铝阳极氧化膜热水封闭粉霜抑制剂的研究
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Ａｌ ＋ Ｈ２ ０３ ｏ一 ２ １ ＯＨ） Ａ ０（ 一 ＡｌＯ ２ ３・Ｈ２ Ｏ
该是 大分 子物质 ， 使其 只能 在氧 化膜 表面起 作用 ， 而
不能 进入 氧化膜 微孔 。但 实际上 大分 子物质 合成 过 程 中总会 带入小 分 子 物质 ， 以凡 是 粉 霜抑 制 剂 均 所
在采 用 热水 封 闭 法 时 ， 易 在 氧化 膜 表 面形 成 容 粉霜 ， 电解着 色氧化 膜尤 为敏感 ， 时还会 出现彩 对 有
虹色 ， 严重 影响 膜 的装 饰 性 。所 谓 粉 霜其 实 也 是 氧 化膜 的水化 产物 ， 由氧化 膜 孔壁 溶解 下 来 的 Ａｌ 是 。
内 ， 而降低 了阳极氧化 膜的耐蚀性 。封 闭的 目的就 从
去离 子水 或 蒸馏 水 ， ５ １ ０℃ ， １ ｍ 厚 的 ９～ ０ 每
氧化 膜 需 ３ ５ ｍｉ， 常 封 闭 时 间 需 要 １ ～ ３ ～ ｎ通 ５ ０ ｍｉ ， Ｈ 值 为 ５ ５ ６ ５ 空气搅 拌或 机械搅 拌 。 ｎｐ ．～ ． ，
１ ３ 自 制 粉 霜 抑 制 剂 ．
有不 同程度 恶化 水化 反应 的作用 。在 选择 和使用 粉
霜抑制 剂 时必须 遵循选 用 大分子 物质 和采用 低 的体
积浓度 的原 则 。 与 环 保
第 ３ 卷第 ５期 （ ｏ 总第 １５期 ） ・ １ ・ ７ ９
・
阳极 氧 化 ・
铝 阳 极 氧 化 膜 热 水 封 闭 粉 霜 抑 制 剂 的 研 究
张艳婷
（ 京凯 必盛铝 合金 阳极氧 化 厂 ， 京 １ １０ ） 北 北 ０ １ ０
常用 的粉 霜抑 制剂 大 多 是 高分 子 化 合 物 ， 多羧 酸 如
ｌ 试 验
１ １ 热水 封闭 的原 理 ．
盐、 多羟 基羧 酸盐 、 香族 羧酸 盐 以及 膦 酸盐等 。利 芳
用它 们在 氧化膜 表 面的 吸附 ， 阻碍粉 霜在表 面生 成 。 理想 的粉 霜抑制 剂 除 了有 很 好 的热稳 定 性 外 ， 应 还
（ ）防止 氧化 膜 的外 观在 使用 期 间变坏 ； １
（ ）提 高其耐 候性 ； ２
很 大又 很疏 松 ， 为 一 种 容 易擦 去 的粉 霜 。它 不但 成
破 坏 了表 面装 饰效 果 ， 而且还 会增 大表 面积 ， 导致污 染、 腐蚀 。 为 了克服 这 一缺 点 ， 在 沸水 中加入 少 量 粉霜 可
越普 遍 ， 铝型 材 的耐 蚀 性 和装 饰 性 提 出 了越 来 越 对 高 的要求 。 由于铝 的 活性 大 ， 在 表 面 生成 一 层 极 易
Ａ １Ｏ３・３Ｈ２ ２ Ｏ
当氧化 铝水化 而 生 成 ＡｌＯ 。・Ｈ 时 ， 体积 Ｏ 其 可 增大 约 ３ 。当 它生 成 ＡｌＯ ３ 。 。・３ Ｏ 时 ， Ｈ。 其体 积 可增 大 约 １ ０％ 。由 于 水 合 氧 化 铝 的体 积 的增 ０ 大， 填充 和 封 闭 了 氧 化 膜 的微 孔 ， 表 面 积 大 为 减 使 小 。所 以经 封闭处 理 的铝 氧化 膜 ， 耐 化 学 浸蚀 性 其 能 比没 有经 封闭 的要好很 多 。封 闭 良好 的氧化 膜与
一
层无 色透 明 、 密 多 孔 、 度 较 高 、 致 硬 耐蚀 能力 强 的
氧化 膜 ， 以达 到保 护和 装饰 铝型材 基体 的 目的 。 封闭 是 阳极 氧 化生 产 中的最 后 一 道工 序 ， 是 也
很重要 的一 环 。因为 铝 阳极 氧 化后 会得 到一层 多孔 的阳极氧化膜 ， 这层 多孑 的 阳极氧化 膜使 得铝表 面具 Ｌ 有极大的化学活性 。假 如这些孔 没有被填 充或堵 塞 ， 那 么 由于环境 的浸蚀性 ， 污染物质就会 被 吸附进入 孔
