CN105441951A - 一种金属抛光液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于材料表面处理领域，公开了一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：聚甲醛10~18份、改性二氧化硅8~15份、大豆油2~5份、四乙酸二氨基乙烯4~8份、氨基磺酸钠3~9份、聚乙二醇4~9份、尿素2~6份、焦磷酸钠3~6份、环己醇8~20份、半胱氨酸4~10份、石油磺酸钠3~8份、羧甲基纤维素钠2~9份和去离子水40~70份。本发明还公开了所述金属抛光液的制备方法。本发明所制备的金属抛光液具有低化学腐蚀性，同时抛光效果好，表面光洁度佳，克服了传统的抛光液的腐蚀性差，表面平整度和表面一致性差的问题，具有较佳的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于材料表面处理领域，特别涉及一种金属抛光液及其制备方法。
背景技术
在机械加工过程中，往往需要对各种金属材料进行抛光处理在进行电镀或者涂装，以防护金属材料且使材料表面更美观。常用的抛光处理方法有机械抛光、化学抛光、电化学抛光等。相比于其它抛光方法，化学抛光由于其操作简单、效率高、成本低、不受抛光件形状的影响等优点，在机械加工过程中应用最为广泛。然而，化学抛光的腐蚀性较大无法适用耐腐蚀性胶差的金属材料，且抛光后材料的表面平整度和表面一致性较差，这些问题急需解决。
发明内容
要解决的技术问题是：为了克服化学抛光的腐蚀性较大，抛光后材料表面平整度和表面一致性较差等问题，提供一种新型金属抛光液及其制备方法。
技术方案：为了解决上述问题，本发明提供了一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛10~18份、改性二氧化硅8~15份、大豆油2~5份、四乙酸二氨基乙烯4~8份、氨基磺酸钠3~9份、聚乙二醇4~9份、尿素2~6份、焦磷酸钠3~6份、环己醇8~20份、半胱氨酸4~10份、石油磺酸钠3~8份、羧甲基纤维素钠2~9份和去离子水40~70份。
优选的，所述聚乙二醇的平均分子量为1800~2500。
优选的，所述改性二氧化硅为聚甲基丙烯酸接枝改性的二氧化硅。
优选的，所述改性二氧化硅的改性步骤为：将纳米二氧化硅置于乙二醇和去离子水中，并调节溶剂体系的PH呈碱性，然后加入聚甲基丙烯酸，在40~60℃下继续搅拌1~5h，然后过滤洗涤反应物至中性，即得改性二氧化硅；其中所述纳米二氧化硅：乙二醇：去离子水：聚甲基丙烯酸的质量比为5:8:3:1。
优选的，所述的一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛10~15份、改性二氧化硅10~15份、大豆油2~5份、四乙酸二氨基乙烯5~8份、氨基磺酸钠4~9份、聚乙二醇4~7份、尿素3~6份、焦磷酸钠3~6份、环己醇11~20份、半胱氨酸5~10份、石油磺酸钠3~8份、羧甲基纤维素钠2~7份和去离子水40~65份。
进一步，优选的，所述的一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛13份、改性二氧化硅11份、大豆油3份、四乙酸二氨基乙烯6份、氨基磺酸钠6份、聚乙二醇5份、尿素3份、焦磷酸钠4份、环己醇12份、半胱氨酸6份、石油磺酸钠4份、羧甲基纤维素钠5份和去离子水56份。
所述的一种金属抛光液的制备方法，制备步骤如下：
