[发明专利]一种高耐热腐性涂层封孔剂

说明书

本发明公开了一种高耐热腐性涂层封孔剂，属于封孔剂技术领域。本发明以酸处理玄武岩，再进行氧化，并用表面活性物质提高其活性，使用有机硅增强与其它大分子物质间的结合度，在受热时产生气体散发热量，通过水热法在其缝隙纵向形成勃姆石成分进行纳米级填补，使耐高温性能得以提升，改善热腐蚀性能，完成对涂层孔隙的封填；利用巯基乙酸对蛭石表面的Lewis酸等活性中心或活性基团发生反应，受高温作用时，显著降低颗粒间的表面张力，并能形成很好的封孔效果；以镁、铝金属盐作为原料，通过水热法制具有良好吸附性类水滑石成分，并通过络合作用产生螯合，提高耐热腐性能。本发明解决了目前常用涂层封孔剂存在着耐高温热腐蚀性较差的问题。

技术领域

本发明涉及封孔剂技术领域，具体涉及一种高耐热腐性涂层封孔剂。

背景技术

铝元素是自然界中分布最广的元素之一。纯铝质地软、密度小、延展性好、塑性高，可进行各种机械加工并且有良好的导电性和导热性,其导电性仅次于，用途十分广泛。由于纯铝的强度低，只有通过将其合金化，得到密度小、强度高的铝合金才能作为结构材料使用。铝合金材料具有一系列优良的物理、化学、力学和加工性能，可以满足从厨餐用具到尖端科技，从建筑装演业到交通运输业以及航空航天等各行各业的多种使用要求，在国民经济的各个领域中得到广泛应用。

铝是化学性质活泼的物质，在空气中表面会形成一层薄层氧化膜，这层氧化膜在干燥大气中有良好耐腐蚀性，但在污染的大气及水、海水、土壤和各种腐蚀介质中,则没有足够的保护性能。因此，很多情况下铝及铝合金表面都需要进行表面处理,阳极氧化是铝合金最常用的表面处理手段。这种方法是将铝合金浸在酸性电解液如硫酸、草酸、磷酸等氧化液中通以一定的外加正电流，铝合金表面即可形成一层以非晶态氧化铝为主要组成、厚度达几十微米的硬质保护膜。阳极氧化膜具有双层结构,内层薄而致密，称阻挡层，外层是较厚的多孔层,这种多孔层具有优良的吸附能力,往往作为铝材着色的底层或外罩涂层的过渡层,但耐蚀能力、耐候性、耐污染性、等都不能达到使用要求，因此从实践应用考虑,铝阳极氧化膜的微孔必须进行封闭。未封孔的阳极氧化膜，由于大量微孔孔内的面积,使暴露在环境中的工件或试样的有效表面积增加几十倍到上百倍,为此相应的腐蚀速率也大为增加。因此铝的阳极氧化膜除个别如耐磨硬质氧化膜以外,从提高耐蚀性和耐污染性考虑,都必须进行封孔处理。

工业上比较常见常用的封孔操作方法有4种：高温封孔，冷封孔，中温封孔，有机物封孔。

高温封孔，高温封孔又叫沸水封孔，是通过铝制品表面的氧化膜（Al₂O₃）的水合反应生成勃姆体，勃姆体耐腐蚀性好，而且水合反应时氧化膜分子体积膨胀使氧化膜微孔封闭。冷封孔，冷封孔不需要加热，在室温下就可以操作，所以又叫室温封孔。冷封孔一般用氟化镍，主要依靠正二价的镍离子和负一价的氟离子。

中温封孔，中温封孔指的是封孔的温度在高温封孔和冷封孔二者之间的一种封孔技术，主封孔剂为醋酸镍，稳定性好，容易控制。

有机物封孔，即在铝材氧化膜上涂上一层有机聚合物涂层。

目前铝合金阳极氧化后处理工艺中，为了降低阳极氧化膜的空隙率和吸附能力，大量采用含有中温和低温封孔剂，该封孔剂封孔快、操作简单、可以有效防止封孔时染料的浸出，杂质容许度大，封孔失重极小，产品性能和外观都能达到要求。但是由于含镍金属的饰件长期与人体肌肤接触，在人体汗渍作用下会游离出Ni²⁺，使皮肤骚痒，诱发过敏性接触皮炎，被许多国家禁止使用，并出台了相关的限制标准，所以开发可量产的无镍封孔工艺成为当务之急。关于无镍封孔技术的相关报道很多，但是比较成熟的是：氟钛酸盐的无镍中温封孔剂。此封孔剂为氟钛酸钾5-10g/l、环己酮0.05-0.15g/l、异戊 醇0.05-0.15g/l。该封孔剂在进行封孔的时候的温度为55-65℃，处理时间为1.0-1.5um/min。虽然该封孔剂解决了镍对人体的伤害及对环境的污染，但是涂层封孔剂存在着耐高温热腐蚀性较差的问题。

发明内容