是将 刚形 成 的氧化膜 表 面 由化学 活性 状态 转变 为 化 学惰性状 态 ， 降低其 吸附腐 蚀介质 的能力 ｎ ＿ ＿。 ３ 采用 封 闭处理有 下列 优点 ：
扩散 到氧化 膜表 面并发 生水 化作 用 的结果 。它是 一
种针状 结 晶产物 ， 网络 状 结构 。这种 物 质 表 面 积 呈
中 图分 类 号 ： ７ ． ５ ＴＧ １ ４ ４ １
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ０４ ４ （０ ０ ０—０ ９０ １ ０—７ ２ ２ １ ）５０ １—４
Ａ ｌ０３ ２ ＋
３Ｈ ２ 一 Ｏ
２Ａ ｌ （ Ｈ ） ・ ２ ２ — Ｏ Ｏ Ｈ Ｕ
０ 前 言
铝具 有质 轻 、 泽 性 佳 、 热 性 高 及 价 廉 等 优 光 导 点， 使其在 日常 生 活及 工 业 生 产 中被 广泛 应 用 。上 世纪 ８ Ｏ年 代起 ， 由于 建筑 方面使 用铝 合金 门窗越 来
热 水 封 闭是 将 工 件 浸 渍 在 接 近 于沸 腾 的 纯水 中， 使无 水 、 多孔呈 蜂窝状 结 构 的氧 化膜 在热水 中产 生 水化作 用而 引起 体积膨 胀 ， 以封 闭氧化 膜 的细孔 。 这 是一种 最简 单也 是最有 效 的封 闭方法 。 热水 封 闭过程 的基本 反应 为 ：
铬 酸一 酸 发 生 反应 的 表 面 积 小 ， 以 氧 化 失 重 就 磷 所 小； 反之 ， 大 。 就 １ ２ 热 水封 闭法 的工 艺规范 ．
薄 的氧化膜 ， 但该 氧化 膜并 不足 以抵抗 外界 的腐 蚀 。
所 以工业上 对铝 和 铝合 金 进 行 阳极 氧化 处 理 ， 到 得
（）增强其 抗 点蚀 能力 ； ３
（ ）最大 限度 地提 高其染 色层 的牢 固度 ； ４ （ ）提高其 耐蚀 性 ； ５ （ ）提高 阳极 氧化 膜 的 电绝 缘 性 ， 别 是 当其 ６ 特
处 于潮湿环 境 中时 。
抑 制剂 ， 使之 达到 既 能 封 闭 ， 又不 产 生 粉 霜 的 目的。
该是 大分 子物质 ， 使其 只能 在氧 化膜 表面起 作用 ， 而
不能 进入 氧化膜 微孔 。但 实际上 大分 子物质 合成 过 程 中总会 带入小 分 子 物质 ， 以凡 是 粉 霜抑 制 剂 均 所
在采 用 热水 封 闭 法 时 ， 易 在 氧化 膜 表 面形 成 容 粉霜 ， 电解着 色氧化 膜尤 为敏感 ， 时还会 出现彩 对 有
虹色 ， 严重 影响 膜 的装 饰 性 。所 谓 粉 霜其 实 也 是 氧 化膜 的水化 产物 ， 由氧化 膜 孔壁 溶解 下 来 的 Ａｌ 是 。
内 ， 而降低 了阳极氧化 膜的耐蚀性 。封 闭的 目的就 从
去离 子水 或 蒸馏 水 ， ５ １ ０℃ ， １ ｍ 厚 的 ９～ ０ 每
氧化 膜 需 ３ ５ ｍｉ， 常 封 闭 时 间 需 要 １ ～ ３ ～ ｎ通 ５ ０ ｍｉ ， Ｈ 值 为 ５ ５ ６ ５ 空气搅 拌或 机械搅 拌 。 ｎｐ ．～ ． ，
１ ３ 自 制 粉 霜 抑 制 剂 ．
有不 同程度 恶化 水化 反应 的作用 。在 选择 和使用 粉
霜抑制 剂 时必须 遵循选 用 大分子 物质 和采用 低 的体
积浓度 的原 则 。 与 环 保
第 ３ 卷第 ５期 （ ｏ 总第 １５期 ） ・ １ ・ ７ ９
・
阳极 氧 化 ・
铝 阳 极 氧 化 膜 热 水 封 闭 粉 霜 抑 制 剂 的 研 究
张艳婷
（ 京凯 必盛铝 合金 阳极氧 化 厂 ， 京 １ １０ ） 北 北 ０ １ ０
常用 的粉 霜抑 制剂 大 多 是 高分 子 化 合 物 ， 多羧 酸 如
ｌ 试 验
１ １ 热水 封闭 的原 理 ．
盐、 多羟 基羧 酸盐 、 香族 羧酸 盐 以及 膦 酸盐等 。利 芳
