CN103450815A - 一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液及其制备方法，该抛光液由一定重量份数比的研磨颗粒、无机添加剂、PH调节剂、有机添加剂及去离子水混合制备而成。本发明通过氧化锆、碳酸锆、氧化铁及无机添加剂的合理配合，在提高抛光效率的同时，减弱了研磨颗粒对光学材质的机械作用，特别适合于软材质的抛光。本发明所制作的氧化锆抛光液在光学玻璃加工中加工效率高、研磨中不易擦伤玻璃、能提高成品效率、不腐蚀玻璃，能够满足光学玻璃精密抛光的要求。

Description

一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抛光液及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液及其制备方法。 

背景技术

随着科技的进步，市场对高精度、大口径光学玻璃镜片的需求量越来越大。而唯有利用传统研磨及抛光技术才可制作出精密的光学玻璃镜片，市场对各种抛光产品的需求也与日剧增。氧化锆硬度适中，用氧化锆粉制成的抛光液可以对玻璃进行加工，特别是特殊软材质的玻璃精密加工效果很好。我国的抛光产业相对于美国、日本等发达国家还具有较大的差距，目前用于光学仪器玻璃元件精密加工的抛光液还都只能依赖进口，国内对氧化锆抛光液的研究较少，进口产品虽然效果好，但价格昂贵。 

目前很多化学稳定性差及磨耗度高的精密光学镜片对抛光液的要求很高，需要不划伤玻璃、不腐蚀玻璃，同时要能满足加工进度的要求。本发明基于以上因素考虑，对粉体的粒度严格控制，对部分粉体进一步加工，解决了粒度造成的划伤问题，同时加工过的粉体能提高加工效率。通过添加无机添加剂来改善氧化锆抛光液的抛光效率及改善体系环境，保证玻璃不被腐蚀。 

发明内容

本发明的目的是提供一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液，解决目前光学玻璃镜片精密加工中存在的上述问题。本发明所制作的氧化锆抛光液在光学玻璃加工中加工效率高、不腐蚀玻璃，能够满足光学玻璃精密抛光要求。 

本发明的另一个目的是提供一种上述抛光液的制备方法。 

本发明的光学玻璃加工用氧化锆抛光液，按重量百分比该抛光液由以下组分组成： 

氧化锆            10—40%

碳酸锆            5—30%

氧化铁            0.1—5%

无机添加剂        0.1—5%

PH缓冲剂          0.1—5%

有机添加剂        0.1—5%

去离子水          40-80%

所述氧化锆为氧化锆粉末，粒度为0.1-2微米，严格控制最大粒径，保证玻璃不被划伤。

所述碳酸锆为市售粉末状碳酸锆经球磨8-16小时所得。 

所述氧化铁为市售粉末状氧化铁放入球磨机中球磨5-60小时得到，粒度为0.3-1微米。 

所述无机添加剂包括锆盐、硝酸锌、硫酸锌、钛酸锌、氧化锌、氧化铈、氢氧化铈中的一种或几种。 

所述有机添加剂包括表面活性剂、螯合剂、消泡剂和分散剂。 

制备本发明的光学玻璃加工用氧化锆抛光液的方法依次由以下步骤组成： 

   (a)分别球磨碳酸锆、氧化铁粉末；

   (b)不溶于水的粉体材料按配比混合后加入适量的去离子水搅拌均匀，经三辊研磨机研磨3-5次后备用；

   (c)将PH缓冲剂及有机添加剂加入余量的去离子水中搅拌均匀，充分溶解，再加入可溶性无机盐；

(d)在搅拌机充分搅拌的情况下缓缓加入研磨后的粉体浆料；

(e)经搅拌机搅拌2-5小时后包装。

通过研磨的碳酸锆分散性好，同时增强了稳定性，碳酸锆的加入能减弱氧化锆硬质颗粒对玻璃的机械作用。氧化铁作为一种更软的抛光粉，它的加入柔化了氧化锆抛光颗粒对玻璃的机械作用，同时也改善了单一氧化锆颗粒的抛光效率。通过添加无机添加剂来改善氧化锆抛光液的抛光效率及改善体系环境，保证玻璃不被腐蚀。 