1）将适量的去离子水加入反应容器中，加热至45~55℃，然后依次加入氨基磺酸钠、聚乙二醇、尿素、焦磷酸钠、环己醇、半胱氨酸和羧甲基纤维素钠，充分搅拌均匀；
2）将改性二氧化硅、四乙酸二氨基乙烯、聚甲醛、大豆油和石油磺酸钠加入反应容器中并充分搅拌均匀1~2h，然后加入余下的去离子水，于45℃温度下搅拌3~6h，自然冷却至室温，即可。
本发明具有以下有益效果：本实施例所制备的金属抛光液的抛光效果好，表面光洁度检测结果为2级，即表面光亮，能看出面部五官和眉毛，但是眉毛部分不够清晰，且试验结果显示抛光液中的四乙酸二氨基乙烯、焦磷酸钠和半胱氨酸在抛光效果中发挥一定作用。在腐蚀度性能检测中，所制备的金属抛光液的腐蚀度为0.5~1.2%/h，也显示具有较低的腐蚀性能。故而，本发明所制备的金属抛光液具有低化学腐蚀性，同时抛光效果好，表面光洁度佳，克服了传统的抛光液的腐蚀性差，表面平整度和表面一致性差的问题，具有较佳的应用前景。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛10份、改性二氧化硅8份、大豆油2份、四乙酸二氨基乙烯4份、氨基磺酸钠3份、聚乙二醇4份、尿素2份、焦磷酸钠3份、环己醇8份、半胱氨酸4份、石油磺酸钠3份、羧甲基纤维素钠2份和去离子水40份。
所述聚乙二醇的平均分子量为1800~2500。所述改性二氧化硅为聚甲基丙烯酸接枝改性的二氧化硅。所述改性二氧化硅的改性步骤为：将纳米二氧化硅置于乙二醇和去离子水中，并调节溶剂体系的PH呈碱性，然后加入聚甲基丙烯酸，在50℃下继续搅拌4h，然后过滤洗涤反应物至中性，即得改性二氧化硅；其中所述纳米二氧化硅：乙二醇：去离子水：聚甲基丙烯酸的质量比为5:8:3:1。
所述的一种金属抛光液的制备方法，制备步骤如下：
1）将适量的去离子水加入反应容器中，加热至45℃，然后依次加入氨基磺酸钠、聚乙二醇、尿素、焦磷酸钠、环己醇、半胱氨酸和羧甲基纤维素钠，充分搅拌均匀；
2）将改性二氧化硅、四乙酸二氨基乙烯、聚甲醛、大豆油和石油磺酸钠加入反应容器中并充分搅拌均匀1h，然后加入余下的去离子水，于45℃温度下搅拌3h，自然冷却至室温，即可。
实施例2
一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛18份、改性二氧化硅15份、大豆油5份、四乙酸二氨基乙烯8份、氨基磺酸钠9份、聚乙二醇9份、尿素6份、焦磷酸钠6份、环己醇20份、半胱氨酸10份、石油磺酸钠8份、羧甲基纤维素钠9份和去离子水70份。
所述聚乙二醇的平均分子量为1800~2500。所述改性二氧化硅为聚甲基丙烯酸接枝改性的二氧化硅。所述改性二氧化硅的制备方法参见实施例1，在此不再赘述。
所述的一种金属抛光液的制备方法，制备步骤如下：
1）将适量的去离子水加入反应容器中，加热至55℃，然后依次加入氨基磺酸钠、聚乙二醇、尿素、焦磷酸钠、环己醇、半胱氨酸和羧甲基纤维素钠，充分搅拌均匀；
2）将改性二氧化硅、四乙酸二氨基乙烯、聚甲醛、大豆油和石油磺酸钠加入反应容器中并充分搅拌均匀2h，然后加入余下的去离子水，于45℃温度下搅拌6h，自然冷却至室温，即可。
实施例3
一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛14份、改性二氧化硅11份、大豆油3份、四乙酸二氨基乙烯6份、氨基磺酸钠6份、聚乙二醇7份、尿素4份、焦磷酸钠4份、环己醇14份、半胱氨酸7份、石油磺酸钠6份、羧甲基纤维素钠5份和去离子水55份。
所述聚乙二醇的平均分子量为1800~2500。所述改性二氧化硅为聚甲基丙烯酸接枝改性的二氧化硅。所述改性二氧化硅的制备方法参见实施例1，在此不再赘述。
