CN106906475A - 一种抛光剂及其制备方法及除垢抛光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抛光剂，为含有磷酸，植酸和/或硫酸，过硫酸化合物和/或过碳酸化合物，氟化物，络合剂的水溶液。本发明还提供了上述抛光剂的制备方法，以及采用该抛光剂对基材进行除垢的方法。本发明提供的抛光剂不会对环境造成染性，同时，其对待抛光工件表面的腐蚀性较小，在拥有较高的除垢抛光性能同时，还具有更长的使用寿命。本发明提供还提供了一种抛光剂的制备方法及在工件表面抛光除垢的方法。

Description

一种抛光剂及其制备方法及除垢抛光方法
技术领域
本发明涉及基材表面除垢抛光的技术领域，尤其涉及一种抛光剂及其制备方法，以及一种基材表面除垢抛光的方法。
背景技术
金属制品在日常生活中的应用广泛，有些金属制品，如铝制品，由于其容易氧化的特点，在其表面获得自然金属光泽是很困难的，尤其当作为外壳等外观件产品应用的时候，这就要求对其进行表面抛光处理。化学抛光是其中常用的一种处理手段。
现有的化学抛光剂一般是采用三酸（磷酸、硝酸、硫酸）体系的抛光剂进行除垢抛光，但这类抛光剂在使用时烟雾大，对人体伤害大，同时，由于该种类型的抛光剂中不使用水，在使用过程中很容易被水分污染而影响效能，因此其使用寿命往往较短。
这类产品存在以下几大缺点：采用的是三个酸的复配，不添加水，在使用过程中容易带入水，使其失效；使用寿命短；而且在使用过程中容易产生黄烟，对操作人员上伤害大，同时，废液强酸浓度高，对环境污染大。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种抛光剂，所述抛光剂为含有磷酸，植酸和/或硫酸，过硫酸化合物和/或过碳酸化合物，氟化物，络合剂的水溶液。本发明提供的抛光剂中增加了作为缓蚀剂用的氟化物，能防止待抛光工件的过腐蚀；而氟化物和作为强氧化剂的过硫酸化合物、过碳酸化合物联合作用，对基材表面的各种污垢成分均有去除效力，使基材表面达到良好的抛光效果，尤其是对于难以除去的硅有很好的清除作用。因此，氟化物和过硫酸化合物/过碳酸化合物作为除垢抛光的辅助试剂，使本发明的抛光剂在不需要添加硝酸的情况下也能获得良好的除垢抛光效果；同时，由于未添加硝酸，性质相对温和，对铝、铝合金、复合铝基材进行除垢抛光时不会有过于剧烈的反应而使基材表面产生过腐蚀的问题。
本发明还提供了一种抛光剂的制备方法，包括将磷酸，植酸和/或硫酸，过硫酸化合物或过碳酸化合物，氟化物，络合剂加入水中，搅拌至溶解即可。
本发明还提供了一种除垢抛光的方法，将待抛光工件置于本发明中的抛光剂中进行除垢抛光。
由于本发明提供的抛光剂配方简单，其中使用了氟化物和强氧化剂作为辅助剂，在不添加入硝酸的情况下即可达到良好的抛光除垢效果，使处理后的铝、铝合金、复合铝基材表面光亮；同时，由于未使用硝酸，有效防止了过腐蚀。本抛光剂中所用的成份无毒，不产生黄烟，减少了环境污染问题；增加了络合剂，可以络合抛光剂中的铝、镁、铁等金属离子，有效减少金属离子在抛光剂中形成的沉淀，使抛光剂溶液稳定性提高；最后，该抛光剂为水溶液，不同于现有技术中不含水分的三酸抛光剂，使用过程中带入的水分不会影响其性能，从而使其具有更长的使用寿命。
具体实施方式
本发明的技术方案涉及一种抛光剂，所述抛光剂为含有磷酸，植酸和/或硫酸，过硫酸化合物和/或过碳酸化合物，氟化物，络合剂的水溶液。发明人通过大量实验发现，当采用氟化物和强氧化剂加入抛光剂中时，有辅助除垢抛光的作用，完全可以替代硝酸，可以使其抛光性能得到进一步提高，从而获得良好的抛光除垢效果。
在本发明中，所用的磷酸的含量为100-600ml/L，植酸和/或硫酸的含量为5-100ml/L，过硫酸化合物或过碳酸化合物的含量为5-100g/L，氟化物的含量为1-40g/L，络合剂的含量为20-100g/L。优选情况下，磷酸的含量为300-500ml/L，植酸和/或硫酸的含量为10-80ml/L，过硫酸盐和/或过碳酸盐的含量为30-60g/L，氟化物的含量为10-30g/L，络合剂的含量为30-80g/L。
在本发明中，可添加的过硫酸化合物为过硫酸、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾中的一种或几种；过碳酸化合物为过碳酸、过碳酸钠、过碳酸钾中的一种或几种；氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化氢、氟化氢氨、氟化氨中的一种或几种；络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵中的一种或几种。
本发明提供的抛光剂配方简单，但由于各原料间的相互作用，该抛光剂稳定性较好，使用寿命长，同时具有优异的除垢抛光能力，能显著提高抛光后的基材表面效果。
本发明还提供了上述抛光剂的制备方法，包括将磷酸，植酸和/或硫酸，过硫酸化合物和/或过碳酸化合物，氟化物及络合剂加入水中，搅拌至溶解即可。
本发明中的一个具体实施方式为，将磷酸加入水中，再加入植酸和/或硫酸，最后加入过硫酸化合物和/或过碳酸化合物、氟化物、络合剂后，搅拌至溶解即可。
