CN106318220A - 一种不锈钢表面加工用抛光液 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种不锈钢表面加工用抛光液，按重量份数计，由以下组份组成：改性二氧化硅微球10‑15份，金属氧化物5‑10份，苯甲酸钠0.5‑1.5份，六偏磷酸钠1‑3份，pH调节剂3‑5份，表面活性剂5‑8份，缓蚀剂2‑4份，乙基硅油1‑3份，助剂5‑10份，去离子水余量。本发明制备的抛光液方法简单、成本低、抛光效果好、抛光精度高、抛光效率高、并且具有良好的去油污、防锈、易清洗、无毒、对人体和环境无害，适合大规模生产。

Description

一种不锈钢表面加工用抛光液
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种不锈钢表面加工用抛光液。
背景技术
不锈钢的发展已经经过了近百年的历程，由于其具有独特的耐蚀性能，良好的加工性能以及精美的表面外观，被应用于众多领域，诸如化工、石油、航天、能源、纺织、轻工行业等。由于其用途广泛，可以百分之百地被回收应用，且随着工艺技术的不断进步和生产成本的降低，不锈钢越来越深入人们的生活。随着人们生活质量的不断提高，不锈钢制品越来越多的深入到人们的日常生活当中，在目前的生产工艺中，不锈钢主要采用热加工的方法制成，在加工过程中会形成较厚的氧化皮，这就需要抛光的方法来增加不锈钢器皿的表面光洁度。目前不锈钢材料抛光主要有以下几种方法：
(1)机械抛光
机械抛光是指高速旋转的粘有砂纸或研磨膏的抛光轮消除工件表面的不平，从而获得光亮表面的机械加工方法。
(2)化学抛光
化学抛光是指不锈钢制品在一定组成的溶液中，其表面微观突起部分的溶解速度大于表面微观凹陷部分的溶解速度，而使其光洁平整的过程。
(3)电解抛光
电解抛光是指将不锈钢制品挂在阳极上，放在一定的抛光溶液中进行。由于微观凸起的电流密度大，溶解速度块，使制品表面的微观凸起和毛刺先溶解，从而使表面达到光洁和平整的目的。
在以前的抛光过程中，一般都是采用机械抛光，机械抛光表面平整度高，但表面光洁度差，损伤层深，不利于加工的精度。后两种方法均需要使用抛光液，因此，通过分析，为使不锈钢条带达到较高的表面光洁度，采用机械抛光的加工方法，同时在抛光过程中使用抛光液代替之前的研磨膏和抛光蜡，以解决普通机械抛光不锈钢制品时产生的粘刀、表面烧伤现象，鉴于此，研制能够实现超光滑不锈钢表面的抛光液至关重要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种抛光效果好、抛光精度高、抛光效率高、并且具有良好的去油污、防锈、易清洗、无毒、对人体和环境无害的用于不锈钢表面加工的抛光液。
一种不锈钢表面加工用抛光液，按重量份数计，由以下组份组成：
改性二氧化硅微球10-15份，金属氧化物5-10份，苯甲酸钠0.5-1.5份，六偏磷酸钠1-3份，pH调节剂3-5份，表面活性剂5-8份，缓蚀剂2-4份，乙基硅油1-3份，助剂5-10份，去离子水余量，
所述的助剂由下列重量份原料组成：海藻酸钠1-3份、卡拉胶1-3份、轻质碳酸钙2-4份、羧甲基纤维素钠6-8份、抗氧剂1010 1-3份、苯甲醇5-8份、聚乙烯醇1-3份；去离子水余量，制备方法是：将聚乙烯醇与卡拉胶混合加入去离子水中，在温度为60-80℃下搅拌溶解，加入苯甲醇，继续搅拌0.5-1h，然后加入剩余组分，搅拌反应2-3h；即得。
进一步，所述的改性二氧化硅微球按如下步骤制备：(1)取5-8份表面带正电荷的壳聚糖胶液，超声分散于醇水溶液中，其中15份蒸馏水和30份乙二醇，用稀盐酸调节pH值至2.5，体系温度缓慢升至35-40℃，(2)将8-12份TEOS与10-15份无水乙醇的混合液缓慢滴入反应体系中，继续搅拌反应5-8h；(2)将20-25份KH550加入到步骤(1)的体系中，在温度为45-50℃下水解缩合反应5-8h，制得改性二氧化硅微球。
进一步，所述的二氧化硅微球的粒径为100-300nm。
进一步，所述的金属氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锰中的一种或几种。
进一步，所述的pH调节剂为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
进一步，所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、有机硅氧烷中的一种或几种。
进一步，所述的缓蚀剂为羊毛脂镁皂与石油磺酸钠按质量比1:1组成。
进一步，所述的一种不锈钢表面加工用抛光液的制备方法，包括如下步骤：
(1)将改性二氧化硅微球、金属氧化物、表面活性剂混合均匀，加入适量的去离子水，加热至40℃-55℃，研磨30min，得到混合料I；
(2)将除助剂之外的其余剩余成分加入到反应釜中，搅拌混合均匀，缓慢加热至40℃-50℃，保温2-3h，得到混合料II；
(3)将保温的混合料I边搅拌边缓慢加入到混合料II中，充分搅拌后加入助剂和剩余的去离子水，继续搅拌1-2h，冷却至室温即得。
本发明的有益效果：
(1)本发明加入的二氧化硅微球可以均匀的分散在抛光液体系中，其硬度适中，球形形状规则，抛光过程中不会对不锈钢表面造成压痕和划痕；其与金属化合物配合使用，使得抛光液在使用过程中抗压性增强，耐磨，稳定性好，具有良好的抗龟裂性能。
