CN107541729A - 一种高性能环保金属抛光剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高性能环保金属抛光剂，包括以下重量份的原料：有机酸10‑14份、无机酸2‑4份、光亮辅助剂0.7‑0.9份、甘油5‑7份、碳酸钙8‑12份、防锈剂3‑5份、乙酰单乙醇胺2‑4份、硬脂酸盐1‑3份、蜡乳液10‑12份、三乙醇胺5‑10份、表面活性剂0.5‑1.5份、亚硝酸钠1‑3份、稳定剂2‑4份、纳米二氧化硅1‑3份、硫酸锌5‑7份、缓蚀剂0.1‑0.3份、蒸馏水35‑45份。本发明具有抛光质量好、使用方便、效率高等特点，可增加金属表面亮度，在抛光过程中无腐蚀性气体、无粉尘现象且无铬酐类有毒物质，对废水处理条件要求低，其磨料分散性好、组合物稳定性较好，对于金属表面平整度和微刺现象效果显著。

Description

一种高性能环保金属抛光剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，具体涉及一种高性能环保金属抛光剂及其制备方法。

背景技术

金属零部件加工后表面通常会附着一层油污或其它化学制剂，金属零部件使用一段时间后由使用环境的腐蚀，在表面会产生锈迹。所以许多金属零部件都需要一定的光亮度，抛光处理是零部件加工重要的环节，在抛光处理过程中常添加抛光剂，以提高金属零部件的光亮度，并清洁金属表面。但现有抛光剂存在返锈快，可适用金属种类窄、清洗不彻底等问题，许多抛光剂中含有氟化合物或含磷化合物，对环境污染。而且市场上常用的抛光剂以固体为主，即抛光膏，这种产品在使用时往往是间歇式手段操作，劳动强度大，单位产量低，对精细结构表面处理不够完全。

另一方面不锈钢属于较难抛光的金属，平时经常用到的抛光方法有机械抛光和电化学抛光。目前，大多数工厂现有的电化学抛光由于能耗原因无法进行大批量生产，同时伴随着不锈钢产品的外观复杂化，电化学抛光为带盲孔的零件进行抛光处理时，由于内孔表面为低电流密度区，无法在其内表面取得满意的抛光效果。机械抛光一般污染较大，对工作人员数量要求较多，电化学抛光虽然效果不错，但需要制作特殊夹具，对于形状复杂的零件，由于电力线分布不均匀，容易出现内外抛光效果不同，存在阴阳面的情况，受电力线影响较大，而且能耗较高，若不用带污染性抛光液成份，如铬酐（剧毒化学品），抛光效果往往比较差。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高性能环保金属抛光剂，该金属抛光剂具有抛光质量好、使用方便、效率高等特点，可增加金属表面亮度，在抛光过程中无腐蚀性气体、无粉尘现象且无铬酐类有毒物质，对废水处理条件要求低，其磨料分散性好、组合物稳定性较好，对于金属表面平整度和微刺现象效果显著；同时本发明的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种高性能环保金属抛光剂，包括以下重量份的原料：

有机酸10-14份、无机酸2-4份、光亮辅助剂0.7-0.9份、甘油5-7份、碳酸钙8-12份、防锈剂3-5份、乙酰单乙醇胺2-4份、硬脂酸盐1-3份、蜡乳液10-12份、三乙醇胺5-10份、表面活性剂0.5-1.5份、亚硝酸钠1-3份、稳定剂2-4份、纳米二氧化硅1-3份、硫酸锌5-7份、缓蚀剂0.1-0.3份、蒸馏水35-45份。

优选地，所述高性能环保金属抛光剂包括以下重量份的原料：

有机酸12份、无机酸7份、光亮辅助剂0.8份、甘油6份、碳酸钙10份、防锈剂4份、乙酰单乙醇胺3份、硬脂酸盐2份、蜡乳液11份、三乙醇胺7份、表面活性剂1份、亚硝酸钠2份、稳定剂3份、纳米二氧化硅2份、硫酸锌6份、缓蚀剂0.2份、蒸馏水40份。

