CN107760414B - 一种陶瓷磨削液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷磨削液，按重量百分比计，其由以下组分制成：润滑剂：5‑25％、抗磨剂：10‑20％、防锈剂：5‑10％、润湿剂：5‑15％、pH调节剂：15‑35％、去离子水：30‑50％。所述磨削液的制备步骤包括：1)将防锈剂与pH调节剂于70‑90℃下搅拌溶解均匀，并自然冷却，得混合液A，备用；2)将润滑剂与润湿剂于常温下搅拌混合均匀，得混合液B，备用；3)将去离子水与抗磨剂于常温搅拌混合均匀，得混合液C，备用；4)将混合液A、混合液B以及混合液C于常温下搅拌混合均匀，并过滤后即得所述磨削液。本发明的磨削液具有良好的润滑性、润湿性以及防锈性，特别适用于手机陶瓷材料的磨削加工。

Description

一种陶瓷磨削液及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种陶瓷加工用油，具体涉及一种特别适用于手机的陶瓷机身加工的陶瓷磨削液，此外，本发明还涉及一种所述陶瓷磨削液的制备方法，属于陶瓷加工技术领域。

背景技术

随着智能手机的普及以及制造工艺的不断提升，手机机身的材质也在不断地发生变化。自2012开始，主流机型大都采用“金属+玻璃”的混合面板后盖，自此，金属成为智能手机高端材质的标配。并且，由于金属轻薄的外观、良好的导热性以及较强的硬度，这都使得金属成为目前最常见的外壳材料。然而，金属具有电磁屏蔽性，且其复杂的阳极氧化工艺难以实现更丰富多彩的颜色。由报道指出，5G通信采用3GHz以上的无线频谱，毫米波波长很短，将带来更复杂的天线结构，而金属所带来的干扰将非常严重，现有的技术外壳设计显然并非最佳方案。

除金属之外，玻璃材质也常常应用于手机中。相比于金属材料，玻璃能够实现丰富的颜色，且没有金属的电磁屏蔽特性，手机后盖无需设计恼人的天线条带。然而，玻璃导热性能不如金属，且有着最致命的缺点：易碎。

陶瓷兼具了金属和玻璃的优点，将其应用于手机机身，不仅通信性能好，颜值高、耐磨，且比玻璃硬很多，其莫氏硬度仅次于蓝宝石。但是，采用陶瓷来制造手机机身的不足之处在于，作为一种较新的制造工艺，其生产流程还没有完善，导致良品率非常低，成本较高。

由于陶瓷的尺寸和表面精度的要求较高，而陶瓷烧结收缩率大，因而无法保证烧结后瓷体尺寸的精确度，从而导致烧结后需要再加工；此外，陶瓷材料具有高硬度、高强度、脆性大的特性，使其属于难加工材料。而应用于手机的陶瓷材料的加工方式主要是磨削，磨削加工作为精加工手段已在机械加工领域得以广泛使用，其不但能高效率地加工出尺寸精度高、表面质量好的零件，而且易于加工硬度高的材料。磨削液作为陶瓷加工液中的一种重要加工用油，其性能的好坏直接影响到陶瓷材料的加工精度，因此，开发一款具有良好的加工性且环境友好的绿色陶瓷磨削液已成为本领域技术人员的研究方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有良好的加工性能且环境友好的水基绿色陶瓷磨削液。此外，本发明的另一目的在于提供一种所述陶瓷磨削液的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种陶瓷磨削液，按重量百分比计，其由以下组分制成：润滑剂：5-25％、抗磨剂：10-20％、防锈剂：5-10％、润湿剂：5-15％、pH调节剂：15-35％、去离子水：30-50％。

优选的是：按重量百分比计，其由以下组分制成：润滑剂：15％、抗磨剂：10％、防锈剂：10％、润湿剂：10％、pH调节剂：25％、去离子水：30％。

优选的是：所述润滑剂为聚醚胺。

优选的是：所述润滑剂为聚醚胺D400、聚醚胺D2000以及聚醚胺T403中的至少一种。

优选的是：所述抗磨剂为聚乙二醇。

优选的是：所述抗磨剂为聚乙二醇4000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000以及聚乙二醇20000中的至少一种。

优选的是：所述防锈剂为癸二酸、十二烷二酸以及十一烷二酸中的至少一种。

优选的是：所述润湿剂为乙二醇、乙二醇单丁醚、二甘醇单丁醚中的至少一种。

优选的是：所述pH调节剂为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二甘醇胺、2-氨基2-甲基1-丙醇中的至少一种。

