CN108192506A - 一种金属表面研磨抛光剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及金属表面处理技术领域，更具体地说，它涉及一种金属表面研磨抛光剂及制备方法，包括以下重量份数的组分：研磨剂16‑33份、消泡剂1‑2份、碳酸钠0.5‑2份、表面活性剂0.5‑2份、脂肪醇硫酸铵0.5‑2份、表面调光剂0.5‑1.5份、缓蚀剂0.5‑1.5份、悬浮剂0.2‑0.5份、抗凝剂0.2‑0.6份、水60‑70份，使用本发明的金属表面研磨抛光剂对金属表面进行研磨抛光时可以减少中间多次粗磨与中磨环节，提高生产效率。

Description

一种金属表面研磨抛光剂及制备方法

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，更具体地说，它涉及一种金属表面研磨抛光剂及制备方法。

背景技术

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，降低工件表面的粗糙度，以获得光亮、平整的表面的加工方法。抛光是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行修饰加工的一种表面处理加工工艺。通过对金属工件进行抛光处理后可以得到光滑的金属表面或镜面效果。

手机与数码产品配件在生产加工过程中，工件与加工设备之间的摩擦、工件在运输过程中相互碰撞可能会使金属工件表面产生磨痕、刀痕等，而加工过程中残留在工件上的切削液、助洗剂等会对产品表面形成腐蚀白点，影响产品的美观度，因此，经初步加工后的半成品表面一般较为粗糙，需要对其表面进行进一步的加工处理。

现有技术中，通过对手机与数码产品配件的金属表面进行研磨抛光处理，以除去加工过程中金属表面残留的划痕和腐蚀白点，进而使经研磨抛光处理后的金属表面呈现镜面效果。但是，目前行业上对手机与数码产品配件进行研磨抛光处理时，需要对金属表面进行三次以上的粗磨与中磨，然后再精磨，经过多次研磨后，再进行镜面抛光。研磨过程中由于采用粒径介于2－5um单位研磨粒子，在首道工艺上已经对产品工件造成了深度划痕，必须再由后续多次研磨修复以去除划痕，因此需要较长的研磨时间，工艺繁琐，且抛光效果差，生产效率低，不利于生产。

中国发明专利CN1654585A公开的核/壳型纳米粒子研磨剂抛光液组合物及其制备方法，相比传统的研磨抛光试剂及工艺，使用上述的研磨剂抛光液对金属表面进行研磨抛光处理，可缩短抛光时间，且抛光效果好，但是，上述研磨剂抛光液在制备过程中不仅需要对试剂进行机械搅拌，还需采用超声分散或球磨分散的方式对试剂进行分散，制备方法较为繁琐。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的第一目的在于提供一种金属表面研磨抛光剂，具有抛光效果好，且抛光效率高的优点。

本发明的第一目的是通过以下技术方案得以实现的：一种金属表面研磨抛光剂，研磨剂16-33份、消泡剂1-2份、碳酸钠0.5-2份、表面活性剂0.5-2份、脂肪醇硫酸铵0.5-2份、表面调光剂0.5-1.5份、缓蚀剂0.5-1.5份、悬浮剂0.2-0.5份、抗凝剂0.2-0.6份、水60-70份。

通过采用上述技术方案，研磨剂是一种含有摩擦材料的研磨用品，通过磨粒的摩擦作用产生的机械力，将产品表面经化学反应后形成的钝化膜去除，达到对产品表面进行研磨和抛光的目的，从而使产品表面平整。使用时磨粒呈自由状态。经试验发现，当研磨剂所占的重量份数为26-28份时，磨料的浓度适宜，研磨抛光效率高，当所占的重量份数过高时，磨料的浓度过大，试剂的粘性过大，流动性降低，影响金属产品表面的氧化层的有效形成，导致抛光效率降低；当研磨剂所占的重量份数过低时，磨料的数量过少，抛光效率也会随之降低，抛光效果差。