优选地，所述有机酸为柠檬酸、磺酸、草酸按照重量比3:1:2组成的混合物；

所述无机酸为质量分数为10%-15%的磷酸溶液、质量分数为6%-8%硫酸溶液、质量分数为3%-5%盐酸溶液，按照重量比2:1:2组成的混合物。

优选地，所述光亮辅助剂为糖精钠、葡萄糖、十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物；

所述防锈剂为亚硝酸钠、六次甲基四胺、聚乙二醇按照重量比3:1:2组成的混合物。

优选地，所述表面活性剂为十四醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，按照重量比2:1:1组成的混合物；

所述硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬质酸钠按照重量比4:1:2组成的混合物。

优选地，所述蜡乳液为聚乙烯蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、氧化聚乙烯蜡乳液按照重量比3:1:2组成的混合物。

优选地，所述稳定剂为亚磷酸三苯酯与锌盐按照重量比3:2组成的混合物。

优选地，所述缓蚀剂为单胺、磺化木质素、季铵盐、磷酸酯和苯并三唑，按照重量比3:1:2:1:1组成的混合物。

本发明还提供一种高性能环保金属抛光剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将甘油、蜡乳液、乙酰单乙醇胺加入反应釜中，加热至62-67℃，以150-200 r/min搅拌15-25分钟，得到混合物A；

步骤三，向步骤一制备的混合物A中加入有机酸、无机酸、亚硝酸钠、稳定剂，在温度为55-65℃下搅拌20-30分钟，搅拌转速为200-300r/min，得到混合物B；

步骤四，将蒸馏水加热至65-70℃，混合光亮辅助剂、碳酸钙、纳米二氧化硅、硫酸锌、缓蚀剂、防锈剂送入搅拌机中，搅拌15-25分钟，搅拌转速400-500r/min，再升温至80-90℃，加入步骤三制备的混合物B、硬脂酸盐，继续搅拌15-25分钟，冷却至室温，表面活性剂，在搅拌转速为200-300r/min下继续搅拌10-20分钟，得到发明的高性能环保金属抛光剂。

优选地，所述高性能环保金属抛光剂的制备步骤为：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将甘油、蜡乳液、乙酰单乙醇胺加入反应釜中，加热至65℃，以180r/min搅拌20分钟，得到混合物A；

步骤三，向步骤一制备的混合物A中加入有机酸、无机酸、亚硝酸钠、稳定剂，在温度为60℃下搅拌25分钟，搅拌转速为250r/min，得到混合物B；

步骤四，将蒸馏水加热至68℃，混合光亮辅助剂、碳酸钙、纳米二氧化硅、硫酸锌、缓蚀剂、防锈剂送入搅拌机中，搅拌20分钟，搅拌转速450r/min，再升温至85℃，加入步骤三制备的混合物B、硬脂酸盐，继续搅拌20分钟，冷却至室温，表面活性剂，在搅拌转速为250r/min下继续搅拌15分钟，得到发明的高性能环保金属抛光剂。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种高性能环保金属抛光剂具有防止有色金属表面变色、氧化的作用，光亮覆盖能力强，可增加金属表面亮度，同时产品不含有毒有害成分，分解产物少，无腐蚀性气体以及粉尘，不会造成环境污染，对人员的身体健康造成损害。

（2）本发明的一种高性能环保金属抛光剂采用了无机酸和有机酸的混合使用，同时辅助添加了表面活性剂，主要为十四醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，其相互配合大大增加了金属表面的活性，提高抛光效果，增加本抛光剂的使用效果。

（3）本发明的一种高性能环保金属抛光剂，添加了碳酸钙、硫酸锌、蜡乳液和甘油，几者复合作用不仅具有抛光质量好，抛光过程中无粉尘现象的优点，且抛光剂的磨料分散性好、组合物稳定性较好，摒弃了传统金属抛光剂的缺陷性，对于机械设备金属材料的抛光表面平整度和微刺现象效果显著。

（4）本发明的一种高性能环保金属抛光剂使用水为基础溶剂，绿色环保，不污染环境，同时采用的防锈剂和缓蚀剂能够使得抛光后的表面长期保持光净平整的效果，其他材料的混合使用，可用于震动抛光，又可用于滚动抛光，成本低。

（5）本发明的一种高性能环保金属抛光剂同时其能迅速除去不锈钢金属表面的锈蚀物质，提高金属表面的光亮度，抛光效果稳定，具有可除锈、除油、去除氧化物、防锈、清洗和抛光等多种功能，并且一次使用后，可使金属制品长期不返锈，操作简单，金属制品无残留，减少对环境的污染。