本发明的另一目的，一种如上所述的陶瓷磨削液的制备方法，其包括以下制备步骤：

1)将如上所述重量百分比的防锈剂与pH调节剂于70-90℃下搅拌溶解均匀，并自然冷却，得混合液A，备用；

2)将如上所述重量百分比的润滑剂与润湿剂于常温下搅拌混合均匀，得混合液B，备用；

3)将如上所述重量百分比的去离子水与抗磨剂于常温搅拌混合均匀，得混合液C，备用；

4)将以上各步骤中得到的混合液A、混合液B以及混合液C于常温下搅拌混合均匀，并过滤后即得所述磨削液。

本发明的有益效果在于，本发明的磨削液，制备工艺简单，且制得的磨削液具有良好的抗磨减磨性能、粉末沉降性、防锈性、无泡性以及良好的水溶性，可保证砂轮在磨削过程中的锋利度，特别适用于手机陶瓷材料的磨削加工。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。若无特别说明，本发明所采用的各原料均可通过市场购买得到。

根据本发明的一个方面，提供了一种适用于陶瓷、尤其是手机陶瓷加工的磨削液，其中，按重量百分比计，其由以下组分制成：润滑剂：5-25％、抗磨剂：10-20％、防锈剂：5-10％、润湿剂：5-15％、pH调节剂：15-35％、去离子水：30-50％。

其中，所述润滑剂为聚醚胺，具体地，在本发明中，所述聚醚胺可以是聚醚胺D400、聚醚胺D2000以及聚醚胺T403中的至少一种；聚醚胺具有优异的润滑性，可以作为环氧树脂的高性能固化剂，用于生产高强度、高韧性的复合材料，而用于磨削陶瓷材料的砂轮的粘结剂的主要成分为酚醛树脂、环氧树脂等高分子材料，因此，本发明在磨削液中加入聚醚胺组分后有利于保护砂轮，使其保持锋利。

所述抗磨剂为聚乙二醇，具体地，在本发明中，所述聚乙二醇可以是PEG-4000、PEG-8000、PEG-10000以及PEG-20000中的至少一种；高分子量的聚乙二醇具有优异的抗磨性能，可降低磨削过程中砂轮与陶瓷间的摩擦系数，降低磨削热。

所述pH调节剂为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二甘醇胺、2-氨基2-甲基1-丙醇中的至少一种；其可确保磨削液具有良好的碱储备以及防腐性能。

所述防锈剂为癸二酸、十二烷二酸、十一烷二酸中的至少一种；所述防锈剂与胺(pH调节剂)中和后，通过吸附在金属表面，从而保证机台以及金属设备不会被锈蚀。

所述润湿剂为乙二醇、乙二醇单丁醚、二甘醇单丁醚中的至少一种；其可降低液体-粉末间的表面张力，使陶瓷灰和砂轮灰快速沉降，防止加工面刮伤，确保磨削液具有良好的清洁性能以及使用寿命。

根据本发明的另一方面，还提供了所述磨削液的制备方法，其包括以下制备步骤：

1)将如上所述重量百分比的防锈剂与pH调节剂于70-90℃下以20-40r/min的转速搅拌反应2-4h至二者溶解混合均匀，并自然冷却，得混合液A，备用；

2)将如上所述重量百分比的润滑剂与润湿剂于常温下以60-80r/min的转速搅拌混合均匀，得混合液B，备用；

3)将如上所述重量百分比的去离子水与抗磨剂于常温下以60-80r/min的转速搅拌混合均匀，得混合液C，备用；

4)将步骤1)、步骤2)以及步骤3)中得到的混合液A、混合液B以及混合液C于常温下以60-80r/min的转速搅拌混合均匀，并过滤后即得本发明所述的磨削液。

实施例1

一种陶瓷磨削液，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚醚胺D400：15％、PEG-8000：10％、十二烷二酸：10％、乙二醇单丁醚：10％、N-甲基二乙醇胺：15％、二甘醇胺：10％、去离子水：30％。所述陶瓷磨削液的制备步骤包括：

1)将如上所述重量百分比的十二烷二酸与N-甲基二乙醇胺、二甘醇胺于80℃下以30r/min的转速在反应釜中搅拌反应2h至各组分溶解混合均匀，并自然冷却，得微黄色至黄色透明混合液A，备用；