表面活性剂可作为分散剂，使磨料均匀分散在研磨剂中，阻止已分散开的固体颗粒重新聚结，减少沉淀的产生，使试剂中的粒子不易发生聚集生成大粒子，大粒子易发生沉淀导致试剂失效，同时大粒子对金属产品表面进行研磨的过程中，容易使金属表面产生划痕，降低产品表面的光洁度，进而使工作人员需要对产品表面进行多次打磨处理才能将划痕磨去，延长了加工时间，降低了生产效率。因此，在试剂中添加表面活性剂可使研磨颗粒之间产生排斥力使研磨粒不易聚集，有利于提高试剂的均匀稳定性，缩短研磨抛光时间，提高生产效率和研磨抛光效果，提高产品表面的光洁度。

表面活性剂还具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、洗涤、防腐、抗静电等作用，可作为洗涤剂，除去产品表面的污物，其润湿性可提高试剂在产品表面的附着性和沉积量，提高试剂中的有效成分在有水分条件下的释放速度和扩展面积，进而提高试剂的研磨抛光效果和抛光效率，提高生产效率。经试验发现，表面活性剂重量份数小于0.5份时，会造成起泡不均匀，分散力与乳化力同时减弱；重量份数大于2份时，会造成泡沫过多，影响研磨抛光液在正常条件下的使用。

悬浮剂具有防沉淀的作用，是一类可以将4微米以下的微粒均匀分散于水中的制剂，可以减少试剂中的沉淀物质的产生，进而减少研磨过程中大颗粒沉淀物质划伤金属表面使表面产生划痕的情况发生，提高产品表面的光洁度，有利于镜面效果的形成，缩短工作人员的研磨工序和研磨时间。悬浮剂的分散性和展着性都比较好，悬浮率高，粘附性较强，可提高试剂在产品表面的粘附性，有利于提高试剂与金属产品的作用效果，进而提高抛光效率和抛光效果，提高生产效率。

经试验发现，悬浮剂重量份数小于0.2份时，达不到一定的分散与防沉淀效果；重量份数大于0.5份时，会使产品工件表面形成一层难以清洗的油状膜。

消泡剂是一种具有较低表面张力和较高表面活性、能抑制或消除体系中泡沫的物质。消泡剂能自发地进入液膜而使气泡破裂，使泡沫减少到合理使用条件，如果不添加消泡剂，会造成试剂中的泡沫过多甚至溢出，无法看清作业时的工件状况，造成产品不良率增加。通过试验发现，消泡剂重量份数小于1份时，消泡剂对其它添加剂所产生的大量泡沫不能起到抑制作用；消泡剂重量份数大于2份时，消泡剂中的有机硅油状成分液体过多，会对产品工件表面造成发蒙现象，且难以清洗。

碳酸钠碳酸钠属于强碱弱酸盐，可用于调节试剂的pH值。同时，碳酸钠作为研磨助剂，可增加试剂的稳定性，提高研磨效果和研磨速率。

脂肪醇硫酸铵是由植物或天然提取的三氧化硫将C12-14脂肪醇催化酯化成C12-14脂肪醇硫酸酯，再用氨水中和而得,是聚合的乳化剂、助剂,具有去污、润湿、发泡、乳化、易生物降解等性能。脂肪醇硫酸铵具有去污、润湿、乳化等性能。将脂肪醇硫酸铵添加在试剂中，可提高试剂的润滑性、去污能力等，提高润滑性可降低研磨过程中所使用的刀具或砂轮的成本，提高加工精度，提高去污能力有利于除去附着在产品表面的污物，提高产品表面的光洁度，提高抛光效率，进而提高生产效率。

表面调光剂是一类研磨与抛光助剂，作用是降低产品表面粗糙度而增加光泽，达到提亮增白的效果，可以是染料或者是涂料助剂类的试剂，有利于镜面效果的形成，提高研磨抛光效果。

缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂，以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物。在试剂中加入少量的缓蚀剂可以在金属产品表面形成一层很薄的保护膜，减缓金属产品的腐蚀速率，延长金属产品的使用寿命。它的用量很小(占重量配比的0.1%～1%)，但效果显著。

抗凝剂为防止研磨抛光液在低温条件或化学反应的作用下凝结起块，起到分散的作用。

通过试验发现，使用本发明的配方及配比，本发明的金属表面研磨抛光剂具有以下优点：

1、润滑性良好，良好的润滑性提高试剂的流速，能够使反应产物及时脱离加工工件的表面，还可以降低加工区域的温度，使得加工工件的表面温度相对一致，使产品表面不易产生腐蚀白点，减少研磨抛光的次数，提高抛光效率，抛光效果，使加工后的产品表面光滑平整，镜面效果好；

2、试剂的稳定性良好，试剂中的颗粒物质分散均匀，不易聚合形成大颗粒物质生成沉淀，降低大颗粒物质对金属表面的划损，减少金属产品表面的划痕数量，提高产品表面的光洁度，有利于镜面效果的产生，同时可减少研磨工序，提高研磨抛光效率，提高生产效率；

3、试剂中添加了具有去污、清洁及提高产品表面亮度的成分，有利于产品镜面效果的形成，提高产品的质量。

本发明进一步设置为：所述研磨剂包括以下重量份数的组分：无机粒子5-10份、硅溶胶10-20份和纳米氧化铝1-3份。

通过采用上述技术方案， 硅溶胶是二氧化硅与水的离子交换法加工后的结合溶剂，结合后的溶剂是纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液，主要用于金属表面的研磨与抛光。

纳米氧化铝粒度分布均匀、纯度高、具有极好的分散性，其比表面高，具有耐高温的惰性，高活性，属活性氧化铝，多孔性、硬度高，可作为精密抛光材料。

经试验发现，硅溶胶、纳米氧化铝、无机粒子的重量份数过小时，粒子成分就随之变少，溶于研磨抛光液中的粒子变少，会使研磨抛光时间变长，同时达不到预期的镜面效果；硅溶胶、纳米氧化铝、无机粒子的重量份数过大时，会造成一定的液体沉淀，以及以其它添加剂产生化学反应而凝结成块。当研磨剂各组分的重量份数为上述配比和组分时，抛光效率更高，抛光效果更好，且成本较低，更有利于生产。当采用本发明的重量配比时，其抛光效率更高，抛光效果更好，可达到预期的镜面效果。

本发明进一步设置为：所述无机粒子为纳米金刚粉、氧化锆、氧化铈、棕刚玉微粉或白刚玉微粉中的任一种。

通过采用上述技术方案，纳米金刚粉在水中均匀分散形成纳米金刚石研磨液，具有良好的分散稳定性，其加工成本相对较低，广泛适用于超硬材料、硬质合金等硬质材料的研磨抛光。既可以提高磨削速率，又可以将磨削过程中产生的大量热量迅速排走，从而避免工件表面被烧伤产生腐蚀白点。研磨液的添加量是根据水质和产生切削屑来决定的，水质硬切削量多，则研磨液的添加量应多些。经试验发现，采用原工艺方法研磨抛光时需把磨料反复使用，需要对工件进行几十小时的研磨抛光，效率很低。而纳米金刚石抛光相同的工件所需的时间仅需十几小时至几十分钟，效率提高数十倍至数百倍。

氧化锆的化学式为ZrO2，是锆的主要氧化物，通常状况下为白色无臭无味晶体，难溶于水、盐酸和稀硫酸。一般常含有少量的二氧化铪。化学性质不活泼，且具有高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂，亦是人工钻的主要原料，能带间隙大约为5-7eV，氧化锆硬度次于金刚石。

在试剂中添加氧化铈可以使研磨抛光试剂具有切削力强、抛光时间短、使用寿命长、抛光精度高的优点。氧化铈抛光粉根据氧化铈的含量分为低铈、中铈、高铈抛光粉，其切削力和使用寿命也由低到高。