（6）本发明的一种高性能环保金属抛光剂具有抛光质量好、使用方便、效率高等特点，可增加金属表面亮度，在抛光过程中无腐蚀性气体、无粉尘现象且无铬酐类有毒物质，对废水处理条件要求低，其磨料分散性好、组合物稳定性较好，对于金属表面平整度和微刺现象效果显著，同时本发明的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种高性能环保金属抛光剂，包括以下重量份的原料：

有机酸10份、无机酸2份、光亮辅助剂0.7份、甘油5份、碳酸钙8份、防锈剂3份、乙酰单乙醇胺2份、硬脂酸盐1份、蜡乳液10份、三乙醇胺5份、表面活性剂0.5份、亚硝酸钠1份、稳定剂2份、纳米二氧化硅1份、硫酸锌5份、缓蚀剂0.1份、蒸馏水35份。

本实施例中的有机酸为柠檬酸、磺酸、草酸按照重量比3:1:2组成的混合物；

本实施例中的无机酸为质量分数为10%的磷酸溶液、质量分数为6%硫酸溶液、质量分数为3%盐酸溶液，按照重量比2:1:2组成的混合物。

本实施例中的光亮辅助剂为糖精钠、葡萄糖、十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物；

本实施例中的防锈剂为亚硝酸钠、六次甲基四胺、聚乙二醇按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的表面活性剂为十四醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，按照重量比2:1:1组成的混合物；

本实施例中的硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬质酸钠按照重量比4:1:2组成的混合物。

本实施例中的蜡乳液为聚乙烯蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、氧化聚乙烯蜡乳液按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的稳定剂为亚磷酸三苯酯与锌盐按照重量比3:2组成的混合物。

本实施例中的缓蚀剂为单胺、磺化木质素、季铵盐、磷酸酯和苯并三唑，按照重量比3:1:2:1:1组成的混合物。

本实施例的一种高性能环保金属抛光剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将甘油、蜡乳液、乙酰单乙醇胺加入反应釜中，加热至62℃，以150r/min搅拌15分钟，得到混合物A；

步骤三，向步骤一制备的混合物A中加入有机酸、无机酸、亚硝酸钠、稳定剂，在温度为55℃下搅拌20分钟，搅拌转速为200r/min，得到混合物B；

步骤四，将蒸馏水加热至65℃，混合光亮辅助剂、碳酸钙、纳米二氧化硅、硫酸锌、缓蚀剂、防锈剂送入搅拌机中，搅拌15分钟，搅拌转速400r/min，再升温至80℃，加入步骤三制备的混合物B、硬脂酸盐，继续搅拌15分钟，冷却至室温，表面活性剂，在搅拌转速为200r/min下继续搅拌10分钟，得到发明的高性能环保金属抛光剂。

实施例2.

本实施例的一种高性能环保金属抛光剂，包括以下重量份的原料：

有机酸14份、无机酸4份、光亮辅助剂0.9份、甘油7份、碳酸钙12份、防锈剂5份、乙酰单乙醇胺4份、硬脂酸盐3份、蜡乳液12份、三乙醇胺10份、表面活性剂1.5份、亚硝酸钠3份、稳定剂4份、纳米二氧化硅3份、硫酸锌7份、缓蚀剂0.3份、蒸馏水45份。

本实施例中的有机酸为柠檬酸、磺酸、草酸按照重量比3:1:2组成的混合物；

本实施例中的无机酸为质量分数为15%的磷酸溶液、质量分数为8%硫酸溶液、质量分数为5%盐酸溶液，按照重量比2:1:2组成的混合物。

本实施例中的光亮辅助剂为糖精钠、葡萄糖、十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物；

本实施例中的防锈剂为亚硝酸钠、六次甲基四胺、聚乙二醇按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的表面活性剂为十四醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，按照重量比2:1:1组成的混合物；

本实施例中的硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬质酸钠按照重量比4:1:2组成的混合物。

本实施例中的蜡乳液为聚乙烯蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、氧化聚乙烯蜡乳液按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的稳定剂为亚磷酸三苯酯与锌盐按照重量比3:2组成的混合物。