在以上制备方法中，所用组分均为本领域内常用的。通常情况下具体可以为，所述氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化氢、氟化氢铵、氟化铵中的一种或几种；所述络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵中的一种或几种；所述过硫酸化合物为过硫酸、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾中的一种或几种；所述过碳酸化合物为过碳酸、过碳酸钠、过碳酸钾中的一种或几种。
本发明还提供一种除垢抛光的方法，包括将经过预处理的工件进行碱蚀后，再置于本发明的抛光剂中进行除垢抛光。由于本发明提供抛光剂具有良好的除垢性能，对处理温度的要求低，在10~30℃的温度下，除垢抛光10-90s即可。
通常情况下，在进行除垢抛光之前可以对待抛光工件进行碱蚀，所述碱蚀的作用在于能使铝材在宏观上均匀的减薄，去除加工过程中形成的机械纹、去除表面油污、尤其是在空气中形成的氧化膜，是铝材表面趋于平整，使之形成均匀的活化表面，为以后获得色泽均匀的表面创造条件，以利于进一步获得良好的工件外观。碱蚀剂的类型在本领域技术人员所公知，具体可以为3%氢氧化钠，但不局限在此范围内。在进行碱蚀之前，也可以先将待抛光工件进行清洗除油处理，所述清洗除油的方法为本领域技术人员所公知。
根据本发明提供了一种基材表面除垢抛光的方法，所述待抛光工件为铝、铝合金、复合铝等材质。
为了进一步说明本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果，以下结合实施例对本发明进行详细说明。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。
本发明中所述实施例中的所有原料如非特指，均为市售产品。
实施例 1~4
1、制备抛光剂：将磷酸加入水中，再加入植酸和/或硫酸，再加入植酸和/或硫酸，最后加入氟化物、络合剂、过硫酸盐搅拌至溶解即。具体按照表1中的组分配比得到抛光剂A1~A4。
2、将2×2cm的复合铝样品，经除油液除油后使用纯水清洗干净残留的除油液。该除油液为比亚迪公司除油粉 CleanWA-1；再在3%的氢氧化钠溶液中进行碱蚀，并使用纯水清洗干净残留的碱蚀液；最后放入步骤1中配置的抛光剂中30s。
表1：
对比例 1
使用硝酸（68%）:硫酸（98%）：硝酸=600：300:100（v/v）配置的乳液。将经过上述预处理后的复合铝样品放入乳液中进行除垢抛光处理。
对比例 2
在CN101029288中实施例1作为对比，采用含有12wt%的氟化氢铵、12wt%柠檬酸和76wt%的水组成。
性能测试及结果
1、使用上述化学镀液A1~A4及D1~D2进行化学镀效果测试，观察使用过程是否有污染物、抛光后产品外观。
抛光后产品外观：用肉眼观察产品表面的发黑区域，不明显的可用白色无尘布擦拭确认是否有灰垢。
抛光剂使用寿命：用8dm2表面积铝复合测试基板浸入1L除垢抛光剂连续进行试验，直到处理后产品表面垢难以去除，得出可以抛光的复合测试基板的个数，然后记录该抛光剂可以抛光的总面积。
测试结果见表2。
表2：
从表2中测试结果可以看出，使用本发明提供的抛光剂可以有效减少污染，并进一步提高抛光效果和试剂的使用寿命。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造权利要求的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种抛光剂，其特征在于，所述抛光剂为含有磷酸，植酸和/或硫酸，过硫酸化合物和/或过碳酸化合物，氟化物，络合剂的水溶液。
2. 根据权利要求1所述的抛光剂，所述磷酸的含量为100-600ml/L，所述植酸和/或硫酸的含量为5-100ml/L，所述过硫酸化合物和/或过碳酸化合物的含量为5-50g/L，所述氟化物的含量为1-10g/L，所述柠檬酸的含量为5-20g/L。
3. 根据权利要求1所述的抛光剂，所述过硫酸化合物为过硫酸、过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾中的一种或几种；所述过碳酸化合物为过碳酸、过碳酸钠、过碳酸钾中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的抛光剂，所述氟化物为氟化钠、氟化钾、氟化氢、氟化氢氨、氟化氨中的一种或几种。
5. 根据权利要求1所述的抛光剂，所述络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵中的一种或几种。
6. 权利要求1~5所述的抛光剂的制备方法，其特征在于，包括将磷酸，植酸和/或硫酸，过硫酸化合物和/过碳酸化合物，氟化物，络合剂加入水中，搅拌至溶解即可。
7. 一种除垢抛光的方法，将待抛光工件置于抛光剂中进行除垢抛光；其特征在于，所述抛光剂为权利要求1~5任意一项所述的抛光剂。
8. 根据权利要求7所述的除垢抛光方法，其特征在于，所述待抛光工件在进行除垢抛光前预先进行碱蚀。
9. 根据权利要求7所述的除垢抛光方法，其特征在于，所述除垢抛光温度为10-30℃；所述除垢抛光时间为10-90s。
10. 根据权利要求7所述的除垢抛光方法，其特征在于，所述待抛光工件为铝、铝合金及复合铝中的至少一种。
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