CN105970228A - 一种铝合金抛光液及其制备方法 - Google Patents

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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F3/00—Brightening metals by chemical means
    • C23F3/02—Light metals

Abstract

本发明公开了一种铝合金抛光液及其制备方法，包括以下组分：硅溶胶30％‑50％，络合剂0.5％‑3％，表面活性剂0.02％‑0.1％，缓蚀剂0.05％‑0.5％，以及光亮剂0.5％‑2％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为80‑140纳米，浓度为30％‑50％。本发明还提供上述铝合金抛光液的制备方法，取上述各组分物质，按比例在硅溶胶中依次加入络合剂、表面活性剂、缓蚀剂以及光亮剂既可，所得铝合金抛光液在抛光过程中能够使铝合金表面形成保护膜，且使用了具有缓冲作用的络合剂，保证溶液PH值在9‑10之间，抛光液抛光作用发挥最佳，抛光效果好，且循环使用时间更长，是传统铝合金抛光液的1‑2倍。

Description

一种铝合金抛光液及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种金属的抛光液领域，具体的说是一种铝合金抛光液及其制备方法。
背景技术
铝合金材料因其本身优良的性能，在国防、航空、航天、化工、电子以及机械制造等领域得到了广泛的应用，因此，随着手机壳体、笔记本电脑壳体、电子设备、机械设备、汽车和精密零件相关行业的发展，铝合金材料的需求量越来越大，具有广泛的应用前景，被誉为二十世纪绿色工程金属。随着铝合金材料的广泛应用，其对表面光亮度的要求越来越严格，这便对铝合金抛光液的各方面性能提出了更高的要求。铝合金抛光液一般为酸性抛光液和碱性的抛光液。在使用抛光液对铝合金进行抛光过程中，使用酸性抛光液抛光铝合金时会产生黄烟，对环境有污染；而使用碱性抛光液则不会出现上述情况，故在日常生产中碱性抛光液的使用范围及频率要远高于酸性抛光液。
目前，市面上已经有部分的铝合金抛光液出售，但这些铝合金抛光液大都存在很多问题，如：种类少，生产成本高而且质量差，抛光效率低，无法循环使用或循环时间短。很多抛光效果差的抛光液在使用过程中容易在铝合金抛光时划伤铝合金表面产生划痕。而且，市场上现有的铝合金抛光液没有考虑抛光液使用成本以及抛光液循环使用时间，这便间接的提高了铝合金抛光液的生产成本。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种对抛光效率好、循环使用时间长的铝合金抛光液及其制备工艺，旨在解决传统铝合金抛光液抛光效果差、使用时间短的问题。
本发明为解决上述技术所采用的技术方案为：一种铝合金抛光液，所述的铝合金抛光液包括以下组分：硅溶胶30％-50％，络合剂0.5％-3％，表面活性剂0.02％-0.1％，缓蚀剂0.05％-0.5％，以及光亮剂0.5-2％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为80-140纳米，浓度为30％-50％；本发明中的铝合金抛光液，所述的络合剂采用包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的另一种可选的限定，所述的络合剂采用包括甘氨酸、柠檬酸在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的表面活性剂的进一步限定，所述表面活性剂采用包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温20、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、甘油在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的缓蚀剂上的进一步限定，所述缓蚀剂采用包括硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠、苯甲酸钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的光亮剂上的进一步限定，所述光亮剂采用包括过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢、高锰酸钾在内的一种或多种的混合物。
本发明还提供一种上述铝合金抛光液的制备方法，其按上述配比：硅溶胶30％-50％，络合剂0.5％-3％，表面活性剂0.02％-0.1％，缓蚀剂0.05％-0.5％，以及光亮剂0.5-2％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为80-140纳米，浓度为30％-50％，取各组分，采用至少如下步骤：
a、在所述硅溶胶中加入所述的表面活性剂，搅拌均匀；
b、在步骤a所得混合物中加入所述络合剂，搅拌均匀；
c、在步骤b所得混合物中加入所述缓蚀剂，搅拌均匀，；
d、在步骤c所得混合物中加入光亮剂，搅拌均匀，并用过滤器进行循环过滤即得到所述氧化硅抛光液。
进一步的，对于针对本发明中上述的铝合金抛光液的制备方法的步骤d的限定，在用过滤器进行循环过滤时，其持续时间为20-30min。
本发明一种铝合金抛光液及其制备方法具有以下有益效果，由于在铝合金抛光液中采用了粒径为80-140纳米，浓度为30％-50％的硅溶胶，使得本发明提供的铝合金抛光液具备了良好的机械力，在对铝合金进行抛光时，能够在铝合金表面形成较为规则的腐蚀坑，并且，还能够使得抛光下来的铝合金粉末包裹团聚在一起，在铝合金表面形成保护层，能够极大的提高铝合金表面的光洁度，保证铝合金表面抛光的均匀性、平整性。
而且，本发明中所采用的包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物作为络合剂，其任何一种或多种的混合物，在铝合金抛光液中能够随着抛光过程的进行而释放出氢氧根离子，不断的对循环使用的铝合金抛光液进行pH值调节，使其始终能够维持在9-10的数值，能够长时间维持铝合金抛光液的良好性能，经测试，本发明中提供的铝合金抛光液能够连续循环使用8-10个小时，比传统的铝合金抛光液的使用寿命长1-2倍。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施。
一种铝合金抛光液，其包括以下组分：硅溶胶30％-50％，络合剂0.5％-3％，表面活性剂0.02％-0.1％，缓蚀剂0.05％-0.5％，以及光亮剂0.5％-2％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为80-140纳米，浓度为30％-50％。
本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的进一步的限定，所述的络合剂采用包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物。其能够在铝合金抛光液中能够随着抛光过程的进行而释放出氢氧根离子，不断的对循环使用的铝合金抛光液进行pH值调节，使其始终能够维持在9-10的数值，能够长时间维持铝合金抛光液的良好性能，使得本发明提供的铝合金抛光液比传统的铝合金抛光液的具备了更为长的使用寿命。