本实施例中的缓蚀剂为单胺、磺化木质素、季铵盐、磷酸酯和苯并三唑，按照重量比3:1:2:1:1组成的混合物。

本实施例的一种高性能环保金属抛光剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将甘油、蜡乳液、乙酰单乙醇胺加入反应釜中，加热至67℃，以200 r/min搅拌25分钟，得到混合物A；

步骤三，向步骤一制备的混合物A中加入有机酸、无机酸、亚硝酸钠、稳定剂，在温度为65℃下搅拌30分钟，搅拌转速为300r/min，得到混合物B；

步骤四，将蒸馏水加热至70℃，混合光亮辅助剂、碳酸钙、纳米二氧化硅、硫酸锌、缓蚀剂、防锈剂送入搅拌机中，搅拌25分钟，搅拌转速500r/min，再升温至90℃，加入步骤三制备的混合物B、硬脂酸盐，继续搅拌25分钟，冷却至室温，表面活性剂，在搅拌转速为300r/min下继续搅拌20分钟，得到发明的高性能环保金属抛光剂。

实施例3.

本实施例的一种高性能环保金属抛光剂，包括以下重量份的原料：

有机酸12份、无机酸7份、光亮辅助剂0.8份、甘油6份、碳酸钙10份、防锈剂4份、乙酰单乙醇胺3份、硬脂酸盐2份、蜡乳液11份、三乙醇胺7份、表面活性剂1份、亚硝酸钠2份、稳定剂3份、纳米二氧化硅2份、硫酸锌6份、缓蚀剂0.2份、蒸馏水40份。

本实施例中的有机酸为柠檬酸、磺酸、草酸按照重量比3:1:2组成的混合物；

本实施例中的无机酸为质量分数为12%的磷酸溶液、质量分数为7%硫酸溶液、质量分数为4%盐酸溶液，按照重量比2:1:2组成的混合物。

本实施例中的光亮辅助剂为糖精钠、葡萄糖、十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物；

本实施例中的防锈剂为亚硝酸钠、六次甲基四胺、聚乙二醇按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的表面活性剂为十四醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，按照重量比2:1:1组成的混合物；

本实施例中的硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬质酸钠按照重量比4:1:2组成的混合物。

本实施例中的蜡乳液为聚乙烯蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、氧化聚乙烯蜡乳液按照重量比3:1:2组成的混合物。

本实施例中的稳定剂为亚磷酸三苯酯与锌盐按照重量比3:2组成的混合物。

本实施例中的缓蚀剂为单胺、磺化木质素、季铵盐、磷酸酯和苯并三唑，按照重量比3:1:2:1:1组成的混合物。

本实施例的一种高性能环保金属抛光剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将甘油、蜡乳液、乙酰单乙醇胺加入反应釜中，加热至65℃，以180r/min搅拌20分钟，得到混合物A；

步骤三，向步骤一制备的混合物A中加入有机酸、无机酸、亚硝酸钠、稳定剂，在温度为60℃下搅拌25分钟，搅拌转速为250r/min，得到混合物B；

步骤四，将蒸馏水加热至68℃，混合光亮辅助剂、碳酸钙、纳米二氧化硅、硫酸锌、缓蚀剂、防锈剂送入搅拌机中，搅拌20分钟，搅拌转速450r/min，再升温至85℃，加入步骤三制备的混合物B、硬脂酸盐，继续搅拌20分钟，冷却至室温，表面活性剂，在搅拌转速为250r/min下继续搅拌15分钟，得到发明的高性能环保金属抛光剂。

本发明的一种高性能环保金属抛光剂具有抛光质量好、使用方便、效率高等特点，可增加金属表面亮度，在抛光过程中无腐蚀性气体、无粉尘现象且无铬酐类有毒物质，对废水处理条件要求低，其磨料分散性好、组合物稳定性较好，对于金属表面平整度和微刺现象效果显著；同时本发明的制备方法，其材料成本较低、原料易得、且工艺简明，具有较高的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高性能环保金属抛光剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：

有机酸10-14份、无机酸2-4份、光亮辅助剂0.7-0.9份、甘油5-7份、碳酸钙8-12份、防锈剂3-5份、乙酰单乙醇胺2-4份、硬脂酸盐1-3份、蜡乳液10-12份、三乙醇胺5-10份、表面活性剂0.5-1.5份、亚硝酸钠1-3份、稳定剂2-4份、纳米二氧化硅1-3份、硫酸锌5-7份、缓蚀剂0.1-0.3份、蒸馏水35-45份。