(2)本发明添加的缓蚀剂具有良好的缓蚀作用；添加的助剂具有良好的分散、润滑、成膜性，可以阻止空气腐蚀，而且水基抛光液，能大幅降低抛光时摩擦产生的温度，避免材料表面发生烧伤现象，起到良好的冷却效果。
(3)本发明制备的抛光液方法简单、成本低、抛光效果好、抛光精度高、抛光效率高、并且具有良好的去油污、防锈、易清洗、无毒、对人体和环境无害，适合大规模生产。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种不锈钢表面加工用抛光液，按重量份数计，由以下组份组成：
改性二氧化硅微球10份，金属氧化物8份，苯甲酸钠0.5份，六偏磷酸钠1份，pH调节剂3份，表面活性剂5份，缓蚀剂3份，乙基硅油1份，助剂5份，去离子水余量，
助剂由下列重量份原料组成：海藻酸钠1份、卡拉胶1份、轻质碳酸钙2份、羧甲基纤维素钠7份、抗氧剂1010 2份、苯甲醇4份、聚乙烯醇2份；去离子水余量，制备方法是：将聚乙烯醇与卡拉胶混合加入去离子水中，在温度为70℃下搅拌溶解，加入苯甲醇，继续搅拌0.5h，然后加入剩余组分，搅拌反应2-3h；即得。
改性二氧化硅微球按如下步骤制备：(1)取6份表面带正电荷的壳聚糖胶液，超声分散于醇水溶液(15份蒸馏水和30份乙二醇)中，用稀盐酸调节pH值至2.5，体系温度缓慢升至35-40℃，(2)将10份TEOS与12份无水乙醇的混合液缓慢滴入反应体系中，继续搅拌反应5h；(2)将20份KH550加入到步骤(1)的体系中，在温度为45℃下水解缩合反应6h，制得粒径为150nm的改性二氧化硅微球。
一种不锈钢表面加工用抛光液的制备方法，包括如下步骤：
(1)将改性二氧化硅微球、金属氧化物、表面活性剂混合均匀，加入适量的去离子水，加热至40℃，研磨30min，得到混合料I；
(2)将除助剂之外的其余剩余成分加入到反应釜中，搅拌混合均匀，缓慢加热至45℃，保温2h，得到混合料II；
(3)将保温的混合料I边搅拌边缓慢加入到混合料II中，充分搅拌后加入助剂和剩余的去离子水，继续搅拌1-2h，冷却至室温即得。
实施例2-6与实施例1基本相同，不同之处在于表1。
表1
性能测试
将待抛光的不锈钢样品分别置于400mL上述各实施例所制备的抛光液中，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1-6所制备的抛光液的性能测试结果如下表2所示：
表2
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表面光泽度高，平整性好，抛光效果好，表面光洁度检测结果为1级。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种不锈钢表面加工用抛光液，按重量份数计，由以下组份组成：
改性二氧化硅微球10-15份，金属氧化物5-10份，苯甲酸钠0.5-1.5份，六偏磷酸钠1-3份，pH调节剂3-5份，表面活性剂5-8份，缓蚀剂2-4份，乙基硅油1-3份，助剂5-10份，去离子水余量，
所述的助剂由下列重量份原料组成：海藻酸钠1-3份、轻质碳酸钙2-4份、卡拉胶1-3份、羧甲基纤维素钠6-8份、抗氧剂1010 1-3份、苯甲醇5-8份、聚乙烯醇1-3份；去离子水余量，制备方法是：将聚乙烯醇与卡拉胶混合加入去离子水中，在温度为60-80℃下搅拌溶解，加入苯甲醇，继续搅拌0.5-1 h，然后加入剩余组分，搅拌反应 2-3 h；即得。
2.如权利要求1所述的一种不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于：所述的改性二氧化硅微球按如下步骤制备：（1）取5-8份表面带正电荷的壳聚糖胶液，超声分散于醇水溶液中，其中15 份蒸馏水和30 份乙二醇，用稀盐酸调节pH值至2.5，体系温度缓慢升至35-40℃，（2）将8-12份TEOS与10-15份无水乙醇的混合液缓慢滴入反应体系中，继续搅拌反应5-8 h；（2）将20-25份KH550加入到步骤（1）的体系中，在温度为45-50℃下水解缩合反应5-8 h，制得改性二氧化硅微球。
3.如权利要求2所述的一种不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于：所述的二氧化硅微球的粒径为100-300 nm。
4.如权利要求1所述的一种不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于：所述的金属氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锰中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于：所述的pH调节剂为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于：所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、有机硅氧烷中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的一种不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于：所述的缓蚀剂为羊毛脂镁皂与石油磺酸钠按质量比1:1组成。
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