用它 们在 氧化膜 表 面的 吸附 ， 阻碍粉 霜在表 面生 成 。 理想 的粉 霜抑制 剂 除 了有 很 好 的热稳 定 性 外 ， 应 还
（ ）防止 氧化 膜 的外 观在 使用 期 间变坏 ； １
（ ）提 高其耐 候性 ； ２
很 大又 很疏 松 ， 为 一 种 容 易擦 去 的粉 霜 。它 不但 成
破 坏 了表 面装 饰效 果 ， 而且还 会增 大表 面积 ， 导致污 染、 腐蚀 。 为 了克服 这 一缺 点 ， 在 沸水 中加入 少 量 粉霜 可
越普 遍 ， 铝型 材 的耐 蚀 性 和装 饰 性 提 出 了越 来 越 对 高 的要求 。 由于铝 的 活性 大 ， 在 表 面 生成 一 层 极 易
Ａ １Ｏ３・３Ｈ２ ２ Ｏ
当氧化 铝水化 而 生 成 ＡｌＯ 。・Ｈ 时 ， 体积 Ｏ 其 可 增大 约 ３ 。当 它生 成 ＡｌＯ ３ 。 。・３ Ｏ 时 ， Ｈ。 其体 积 可增 大 约 １ ０％ 。由 于 水 合 氧 化 铝 的体 积 的增 ０ 大， 填充 和 封 闭 了 氧 化 膜 的微 孔 ， 表 面 积 大 为 减 使 小 。所 以经 封闭处 理 的铝 氧化 膜 ， 耐 化 学 浸蚀 性 其 能 比没 有经 封闭 的要好很 多 。封 闭 良好 的氧化 膜与
一
层无 色透 明 、 密 多 孔 、 度 较 高 、 致 硬 耐蚀 能力 强 的
氧化 膜 ， 以达 到保 护和 装饰 铝型材 基体 的 目的 。 封闭 是 阳极 氧 化生 产 中的最 后 一 道工 序 ， 是 也
很重要 的一 环 。因为 铝 阳极 氧 化后 会得 到一层 多孔 的阳极氧化膜 ， 这层 多孑 的 阳极氧化 膜使 得铝表 面具 Ｌ 有极大的化学活性 。假 如这些孔 没有被填 充或堵 塞 ， 那 么 由于环境 的浸蚀性 ， 污染物质就会 被 吸附进入 孔
是将 刚形 成 的氧化膜 表 面 由化学 活性 状态 转变 为 化 学惰性状 态 ， 降低其 吸附腐 蚀介质 的能力 ｎ ＿ ＿。 ３ 采用 封 闭处理有 下列 优点 ：
扩散 到氧化 膜表 面并发 生水 化作 用 的结果 。它是 一
种针状 结 晶产物 ， 网络 状 结构 。这种 物 质 表 面 积 呈
中 图分 类 号 ： ７ ． ５ ＴＧ １ ４ ４ １
文献标识码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ０４ ４ （０ ０ ０—０ ９０ １ ０—７ ２ ２ １ ）５０ １—４
Ａ ｌ０３ ２ ＋
３Ｈ ２ 一 Ｏ
２Ａ ｌ （ Ｈ ） ・ ２ ２ — Ｏ Ｏ Ｈ Ｕ
０ 前 言
铝具 有质 轻 、 泽 性 佳 、 热 性 高 及 价 廉 等 优 光 导 点， 使其在 日常 生 活及 工 业 生 产 中被 广泛 应 用 。上 世纪 ８ Ｏ年 代起 ， 由于 建筑 方面使 用铝 合金 门窗越 来
热 水 封 闭是 将 工 件 浸 渍 在 接 近 于沸 腾 的 纯水 中， 使无 水 、 多孔呈 蜂窝状 结 构 的氧 化膜 在热水 中产 生 水化作 用而 引起 体积膨 胀 ， 以封 闭氧化 膜 的细孔 。 这 是一种 最简 单也 是最有 效 的封 闭方法 。 热水 封 闭过程 的基本 反应 为 ：
铬 酸一 酸 发 生 反应 的 表 面 积 小 ， 以 氧 化 失 重 就 磷 所 小； 反之 ， 大 。 就 １ ２ 热 水封 闭法 的工 艺规范 ．
薄 的氧化膜 ， 但该 氧化 膜并 不足 以抵抗 外界 的腐 蚀 。
所 以工业上 对铝 和 铝合 金 进 行 阳极 氧化 处 理 ， 到 得
（）增强其 抗 点蚀 能力 ； ３
（ ）最大 限度 地提 高其染 色层 的牢 固度 ； ４ （ ）提高其 耐蚀 性 ； ５ （ ）提高 阳极 氧化 膜 的 电绝 缘 性 ， 别 是 当其 ６ 特
处 于潮湿环 境 中时 。
抑 制剂 ， 使之 达到 既 能 封 闭 ， 又不 产 生 粉 霜 的 目的。