2.根据权利要求1所述的一种高性能环保金属抛光剂，其特征在于，所述高性能环保金属抛光剂包括以下重量份的原料：

有机酸12份、无机酸7份、光亮辅助剂0.8份、甘油6份、碳酸钙10份、防锈剂4份、乙酰单乙醇胺3份、硬脂酸盐2份、蜡乳液11份、三乙醇胺7份、表面活性剂1份、亚硝酸钠2份、稳定剂3份、纳米二氧化硅2份、硫酸锌6份、缓蚀剂0.2份、蒸馏水40份。

3.根据权利要求1或2所述的一种高性能环保金属抛光剂，其特征在于，所述有机酸为柠檬酸、磺酸、草酸按照重量比3:1:2组成的混合物；

所述无机酸为质量分数为10%-15%的磷酸溶液、质量分数为6%-8%硫酸溶液、质量分数为3%-5%盐酸溶液，按照重量比2:1:2组成的混合物。

4.根据权利要求1或2所述的一种高性能环保金属抛光剂，其特征在于，所述光亮辅助剂为糖精钠、葡萄糖、十二烷基苯磺酸钠按照重量比2:1:1组成的混合物；

所述防锈剂为亚硝酸钠、六次甲基四胺、聚乙二醇按照重量比3:1:2组成的混合物。

5.根据权利要求1或2所述的一种高性能环保金属抛光剂，其特征在于，所述表面活性剂为十四醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚，按照重量比2:1:1组成的混合物；

所述硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬质酸钠按照重量比4:1:2组成的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的一种高性能环保金属抛光剂，其特征在于，所述蜡乳液为聚乙烯蜡乳液、聚丙烯蜡乳液、氧化聚乙烯蜡乳液按照重量比3:1:2组成的混合物。

7.根据权利要求1或2所述的一种高性能环保金属抛光剂，其特征在于，所述稳定剂为亚磷酸三苯酯与锌盐按照重量比3:2组成的混合物。

8.根据权利要求1或2所述的一种高性能环保金属抛光剂，其特征在于，所述缓蚀剂为单胺、磺化木质素、季铵盐、磷酸酯和苯并三唑，按照重量比3:1:2:1:1组成的混合物。

9.一种制备如权利要求1或2所述的高性能环保金属抛光剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将甘油、蜡乳液、乙酰单乙醇胺加入反应釜中，加热至62-67℃，以150-200 r/min搅拌15-25分钟，得到混合物A；

步骤三，向步骤一制备的混合物A中加入有机酸、无机酸、亚硝酸钠、稳定剂，在温度为55-65℃下搅拌20-30分钟，搅拌转速为200-300r/min，得到混合物B；

步骤四，将蒸馏水加热至65-70℃，混合光亮辅助剂、碳酸钙、纳米二氧化硅、硫酸锌、缓蚀剂、防锈剂送入搅拌机中，搅拌15-25分钟，搅拌转速400-500r/min，再升温至80-90℃，加入步骤三制备的混合物B、硬脂酸盐，继续搅拌15-25分钟，冷却至室温，表面活性剂，在搅拌转速为200-300r/min下继续搅拌10-20分钟，得到发明的高性能环保金属抛光剂。

10.根据权利要求9所述的一种高性能环保金属抛光剂的制备方法，其特征在于，所述制备步骤为：

步骤一，按要求称量各组分原料；

步骤二，将甘油、蜡乳液、乙酰单乙醇胺加入反应釜中，加热至65℃，以180r/min搅拌20分钟，得到混合物A；

步骤三，向步骤一制备的混合物A中加入有机酸、无机酸、亚硝酸钠、稳定剂，在温度为60℃下搅拌25分钟，搅拌转速为250r/min，得到混合物B；

步骤四，将蒸馏水加热至68℃，混合光亮辅助剂、碳酸钙、纳米二氧化硅、硫酸锌、缓蚀剂、防锈剂送入搅拌机中，搅拌20分钟，搅拌转速450r/min，再升温至85℃，加入步骤三制备的混合物B、硬脂酸盐，继续搅拌20分钟，冷却至室温，表面活性剂，在搅拌转速为250r/min下继续搅拌15分钟，得到发明的高性能环保金属抛光剂。