本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的另一种可选的限定，所述的络合剂采用包括甘氨酸、柠檬酸在内的一种或多种的混合物。当然，本发明中提供的铝合金抛光液还可以使用偏酸性的物质作为络合剂。
本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的表面活性剂的进一步限定，所述表面活性剂采用包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温20、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、甘油在内的一种或多种的混合物。
本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的缓蚀剂上的进一步限定，所述缓蚀剂采用包括硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠、苯甲酸钠在内的一种或多种的混合物。
本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的光亮剂上的进一步限定，所述光亮剂采用包括过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢、高锰酸钾在内的一种或多种的混合物。
本发明还提供一种上述铝合金抛光液的制备方法，其按上述配比：硅溶胶30％-50％，络合剂0.5％-3％，表面活性剂0.02％-0.1％，缓蚀剂0.05％-0.5％，以及光亮剂0.5-2％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为80-140纳米，浓度为30％-50％，取各组分，采用至少如下步骤：
a、在所述硅溶胶中加入所述的表面活性剂，搅拌均匀；
b、在步骤a所得混合物中加入所述络合剂，搅拌均匀；
c、在步骤b所得混合物中加入所述缓蚀剂，搅拌均匀；
d、在步骤c所得混合物中加入光亮剂，搅拌均匀，并用过滤器进行循环过滤即得到所述氧化硅抛光液。
进一步的，对于针对本发明中上述的铝合金抛光液的制备方法的步骤d的限定，在用过滤器进行循环过滤时，其持续时间为20-30min。
下面使用具体固定配比的实施例对本发明中提供的铝合金抛光液进行进一步的说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一、
一种铝合金抛光液，所述的铝合金抛光液包括以下组分：硅溶胶30％，络合剂0.5％，表面活性剂0.02％，缓蚀剂0.05％，以及光亮剂0.5％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为80纳米，浓度为30％。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的进一步的限定，所述的络合剂采用包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的另一种可选的限定，所述的络合剂采用包括甘氨酸、柠檬酸在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的表面活性剂的进一步限定，所述表面活性剂采用包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温20、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、甘油在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的缓蚀剂上的进一步限定，所述缓蚀剂采用包括硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠、苯甲酸钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的光亮剂上的进一步限定，所述光亮剂采用包括过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢、高锰酸钾在内的一种或多种的混合物。
实施例二、
一种铝合金抛光液，所述的铝合金抛光液包括以下组分：硅溶胶35％，络合剂1.5％，表面活性剂0.05％，缓蚀剂0.2％，以及光亮剂0.8％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为90纳米，浓度为35％。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的进一步的限定，所述的络合剂采用包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的另一种可选的限定，所述的络合剂采用包括甘氨酸、柠檬酸在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的表面活性剂的进一步限定，所述表面活性剂采用包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温20、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、甘油在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的缓蚀剂上的进一步限定，所述缓蚀剂采用包括硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠、苯甲酸钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的光亮剂上的进一步限定，所述光亮剂采用包括过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢、高锰酸钾在内的一种或多种的混合物。
实施例三、
一种铝合金抛光液，所述的铝合金抛光液包括以下组分：硅溶胶40％，络合剂2％，表面活性剂0.08％，缓蚀剂0.3％，以及光亮剂1％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为100纳米，浓度为40％。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的进一步的限定，所述的络合剂采用包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的另一种可选的限定，所述的络合剂采用包括甘氨酸、柠檬酸在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的表面活性剂的进一步限定，所述表面活性剂采用包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温20、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、甘油在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的缓蚀剂上的进一步限定，所述缓蚀剂采用包括硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠、苯甲酸钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的光亮剂上的进一步限定，所述光亮剂采用包括过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢、高锰酸钾在内的一种或多种的混合物。
