CN102817035A - 化学抛光剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于自动化生产的铝合金化学抛光剂，按质量体积浓度包括以下物质的水溶液：790～880g/L磷酸、100～250g/L硫酸、10～50g/LAl3+和2～10g/L偶联剂。本发明的化学抛光剂，调整了磷酸和硫酸的比例，又通过添加了铝离子，从而降低了抛光剂的腐蚀性。本发明的化学抛光剂通过添加偶联剂增加了抛光剂的粘度，从而改变了抛光过程中释放的气体的流动速度，使其不会在抛光后的工件上留下气痕。并且，由于偶联剂可以附着在工件表面上，在强腐蚀性的酸与合金表面之间形成了一层保护膜，避免了工件在离开抛光槽后（在自动化生产的缓慢转移中）继续反应造成过度腐蚀，从而保证了生产的稳定性，满足自动化生产的要求。

Description

化学抛光剂
技术领域
本发明涉及抛光剂，特别涉及化学抛光剂。
背景技术
铝合金在日常生活中应用越来越广泛，尤其是在数码产品的外壳中的应用。铝合金产品需要进行处理以获得更加靓丽的外观，而在自动化生产过程中，一般采用化学抛光的表面处理方法。
现有的化学抛光剂存在以下缺陷：1、抛光剂维护难，一般使用1-2天后就要全部倒掉更换新的抛光剂；2、抛光后的产品容易在空气中转移时产生异常（如：继续腐蚀）；3、抛光过程产生的气体会通过沿工件外壁向上溢出，气体溢出时，会在工件的表面上留下气痕，工件有开孔时，气痕更加明显。气痕处的光泽度和工件表面气体地方的光泽度相差较远，使得工件整体的光泽不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于自动化生产的铝合金化学抛光剂，以解决上述技术问题。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种化学抛光剂，按质量体积浓度包括以下物质的水溶液：790～880g/L磷酸、100～250g/L硫酸、10～50g/LAl3+和2～10g/L偶联剂。
上述化学抛光剂中，Al3+可以由铝盐溶解得到，如：氧化铝、磷酸铝、硫酸铝和氢氧化铝中的一种或两种以上。偶联剂可以是硅烷类、酯类等偶联剂。硅烷类偶联剂可以是乙烯基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或两种以上。酯类偶联剂可以是钛酸酯或磷酸酯中的一种或两种。
本发明的化学抛光剂，调整了磷酸和硫酸的比例，又通过添加了铝离子，从而降低了抛光剂的腐蚀性。
本发明的化学抛光剂通过添加偶联剂增加了抛光剂的粘度，从而改变了抛光过程中释放的气体的流动速度，使其不会在抛光后的工件上留下气痕。并且，由于偶联剂可以附着在工件表面上，在强腐蚀性的酸与合金表面之间形成了一层保护膜，避免了工件在离开抛光槽后（在自动化生产的缓慢转移中）继续反应造成过度腐蚀，从而保证了生产的稳定性，满足自动化生产的要求。
本发明的化学抛光剂使用后，各物质的浓度降低后，可通过添加相应的物质进行更新，无需全部倒掉更换新的抛光剂。
在一些实施方式中，上述化学抛光剂按质量体积浓度还可以包括0.1～10g/L羟基化合物的水溶液。由此，可以增加抛光剂的粘度，降低抛光过程中释放的气体的流动性。同时，由于羟基化合物可以附着在工件表面上，不仅可以防止抛光后的工件出现麻点，还可以避免了工件在离开抛光槽后（在自动化生产的缓慢转移中）继续反应造成过度腐蚀。
上述化学抛光剂中，羟基化合物可以是聚乙二醇、丙三醇、乙二醇或山梨醇。由此，可以改变抛光剂的粘度，降低抛光过程中释放的气体的流动速度。同时，由于羟基化合物可以附着在工件表面上，并且，由于羟基化合物可以附着在工件表面上，在强腐蚀性的酸与合金表面之间形成了一层保护膜，避免了工件在离开抛光槽后（在自动化生产的缓慢转移中）继续反应造成过度腐蚀。
在一些实施方式中，上述化学抛光剂按质量体积浓度可以包括以下物质的水溶液：810～860g/L磷酸、150～200g/L硫酸、20～40g/LAl3+、4～8g/L偶联剂和3～7g/L羟基化合物。由此，可以使得抛光后的工件的表面效果更好。
在一些实施方式中，上述化学抛光剂按质量体积浓度可以包括以下物质的水溶液：835g/L磷酸、175g/L硫酸、30g/LAl3+、6g/L偶联剂和5g/L羟基化合物。由此，可以使得抛光后的工件的表面效果更好。
制备本发明所述的化学抛光剂时，只需要按浓度要求称取各物质，并将其加入水中，在不锈钢槽中搅拌溶解，混合均匀即可。
使用时，将配制好的化学抛光剂倒进槽内，加热，使得槽内的液体温度为70～90℃。将夹持好的铝合金工件浸入槽内，以每分钟35～40次的频率摆动工件，30～120秒（可根据具体情况设定）后取出工件。抛光过程中，可以根据需要在槽内设置搅拌装置以加速槽内液体的循环。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
在常温和常压下，分别称取表1中指定的各组分加入到水中，搅拌直至各组分完全溶解，使得化学抛光剂的各组分的质量体积浓度如表1所示。
本实施例中，Al3+由氧化铝、磷酸铝、硫酸铝和氢氧化铝溶解得到，偶联剂是乙烯基硅烷，羟基化合物是乙二醇。
将配制好的化学抛光剂倒进槽内，加热，使得槽内的液体温度为80℃。将夹持好的铝合金工件浸入槽内，以每分钟35次的频率摆动工件，100秒后取出工件。
用肉眼观看化学抛光后的铝工件开孔的上方是否有气痕和麻点，并将工件在空气中放置30秒，观察其有无过度腐蚀情况，在表1中列出了测试结果。
实施例2：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由氧化铝溶解得到，偶联剂是氨基硅烷。
实施例3：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由磷酸铝溶解得到，偶联剂是甲基丙烯酰氧基硅烷，羟基化合物是丙三醇。
实施例4：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由硫酸铝溶解得到，偶联剂是氨基硅烷，羟基化合物是乙二醇。
实施例5：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由氢氧化铝溶解得到，偶联剂是甲基丙烯酰氧基硅烷。
实施例6：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由氧化铝和磷酸铝溶解得到，偶联剂是钛酸酯，羟基化合物是丙三醇。
实施例7：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由磷酸铝和硫酸铝溶解得到，偶联剂是磷酸酯。
实施例8：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由硫酸铝和氢氧化铝溶解得到，偶联剂是钛酸酯和磷酸酯，羟基化合物是乙二醇。
实施例9：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由氧化铝、磷酸铝和硫酸铝溶解得到，偶联剂是乙烯基硅烷和氨基硅烷，羟基化合物是聚乙二醇。
实施例10：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由氧化铝、硫酸铝和氢氧化铝溶解得到，偶联剂是乙烯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷，羟基化合物是山梨醇。
实施例11：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由氧化铝、磷酸铝和氢氧化铝溶解得到，偶联剂是氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷，羟基化合物是聚乙二醇。
实施例12：
按表1中指定的各组分重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。本实施例中，Al3+由氧化铝和氢氧化铝溶解得到，偶联剂是乙烯基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷，羟基化合物是山梨醇。
对比例1
在常温和常压下，分别称取表1中指定的各组分加入到水中，搅拌直至各组分完全溶解，使得化学抛光剂的各组分的质量体积浓度如表1所示。本对比例中，Al3+由硫酸铝溶于水得到。
将配制好的化学抛光剂倒进槽内，加热，使得槽内的液体温度为80℃。将夹持好的铝合金工件浸入槽内，以每分钟35次的频率摆动工件，100秒后取出工件。
用肉眼观看化学抛光后的铝工件开孔的上方是否有气痕和麻点，并将工件在空气中放置30秒，观察其有无过度腐蚀情况，在表1中列出了测试结果。
对比例2
按表1中指定的各组分重复对比例1的方法，在表1中列出了测试结果。本对比例中，Al3+由磷酸铝溶于水得到。
对比例3
按表1中指定的各组分重复对比例1的方法，在表1中列出了测试结果。本对比例中，Al3+由氢氧化铝溶解得到。
表1中列出使用各实施例和对比例中的化学抛光剂后铝合金工件的表面状况。从表1中看出，使用本发明的化学抛光剂进行化学抛光，不会在铝合金工件上留下气痕和麻点，明显优于对比例的。
Figure BDA00002119274300051
表1