棕刚玉微粉，棕刚玉又称金刚砂，是用矾土、碳素材料、铁屑三种原料在电弧炉中经过融化还原而制得的棕褐色人造刚玉。棕刚玉主要化学成份是 AL₂O₃，其含量在95.00%-97.00%，另含有少量的Fe，Si，Ti等。棕刚玉是最基本的磨料，其磨削性能好，适用范围广，价格便宜，被广泛应用。

白刚玉微粉，白刚玉是以优质铝氧化粉为原料，经电熔提炼结晶而成，纯度高、自锐性好、耐酸碱腐蚀、耐高温、热态性能稳定，它硬度略高于棕刚玉，韧性稍低，磨削能力强、发热量小、效率高。用其可制成磨具，可适用于磨削高碳钢、高速钢及不锈钢等细粒度磨料，可用于高级研磨和抛光。

本发明进一步设置为：所述消泡剂为有机硅消泡剂或水改性消泡剂。

通过采用上述技术方案，有机硅消泡剂与水改性消泡剂类似，是一种白色粘稠的乳液，主要组分为硅油有机硅成分，硅油常温下是不挥发的油状液体，在水、动植物油及矿物油中不溶，或溶解度很小，既能耐高温，也能耐低温。化学性能呈惰性，物理性能稳定，无生物活性。在配比适宜的情况下，可在含酸、碱、盐的体系中使用。

本发明进一步设置为：表面调光剂为增光剂或荧光剂。

通过采用上述技术方案，在试剂中添加增光剂，可降低金属表面的粗糙度，提高金属表面的光泽度，有利于镜面效果的形成，可分为润湿型、流平型和有机硅体系型。降低试剂的黏度，增加试剂在研磨抛光过程中的流动性；使试剂表面张力更加均匀，增加试剂的润湿性，从而使加工后的产品表面获得较好的平整度及光泽。增光剂可应用用于涂料领域的增光剂，如SP-9512增光剂。

荧光剂又名荧光增白剂，是一种荧光染料，或称为白色染料，也是一种复杂的有机化合物，能吸收入射光线产生荧光，使所染物质获得类似荧石的发光的效应，达到增白的效果，在试剂中添加荧光剂可以提亮金属表面的光泽度，有利于镜面效果的形成。

本发明进一步设置为：表面活性剂为非离子表面活性剂。

通过采用上述技术方案，非离子表面活性剂主要以聚氧乙烯型活性剂作为使用对象，非离子表面活性剂是指在水溶液中不电离，其亲水基主要是由具有一定数量的含氧基团（一般为醚基和羟基) 构成。因为在溶液中不是离子状态，所以稳定性高，不易受强电解质无机盐类存在的影响，也不易受PH 值的影响，与其他类型表面活性剂相容性好。因此，采用非离子表面活性剂使试剂更稳定。

本发明进一步设置为：所述缓蚀剂为聚合物类缓蚀剂。

通过采用上述技术方案，聚合物类缓蚀剂主要包括聚乙烯类，POCA，聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化学物。

本发明进一步设置为：所述悬浮剂为水悬浮剂。

通过采用上述技术方案，水悬浮剂是以水作溶剂的悬浮剂。水悬浮剂的配方中常用的分散助剂有扩散剂NNO、拉开分BX、wgwin D909s；抗沉淀剂一般有聚羧酸盐类、wgwinD88或者D91；增稠剂一般使用黄原胶、羧甲基纤维素等。水悬浮剂具有以下优点：①无粉尘危害，对操作者和环境安全；②以水为分散介质，没有由有机溶剂产生的易燃和药害问题；③与可湿性粉剂相比，允许选用不同粒径的原药，以便使制剂的生物效果和物理稳定性达到最佳；④液体悬浮剂在水中扩散良好；⑤比重大，包装体积小；⑥悬浮剂的分散性和展着性都比较好，悬浮率高，粘附能力比较强，有利于提高研磨效果。⑦具有粒子小、活性表面大、渗透力强、配药时无粉尘、成本低、药效高等特点；并兼有可湿性粉剂和乳油的优点，可被水湿润，加水稀释后悬浮性好。

