能和防护性能，进行一定的表面着色处理是非常有效的处理方法。

铜及铜合金着色的基本原理为利用化学浸蚀和电化学处理的方法，在铜及其合金表面形成一层极薄的化合物，由此产生各种不同的色彩。铜及铜合金的电化学法着色常见的是阴极电解着色。阴极电解过程中在铜的表面生成一层氧化膜。传统的着色方法颜色单调，操作复杂，设备和药水成本较高，环保要求达不到。因此，开发一种低成本、低能耗而且环保的铜及其合金着色工艺是当今解决能源和环境危机的一条好途径。

现有技术公开了一种铜表面阴极着色新工艺，可以得到橙红、紫红、金黄、紫罗兰、墨绿等多种艳丽的色彩。其着色液的配方为：碱式碳酸铜10-40g/l，柠檬酸40-180g/l，氢氧化钾50-200g/l。着色温度15-40℃，pH12-14，阴极电流密度5-50mA/dm²。在电解过程中有漏铜和局部发蓝现象。

发明内容

本发明的目的是提供了一种电解着色液及着色方法，用该着色方法和着色液对铜或铜合金进行电解着色，在电解过程中没有漏铜和局部发蓝的现象，同时可以形成色系丰富的着色层，并且着色工艺简单、成本低而且环保。

一种电解着色液，包括：主盐30-60g/l，络合剂80-110g/l，辅助络合剂80-120ml/l，添加剂1-2g/l，PH调节剂100-120g/l，其中，所述的辅助络合剂是乳酸，所述的添加剂是聚乙二醇。

一种电解着色方法，该方法包括：基材前处理和电解着色，其中，电解着色用着色液是本发明所述的着色液。

用本发明提供的着色液及着色方法对铜或铜合金进行电解着色，所得到的铜或铜合金的色系丰富，可以得到红色、紫色、黄金色、绿金色、橙红色、橙黄色、蓝绿色等多种颜色。电解着色时在电解液中加入辅助络合剂可提高着色效果。着色时间在正负5秒内波动，不会产生肉眼可见的色差。

生产成本低，能耗低而且环保：所使用的电解液成份简单，均为常见容易买到的价格低廉的化学药品，主要成份为硫酸铜，不含铅、汞、铬、镉等对环境有害的金属，符合欧洲ROHS和无镍标准的相关规定。

本发明的电解液适用范围广泛：可以适用于不同素材的镀铜层及铜合金，比如塑胶、不锈钢、锌合金、铝合金、镁合金等等；该着色层均匀光亮，装饰性能好，所以突破了传统的镀铜层着色仅仅用于仿古工艺品、室内照明灯具、家具配件附件、纽扣、拉链等等外观要求相对较低的产品上的局限性，可以用于手机壳等的外观装饰。

具体实施方式：

本发明的发明人经过大量的实验得出，在电解着色液中添加乳酸作为辅助络合剂，添加聚乙二醇作为添加剂可以得到色系丰富的着色层，而且该电解着色工艺简单，该电解液使用范围广泛且无污染。

本发明的发明人发明的电解着色液，包括：主盐30-60g/l，优选为40-50g/l；络合剂80-110g/l，优选为90-100g/l；辅助络合剂80-120ml/l，优选为90-100g/l；添加剂1-2g/l，优选为1.0-1.5g/l；pH调节剂100-120g/l，优选为100-110g/l。其中，所述的辅助络合剂是乳酸，所述的添加剂是聚乙二醇。

本发明的电解着色液的主盐是硫酸铜、碱式碳酸铜、氯化铜中的一种或几种，络合剂是二水合柠檬酸三钠、一水合柠檬酸中的一种或几种，pH调节剂是碱性氢氧化物。碱性氢氧化物是氢氧化钠和/或氢氧化钾。

本发明的电解液，所述的主盐优选为硫酸铜；所述的络合剂优选为二水合柠檬酸三钠。

一种制备电解着色液的方法：