Claims (10)

1.化学抛光剂，按质量体积浓度包括以下物质的水溶液：790～880g/L磷酸、100～250g/L硫酸、10～50g/LAl3+和2～10g/L偶联剂。
2.根据权利要求1所述的化学抛光剂，其特征在于，按质量体积浓度还包括0.1～10g/L羟基化合物的水溶液。
3.根据权利要求2所述的化学抛光剂，其特征在于，按质量体积浓度包括以下物质的水溶液：810～860g/L磷酸、150～200g/L硫酸、20～40g/LAl3+、4～8g/L偶联剂和3～7g/L羟基化合物。
4.根据权利要求2所述的化学抛光剂，其特征在于，按质量体积浓度包括以下物质的水溶液：835g/L磷酸、175g/L硫酸、30g/LAl3+、6g/L偶联剂和5g/L羟基化合物。
5.根据权利要求1～4中任一所述的化学抛光剂，其特征在于，所述的偶联剂是硅烷类或酯类偶联剂。
6.根据权利要求5所述的化学抛光剂，其特征在于，所述的硅烷类偶联剂是乙烯基硅烷、氨基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或两种以上。
7.根据权利要求5所述的化学抛光剂，其特征在于，所述的酯类偶联剂是钛酸酯或磷酸酯中的一种或两种。
8.根据权利要求1～4中任一所述的化学抛光剂，其特征在于，所述的Al3+由铝盐溶解得到。
9.根据权利要求8所述的化学抛光剂，其特征在于，所述的铝盐是氧化铝、磷酸铝、硫酸铝、氢氧化铝中的一种或两种以上。
10.根据权利要求2～4中任一所述的化学抛光剂，其特征在于，所述的羟基化合物是聚乙二醇、丙三醇、乙二醇或山梨醇。
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