本发明的第二目的在于提供一种金属表面研磨抛光剂的制备方法，制备方法简单，制备出的金属表面研磨抛光剂能有效缩短研磨与抛光时间，有效去除腐蚀白点与磨损划痕。

本发明的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种金属表面研磨抛光剂的制备方法，先依次将悬浮剂和抗凝剂溶于水后再分别将消泡剂、碳酸钠、表面活性剂、脂肪醇硫酸铵、光亮剂和缓蚀剂溶于水，其中，消泡剂需先于表面活性剂、脂肪醇硫酸铵放入水中,且每添加一种组分需搅拌均匀后再添加下一组分。

通过采用上述技术方案，经试验发现，当改变水、悬浮剂、抗凝剂、研磨剂和消泡剂的添加顺序时，会造成粉体快速沉淀、泡沫过多、化学反应结块等不良结果。当先添加非离子表面活性剂、脂肪醇硫酸铵再添加消泡剂时，试剂中会出现大量泡沫，从而影响试剂的制备。当先添加研磨剂再添加悬浮剂和抗凝剂时，研磨剂会快速沉淀、出现化学反应结块的不良现象，从而影响研磨剂的制备。

本发明的制备方法简单，且使用时不需采用多台研磨机配合使用，可降低生产成本，有利于工业生产，且通过试验发现，采用上述制备方法制备的金属表面研磨抛光剂，磨料的浓度适宜，研磨抛光效率高；试剂稳定性好，试剂中的磨料不易发生聚集产生大颗粒磨料或沉淀，使加工工件表面不易产生划痕，减少重复研磨抛光的次数，提高抛光效率；润滑性良好，良好的润滑性提高试剂的流速，能够使反应产物及时脱离加工工件的表面，还可以降低加工区域的温度，使得加工工件的表面温度相对一致，使产品表面不易产生腐蚀白点，减少研磨抛光的次数，提高抛光效率，抛光效果，使加工后的产品表面光滑平整，镜面效果好；同时，具有清洗去污的能力，加工后的工件表面光滑度高、光泽度好。综上，采用本发明的制备方法制备出的金属表面研磨抛光剂能有效缩短研磨与抛光时间，有效去除腐蚀白点与磨损划痕，安全环保，对人体无害。