实施例四、
一种铝合金抛光液，所述的铝合金抛光液包括以下组分：硅溶胶45％，络合剂2.5％，表面活性剂0.09％，缓蚀剂0.4％，以及光亮剂1.5％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为120纳米，浓度为45％。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的进一步的限定，所述的络合剂采用包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的另一种可选的限定，所述的络合剂采用包括甘氨酸、柠檬酸在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的表面活性剂的进一步限定，所述表面活性剂采用包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温20、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、甘油在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的缓蚀剂上的进一步限定，所述缓蚀剂采用包括硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠、苯甲酸钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的光亮剂上的进一步限定，所述光亮剂采用包括过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢、高锰酸钾在内的一种或多种的混合物。
实施例五、
一种铝合金抛光液，所述的铝合金抛光液包括以下组分：硅溶胶50％，络合剂3％，表面活性剂0.1％，缓蚀剂0.5％，以及光亮剂2％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为140纳米，浓度为50％。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的进一步的限定，所述的络合剂采用包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中络合剂的另一种可选的限定，所述的络合剂采用包括甘氨酸、柠檬酸在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的表面活性剂的进一步限定，所述表面活性剂采用包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温20、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、甘油在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的缓蚀剂上的进一步限定，所述缓蚀剂采用包括硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠、苯甲酸钠在内的一种或多种的混合物。
进一步的，本发明中的铝合金抛光液，作为对其中的光亮剂上的进一步限定，所述光亮剂采用包括过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢、高锰酸钾在内的一种或多种的混合物。
以下为本发明中提供的铝合金抛光液与传统的铝合金抛光液经抛光试验测试，所得的数据对比情况：
实验条件：
抛光机：610#单面抛光机；
抛光垫：黑色阻尼布；
压力：10KG/片；
转速：45rpm-55rpm；
工件为iphone5/5s手机后盖；
材质：6063铝合金；
抛光液：1:1水稀释；
检测：日光灯下，近距离观察；
抛光结束后对比结果：
在该数据对比表中，传统的铝合金抛光液在使用4小时之内，其均能达到表面光亮、无划痕、无橘皮、无麻点、无雾面的抛光效果；但是当循环抛光进行到超过4小时，即当抛光时间持续到6小时，依然能保持抛光后的铝合金表面无划痕、无麻点、无橘皮，但其所抛光过的铝合金表面已经开始出现表面稍微发蒙的现象；当循环抛光进行到8小时，使用传统抛光液抛光后的铝合金表面已经能观察到严重雾面，以及轻微划痕；当循环抛光进行到10小时，使用传统抛光液抛光后的铝合金表面已经雾面严重、划痕十分明显，判为不合格品。
对比之下，本发明中提供的铝合金抛光液，从开始到循环使用10小时之后，其所抛光后的铝合金表面依然保持很好光亮，始终能够保持无划痕、无橘皮、无麻点、无雾面的优良抛光效果，而且经其它观察还发现，经本发明中的铝合金抛光液抛光后的铝合金，表面粗糙度更低。从上述数据的对比情况可以看出，本发明中的铝合金抛光液不仅抛光效果更好，而且循环使用时间提高了至少2倍。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种铝合金抛光液，其特征在于，所述的铝合金抛光液包括以下组分：硅溶胶30％-50％，络合剂0.5％-3％，表面活性剂0.02％-0.1％，缓蚀剂0.05％-0.5％，以及光亮剂0.5％-2％，其余为水；所述的硅溶胶的粒径为80-140纳米，浓度为30％-50％；所述的络合剂采用包括己二胺、三己醇胺、乙二胺四乙酸二钠在内的一种或多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的铝合金抛光液，其特征在于，所述的络合剂采用包括甘氨酸、柠檬酸在内的一种或多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的铝合金抛光液，其特征在于，所述表面活性剂采用包括十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐温20、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、甘油在内的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求1所述的铝合金抛光液，其特征在于，所述缓蚀剂采用包括硫脲、多聚磷酸钠、硅酸钠、钼酸钠、钨酸钠、苯甲酸钠在内的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求1所述的铝合金抛光液，其特征在于，所述光亮剂采用包括过硫酸钠、过硫酸铵、硝酸铁、过氧化氢、高锰酸钾在内的一种或多种的混合物。
6.一种如权利要求1至5中任意一项所述的铝合金抛光液的制备方法，其特征在于，按上述配比取各组分，采用至少如下步骤：
a、在所述硅溶胶中加入所述的表面活性剂，搅拌均匀；
b、在步骤a所得混合物中加入所述络合剂，搅拌均匀；
c、在步骤b所得混合物中加入所述缓蚀剂，搅拌均匀；
d、在步骤c所得混合物中加入光亮剂，搅拌均匀，并用过滤器进行循环过滤；即得到所述氧化硅抛光液。
7.根据权利要求6所述的铝合金抛光液的制备方法，其特征在于，在步骤d中，用过滤器进行循环过滤的持续时间为20-30min。
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