крашение оксидированного алюминия

КРАШЕНИЕ ОКСИДИРОВАННОГО АЛЮМИНИЯ

проводят с целью имитации цветных и благородных металлов, древесины, пластмассы и др. материалов, для получения декоративно окрашенной поверхности, а также изображений. Осн. способы: 1) цветное анодирование; 2) адсорбционное крашение. Цветному анодированию в одну стадию, осуществляемому одновременно с образованием оксидной пленки в процессе электролитич. окисления, подвергают спец. сплавы алюминия, содержащие такие элементы, как Si, Cu, Mn, Cr или др. Красящим веществом служат выделяющиеся при анодировании из сплавов алюминия Si (электролит -H₂SO₄) или Cu, Cr, Mn, др. элементы (электролит — карбоновая кислота, обычно щавелевая), а также образующиеся из них оксиды. Полученные цветные оксидные пленки можно дополнительно подкрашивать орг. красителями. При двухстадийном анодировании на первой стадии в результате анодирования (электролит — H₂SO₄) образуется бесцв. прозрачная пленка Al₂O₃, на второй — изделие подвергают действию переменного тока в растворе солей, напр. Ni или Со, в результате электролиза которых образуются Ni, Со, их оксиды или сульфиды, являющиеся красящими веществами. Получаемые этими способами окраски обладают высокой светостойкостью, однако имеют тусклые тона, палитра их ограничена (бронзовый, медный, розовый, коричневый, серый и черный цвета). Процесс характеризуется недостаточной воспроизводимостью цвета, неровностью окраски; при цветном анодировании цвет окраски зависит от состава сплава Al. Цветное анодирование наиб. часто применяют в производстве строит, конструкций и деталей, эксплуатируемых на воздухе. Адсорбционное крашение орг. красителями основано на способности их молекул проникать через наружные поры свежеобразовавшейся пленки Al₂O₃ во внутр. поры и закрепляться там в результате возникновения водородных, ионных и (или) координац. связей. Наиб. часто применяют протравные, металлокомплексные, кислотные антрахиноновые красители и кубозоли. Красители, пригодные по прочностным и колористич. свойствам для крашения Al и его сплавов, объединены в группу "Красители для анодированного алюминия". Процесс осуществляют в эмалированном, пластмассовом, стеклянном или изготовленном из нержавеющей стали оборудовании, как правило, при 50–70 °C в течение 20–30 мин. Используют раствор красителя в деминерализов. воде (концентрация красителя от 0,1 до 8–10 мг/л для получения тонов от светлых до черных, pH 3,5–7,0) или в среде орг. растворителя; в последнем случае применяют спирто- и ацетонорастворимые красители. После крашения кубозолями изделие для проявления окраски обрабатывают раствором NaNO₂ в H₂SO₄; получаются светопрочные окраски светлых тонов. Наиб. часто крашение орг. красителями применяют для окраски приборов, электро- и радиоаппаратуры, бижутерии и т. п. Некоторые красители, обладающие высокой атмосферостойкостью, используют и для окраски строит. конструкций. Адсорбционное крашение солями металлов основано на образовании цветных соед. в порах оксидной пленки в процессе обработки изделия растворами солей при 30–50 °C. По однованному способу изделие подвергают действию раствора одной соли, по двухванному — последоват. действию растворов двух солей (см. табл.). Получаемые окраски весьма светостойки. Этот способ крашения применяют в производстве строит. конструкций и деталей. Благодаря высокой активности оксидной пленки и способности окраски вытравляться можно получать многоцветные рисунки. В этом случае, используя желатиновые покрытия, послед. окраску изделий осуществляют растворами красителей в органических растворителях. После крашения любым из способов пленку обязательно подвергают уплотнению (силингу), для чего изделие кипятят в деминерализов. воде (pH 5,5–6,0) в течение времени, равном длительности анодирования. При этом поры оксидной пленки Al закрываются вследствие превращ. Al₂O₃ в

полиморфную гидратир. форму, занимающую больший объем. Поверхность алюминия после этого становится твердой и гладкой, а пленка утрачивает сорбционную способность. С целью получения более светостойкой окраски для уплотнения используют растворы ацетата Ni или Со с концентрацией 5 мг/л. При кипячении эти соли гидролизуются до гидроксидов, закрывающих поры пленки. Кроме того, возможно образование комплексов красителей с Ni и Со, что также повышает светостойкость окрасок.

^{Лит.: Синявский B.C., Вальков В. Д., Будов Г. М., Коррозия и защита алюминиевых сплавов, М., 1979; Органические синтетические красители. Каталог, 4 изд., М.. 1977 (НИИТЭХИМ); то же, Чебоксары, 1984 (НИОПИК); Schenk M., Werkstoft Aluminium und seine anodische Oxydation, Bern, 1948; Hubner W. W. G, Speiser С. Т., Die Praxis der anodischen Oxydation des Aluminiums, 3 Aufl., Dusseldorf, 1977.}

_{Б. Р. Фейгельсон}