2)将如上所述重量百分比的聚醚胺D400与乙二醇单丁醚于常温下以60r/min的转速搅拌混合均匀，得透明混合液B，备用；

3)将如上所述重量百分比的去离子水与PEG-8000于常温下以60r/min的转速搅拌混合均匀，得透明混合液C，备用；

4)将步骤1)、步骤2)以及步骤3)中得到的混合液A、混合液B以及混合液C于常温下以60r/min的转速搅拌混合均匀，并过滤后即得所述的磨削液。

实施例2

一种陶瓷磨削液，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚醚胺D400：2％、聚醚胺D2000：3％、PEG-4000：10％、PEG-8000：5％、癸二酸：5％、乙二醇单丁醚：10％、N-甲基二乙醇胺：10％、2-氨基2-甲基1-丙醇：5％、去离子水：50％；所述磨削液的制备过程同实施例1。

实施例3

一种陶瓷磨削液，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚醚胺D400：5％、聚醚胺D2000：10％、聚醚胺T403：10％、PEG-4000：10％、PEG-10000：2％、十一烷二酸：8％、二甘醇单丁醚：5％、三乙醇胺：15％、二甘醇胺：5％、去离子水：30％；所述磨削液的制备过程同实施例1。

实施例4

一种陶瓷磨削液，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚醚胺T403：10％、PEG-10000：9％、PEG-20000：9％、十一烷二酸：4％、十二烷二酸：6％、乙二醇单丁醚：7％、二甘醇单丁醚：8％、N-甲基二乙醇胺：10％、2-氨基2-甲基1-丙醇：5％、去离子水：32％；所述磨削液的制备过程同实施例1。

实施例5

一种陶瓷磨削液，按重量百分比计，其由以下组分制成：聚醚胺D2000：5％、聚醚胺T403：1％、PEG-20000：13％、癸二酸：6％、二甘醇单丁醚：6％、三乙醇胺：10％、N-甲基二乙醇胺：5％、二甘醇胺：20％、去离子水：34％；所述磨削液的制备过程同实施例1。

对上述各实施例中制得的磨削液进行性能检测，其结果如表1所示，其中，所述P_B按照GB/T3142-1982检测，所述密度按照GB/T1884-2000测量，所述防锈性以及表面张力按照GB/T6144-2010检测。

表1检测结果

从表1的结果可看出，本发明制得的磨削液具有良好的润滑性、润湿性以及防锈性。

本发明所描述的具体实施例只用于对本发明所述的磨削液的具体实现过程的详细描述，而不是对其实现过程的限定。任何对此方法进行的修饰与改良，在专利范围或范畴内同类或相近物质的替代与使用，均属于本发明专利保护范围。

Claims (6)

1.一种陶瓷磨削液，其特征在于：按重量百分比计，其由以下组分制成：润滑剂：5-25％、抗磨剂：10-20％、防锈剂：5-10％、润湿剂：5-15％、pH调节剂：15-35％、去离子水：30-50％；

其中：所述润滑剂为聚醚胺D400、聚醚胺D2000以及聚醚胺T403中的至少一种；

所述抗磨剂为聚乙二醇4000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000以及聚乙二醇20000中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的陶瓷磨削液，其特征在于：按重量百分比计，其由以下组分制成：润滑剂：15％、抗磨剂：10％、防锈剂：10％、润湿剂：10％、pH调节剂：25％、去离子水：30％。

3.根据权利要求1或2所述的陶瓷磨削液，其特征在于：所述防锈剂为癸二酸、十二烷二酸以及十一烷二酸中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的陶瓷磨削液，其特征在于：所述润湿剂为乙二醇、乙二醇单丁醚、二甘醇单丁醚中的至少一种。

5.根据权利要求1或2所述的陶瓷磨削液，其特征在于：所述pH调节剂为三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二甘醇胺、2-氨基2-甲基1-丙醇中的至少一种。

6.如权利要求1或2所述的陶瓷磨削液的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：

1)将如上所述重量百分比的防锈剂与pH调节剂于70-90℃下搅拌溶解均匀，并自然冷却，得混合液A，备用；

2)将如上所述重量百分比的润滑剂与润湿剂于常温下搅拌混合均匀，得混合液B，备用；

3)将如上所述重量百分比的去离子水与抗磨剂于常温搅拌混合均匀，得混合液C，备用；

4)将以上各步骤中得到的混合液A、混合液B以及混合液C于常温下搅拌混合均匀，并过滤后即得所述磨削液。