所述的一种金属抛光液的制备方法，制备步骤如下：
1）将适量的去离子水加入反应容器中，加热至50℃，然后依次加入氨基磺酸钠、聚乙二醇、尿素、焦磷酸钠、环己醇、半胱氨酸和羧甲基纤维素钠，充分搅拌均匀；
2）将改性二氧化硅、四乙酸二氨基乙烯、聚甲醛、大豆油和石油磺酸钠加入反应容器中并充分搅拌均匀1h，然后加入余下的去离子水，于45℃温度下搅拌4h，自然冷却至室温，即可。
实施例4
一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛13份、改性二氧化硅11份、大豆油3份、四乙酸二氨基乙烯6份、氨基磺酸钠6份、聚乙二醇5份、尿素3份、焦磷酸钠4份、环己醇12份、半胱氨酸6份、石油磺酸钠4份、羧甲基纤维素钠5份和去离子水56份。
所述聚乙二醇的平均分子量为1800~2500。所述改性二氧化硅为聚甲基丙烯酸接枝改性的二氧化硅。所述改性二氧化硅的制备方法参见实施例1，在此不再赘述。
所述的一种金属抛光液的制备方法，制备步骤如下：
1）将适量的去离子水加入反应容器中，加热至48℃，然后依次加入氨基磺酸钠、聚乙二醇、尿素、焦磷酸钠、环己醇、半胱氨酸和羧甲基纤维素钠，充分搅拌均匀；
2）将改性二氧化硅、四乙酸二氨基乙烯、聚甲醛、大豆油和石油磺酸钠加入反应容器中并充分搅拌均匀2h，然后加入余下的去离子水，于45℃温度下搅拌6h，自然冷却至室温，即可。
实施例5
一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛15份、改性二氧化硅10份、大豆油3份、四乙酸二氨基乙烯5份、氨基磺酸钠4份、聚乙二醇7份、尿素3份、焦磷酸钠5份、环己醇11份、半胱氨酸5份、石油磺酸钠4份、羧甲基纤维素钠7份和去离子水65份。
所述聚乙二醇的平均分子量为1800~2500。所述改性二氧化硅为聚甲基丙烯酸接枝改性的二氧化硅。所述改性二氧化硅的制备方法参见实施例1，在此不再赘述。
所述的一种金属抛光液的制备方法，制备步骤如下：
1）将适量的去离子水加入反应容器中，加热至50℃，然后依次加入氨基磺酸钠、聚乙二醇、尿素、焦磷酸钠、环己醇、半胱氨酸和羧甲基纤维素钠，充分搅拌均匀；
2）将改性二氧化硅、四乙酸二氨基乙烯、聚甲醛、大豆油和石油磺酸钠加入反应容器中并充分搅拌均匀1h，然后加入余下的去离子水，于45℃温度下搅拌5h，自然冷却至室温，即可。
对比例1
一种金属抛光液，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛18份、改性二氧化硅15份、大豆油5份、、氨基磺酸钠9份、聚乙二醇9份、尿素6份、、环己醇20份、石油磺酸钠8份、羧甲基纤维素钠9份和去离子水70份。
所述聚乙二醇的平均分子量为1800~2500。所述改性二氧化硅为聚甲基丙烯酸接枝改性的二氧化硅。所述改性二氧化硅的制备方法参见实施例1，在此不再赘述。
所述的一种金属抛光液的制备方法，制备步骤如下：
1）将适量的去离子水加入反应容器中，加热至55℃，然后依次加入氨基磺酸钠、聚乙二醇、尿素、环己醇和羧甲基纤维素钠，充分搅拌均匀；
2）将改性二氧化硅、聚甲醛、大豆油和石油磺酸钠加入反应容器中并充分搅拌均匀2h，然后加入余下的去离子水，于45℃温度下搅拌6h，自然冷却至室温，即可。
性能测试
将待抛光的样品分别置于200mL上述各实施例所制备的金属抛光液中，静置2h进行化学抛光，然后进行各种性能测试。其中，试验结束后将样品取出，清洗表面，自然干燥后，检测表面光洁度。然后对样品进行烘干，称重，计算出相应的腐蚀度。下面为对实施例1~5所制备的金属抛光剂的性能测试结果如下表所示：
