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铝阳极氧化膜着色剂合成及着色新方法研究

郭春英  
【摘要】:铝及其合金表面经阳极氧化,可形成具有多孔结构的阳极氧化铝(AAO)膜,采用不同的方法可使AAO膜着色,制备出具有防护装饰效果的AAO着色膜,大大提高了铝的应用价值。AAO膜着色方法一般分为电解着色、整体着色、化学染色和电泳涂装着色法四种。其中电解着色技术形成的着色膜层耐蚀性、耐光性好,但存有色调少、色暗和艳度差的现象;整体着色技术可形成具有优良的耐蚀性、耐潮湿性、耐光性有色膜,色调深度的变化可通过选择适当的合金成份和调整阳极氧化参数来实现,但仍存有色调种类少、艳度差、耗能高的缺点;化学染色(也称有机着色)工艺简单、操作方便、色泽艳丽,最大缺点是所得膜层耐光及耐候性不理想,不适用于户外使用;电泳涂装着色技术可形成具有光泽透明的膜或亚光涂层,具有一定的装饰效果。但存有耐蚀性差、泳透力低及阳极铁离子污染漆膜等问题。 本文研究一种使AAO膜着色的新途径,即在AAO膜上采用化学合成(原位合成)的方法生成骨架较大、对称性高、酰胺基较多的苯偶氮丙二酰芳胺有机着色剂,使AAO膜形成装饰效果较为理想的着色膜层。 该研究的特点是将分子骨架较大、不能采用化学染色与AAO膜作用的苯偶氮丙二酰芳胺的偶合原料组分(丙二酰芳胺衍生物),先与AAO膜作用,使其分子固定于膜上,作为“桩柄”再与苯偶氮丙二酰芳胺的重氮原料组分(苯胺衍生物)原位反应,生成苯偶氮丙二酰芳胺类着色剂,从而构成AAO复合着色膜层。 本文研究的具体内容如下: 1) 合成了苯偶氮丙二酰芳胺的偶合原料组分:三种丙二酰胺衍生物。 2) 合成了九种苯偶氮丙二酰芳胺衍生物,并对其结构进行了表征。 3) 研究了制备适合苯偶氮丙二酰芳胺原位合成的AAO膜工艺条件。 4) 研究了苯偶氮丙二酰芳胺使AAO膜着色的工艺条件,并对所获着色膜性能进行测试。 采用将有机着色剂合成在AAO膜中使其着色是一个新颖的设想。研究结果表明,该方法制备的AAO着色膜层耐光、耐蚀及颜色鲜艳,满足装饰和防护的


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