具体实施方式

实施例1 

配方（重量百分比）：

氧化锆            10%            碳酸锆          20%

氧化铁            0.1%           氢氧化锆        5%

PH缓冲剂PH 6.0   1%             聚乙二醇400     0.5%

甲基纤维素        0.5%           去离子水        72.4%

制备时由如下工艺步骤完成：

(a)市售粉末状碳酸锆放入球磨机中球磨8小时，将市售粉末状氧化铁放入球磨机中球磨40小时，粉体球磨后取出备用；

(b)将氧化锆、氢氧化锆、球磨后的碳酸锆、球磨后的氧化铁粉末按配比混合，加入适量水搅拌均匀，再经三棍研磨机研磨3遍，使其成均匀的浆状；

(c)将PH缓冲剂 PH 6.0、聚乙二醇400、甲基纤维素加入余量的去离子水中搅拌均匀，充分溶解；

 (d)在搅拌机充分搅拌的情况下缓缓加入研磨后的粉体浆料；

(e)经搅拌机搅拌2小时后包装。

[0014] 实施例2 

配方（重量百分比）：

氧化锆            30%            碳酸锆          5%

氧化铁            1%             钛酸锌          3%

PH缓冲剂 PH 6.5   5%             AEO9           0.5%

聚乙烯醇          0.5%           EDTA           0.5%

有机硅消泡剂      0.5%           去离子水       72.4%

制备时由如下工艺步骤完成：

(a)市售粉末状碳酸锆放入球磨机中球磨15小时，将市售粉末状氧化铁放入球磨机中球磨60小时，粉体球磨后取出备用；

(b)将氧化锆、钛酸锌、球磨后的碳酸锆、球磨后的氧化铁粉末按配比混合，加入适量水搅拌均匀，再经三棍研磨机研磨4遍，使其成均匀的浆状；

(c)将PH缓冲剂 PH 6.5、AEO9、聚乙烯醇、EDTA、有机硅消泡剂加入余量的去离子水中搅拌均匀，充分溶解；

 (d)在搅拌机充分搅拌的情况下缓缓加入研磨后的粉体浆料；

(e)经搅拌机搅拌5小时后包装。

Claims (7)

1.一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液，按重量百分比该抛光液由以下组分组成：

氧化锆            10—40%

碳酸锆            5—30%

氧化铁            0.1—5%

无机添加剂        0.1—5%

PH缓冲剂          0.1—5%

有机添加剂        0.1—5%

去离子水          40-80%。

2.根据权利要求1所述的一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液，其特征在于：所述氧化锆为氧化锆粉末，粒度为0.1-2微米。

3.根据权利要求1所述的一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液，其特征在于：所述碳酸锆为市售粉末状碳酸锆放入球磨机中球磨8-16小时所得。

4.根据权利要求1所述的一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液，其特征在于：所述氧化铁为市售粉末状氧化铁放入球磨机中球磨5-60小时所得，粒度为0.3-1微米。

5.根据权利要求1所述的一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液，其特征在于：所述无机添加剂包括锆盐、硝酸锌、硫酸锌、钛酸锌、氧化锌、氧化铈、氢氧化铈中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种光学玻璃加工用氧化锆抛光液，其特征在于：所述有机添加剂包括表面活性剂、螯合剂、消泡剂和分散剂。

7.制备权利要求1所述光学玻璃加工用氧化锆抛光液的方法，其特征在于该方法包括由以下步骤组成：

  (a)分别球磨碳酸锆、氧化铁粉末；

  (b)将不溶于水的粉体材料按配比混合后加入适量的去离子水搅拌均匀，经三辊研磨机研磨3-5次后备用；

 (c)将PH缓冲剂及有机添加剂加入到余量的去离子水中搅拌均匀，充分溶解，再加入可溶性无机盐；

(d)在搅拌机充分搅拌的情况下缓缓加入研磨后的粉体浆料；

(e)经搅拌机搅拌2-5小时后包装。