其中，抛光后表面光洁度（*）为参照目测光亮度评定分级参考标准。
由上表测试结果可知，本实施例所制备的金属抛光液的抛光效果好，表面光洁度检测结果为2级，即表面光亮，能看出面部五官和眉毛，但是眉毛部分不够清晰，而市售抛光液的表面光洁度检测结果均为3级，即表面较光亮，能看见面部五官和眉毛，眉毛部分模糊；对比例1的检测结果为4级，即表面光泽，但看不清人的五官。相比于对比例1和市售抛光液，本发明所制备的金属抛光液具有更好的抛光效果，表面平整度和表面一致性更好，且抛光液中的四乙酸二氨基乙烯、焦磷酸钠和半胱氨酸在抛光效果中发挥一定作用。
在腐蚀度性能检测中，实施例1~5所制备的金属抛光液的腐蚀度为0.5~1.2%/h，而市售抛光液的腐蚀度为3.2%/h，如此说明了本发明所制备的金属抛光液显示较低的腐蚀性。
综上所述，本发明所制备的金属抛光液具有低化学腐蚀性，同时抛光效果好，表面光洁度佳，克服了传统的抛光液的腐蚀性差，表面平整度和表面一致性差的问题，具有较佳的应用前景。
Claims (7)
1.一种金属抛光液，其特征在于，包括以下成分，按重量份数计：
聚甲醛10~18份、改性二氧化硅8~15份、大豆油2~5份、四乙酸二氨基乙烯4~8份、氨基磺酸钠3~9份、聚乙二醇4~9份、尿素2~6份、焦磷酸钠3~6份、环己醇8~20份、半胱氨酸4~10份、石油磺酸钠3~8份、羧甲基纤维素钠2~9份和去离子水40~70份。
2.根据权利要求1所述的一种金属抛光液，其特征在于，所述聚乙二醇的平均分子量为1800~2500。
3.根据权利要求1所述的一种金属抛光液，其特征在于，所述改性二氧化硅为聚甲基丙烯酸接枝改性的二氧化硅。
4.根据权利要求3所述的一种金属抛光液，其特征在于，所述改性二氧化硅的改性步骤为：将纳米二氧化硅置于乙二醇和去离子水中，并调节溶剂体系的PH呈碱性，然后加入聚甲基丙烯酸，在40~60℃下继续搅拌1~5h，然后过滤洗涤反应物至中性，即得改性二氧化硅；其中所述纳米二氧化硅：乙二醇：去离子水：聚甲基丙烯酸的质量比为5:8:3:1。
5.根据权利要求1所述的一种金属抛光液，其特征在于，按重量份数计：
聚甲醛10~15份、改性二氧化硅10~15份、大豆油2~5份、四乙酸二氨基乙烯5~8份、氨基磺酸钠4~9份、聚乙二醇4~7份、尿素3~6份、焦磷酸钠3~6份、环己醇11~20份、半胱氨酸5~10份、石油磺酸钠3~8份、羧甲基纤维素钠2~7份和去离子水40~65份。
6.根据权利要求1所述的一种金属抛光液，其特征在于，按重量份数计：
聚甲醛13份、改性二氧化硅11份、大豆油3份、四乙酸二氨基乙烯6份、氨基磺酸钠6份、聚乙二醇5份、尿素3份、焦磷酸钠4份、环己醇12份、半胱氨酸6份、石油磺酸钠4份、羧甲基纤维素钠5份和去离子水56份。
7.制备如权利要求1~6任一项所述的一种金属抛光液的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
1）将适量的去离子水加入反应容器中，加热至45~55℃，然后依次加入氨基磺酸钠、聚乙二醇、尿素、焦磷酸钠、环己醇、半胱氨酸和羧甲基纤维素钠，充分搅拌均匀；
2）将改性二氧化硅、四乙酸二氨基乙烯、聚甲醛、大豆油和石油磺酸钠加入反应容器中并充分搅拌均匀1~2h，然后加入余下的去离子水，于45℃温度下搅拌3~6h，自然冷却至室温，即可。
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