本发明进一步设置为：包括以下步骤：

步骤一，将水置于容器中，水温为24-26℃；

步骤二，取悬浮剂溶于步骤一的水中，并搅拌至水体呈淡白色，有少量泡沫浮于水面；

步骤三，取抗凝剂溶于步骤二的水中，搅拌均匀后水体呈淡白色，有少量泡沫浮于水面；

步骤四，取研磨剂溶于步骤三的水中，并搅拌至水体颜色变白，呈现为乳白色，容器壁呈现出疏水性，有少量泡沫浮于水面；

步骤五，取消泡剂溶于步骤四的水中，并搅拌至水体呈乳白色，容器壁仍呈现出疏水性，泡沫明显变少，极少量泡沫浮于水面，且有少量不溶于水的微小颗粒粘于容器壁上；

步骤六，取碳酸钠溶于步骤五的水中，并搅拌至水体呈乳白色，容器壁仍呈现出疏水性，极少量泡沫浮于水面；

步骤七，取表面活性剂溶于步骤六的水中，搅拌至水体颜色呈乳白色，容器壁呈现出疏水性变弱，少量泡沫浮于水面；

步骤八，取脂肪醇硫酸铵溶于步骤七的水中，搅拌至水体呈乳白色，容器壁呈现出的疏水性变得更弱，少量泡沫浮于水面；

步骤九，取表面调光剂溶于步骤八的水中，并搅拌至水体呈乳白色，容器壁上的颗粒变少，逐渐混合于水中，仍有少量泡沫浮于水面，容器壁上的颗粒变少，逐渐混合于水中；

步骤十，取缓蚀剂溶于步骤九的水中，并搅拌至水体呈乳白色，容器壁上的颗粒混合于水中，仍有少量泡沫浮于水面。

通过采用上述技术方案，经试验发现，所得的试剂稳定性好，试剂中的磨料不易发生聚集产生大颗粒磨料或沉淀，抛光效率更高，抛光效果更好。

本发明进一步设置为：所述步骤二到步骤十中采用0-1440rpm搅拌器进行搅拌；

步骤二将搅拌器调至中速档，搅拌时长为30-50秒；

步骤三将搅拌器调至中速档，搅拌时长为30-40秒；

步骤四将搅拌器调至中高速档，搅拌时长为190-220秒；

步骤五将搅拌器调至中速档，搅拌时长为50-60秒；

步骤六将搅拌器调至中高速档，搅拌时长为80-90秒；

步骤七和步骤八均将搅拌器调至中高速档，搅拌时长为50-60秒；

步骤九和步骤十均将搅拌器调至中高速档，搅拌时长为30-40秒。

通过上述技术方案，制备研磨剂的过程中，各步骤采用上述的搅拌速度和搅拌时间，使制备后的试剂更均匀，性质更稳定，不易发生聚集和沉淀，有利于提高试剂的研磨效果。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，本发明的金属表面研磨剂可快速地对金属表面进行研磨与抛光工艺，减少制作工艺中的成本开支，优化金属产品的制作工艺，缩短制作时间，良品率高，且不腐蚀产品表面，能有效修复划痕与白点，安全环保，对人体无害；

其二，本发明的金属表面研磨剂的制备方法简单，制成的试剂的磨料的浓度适宜，研磨抛光效率高；试剂稳定性好，试剂中的磨料不易发生聚集产生大颗粒磨料或沉淀，使加工工件表面不易产生划痕，减少重复研磨抛光的次数，提高抛光效率；润滑性良好，良好的润滑性提高试剂的流速，能够使反应产物及时脱离加工工件的表面，还可以降低加工区域的温度，使得加工工件的表面温度相对一致，使产品表面不易产生腐蚀白点，减少研磨抛光的次数，提高抛光效率，抛光效果，使加工后的产品表面光滑平整，镜面效果好；同时，具有清洗去污的能力，加工后的工件表面光滑度高、光泽度好。

具体实施方式

下面结合表格和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例1

一种金属表面研磨抛光剂，其所含的组分和各组分相应的重量配比如实施例1-14。

表1 对实施例1- 9中所含组分、各组分相应重量份配比的汇总。

实施例10

一种金属表面研磨抛光剂，实施例10与实施例1的不同之处在于纳米金刚粉改为氧化锆。

实施例11

一种金属表面研磨抛光剂，实施例11与实施例1的不同之处在于纳米金刚粉改为氧化铈。

实施例12

一种金属表面研磨抛光剂，实施例12与实施例1的不同之处在于消泡剂为水改性消泡剂。

实施例13

一种金属表面研磨抛光剂，实施例13与实施例1的不同之处在于表面调光剂为荧光剂。

实施例14

一种制备实施例1的金属表面研磨抛光剂的方法，包括以下步骤：

步骤一，备好干净的塑胶容器或量杯，手动调速0-1440rpm小型搅拌器；

步骤二，将水倒入容器中，水温为25℃；

步骤三，往步骤二中的容器加入悬浮剂，将步骤一中所述的搅拌器调制中速搅拌档搅拌40s，搅拌完成后水体呈淡白色，有少量泡沫浮于水面；

步骤四，往步骤三中的容器加入抗凝剂，将步骤一中所述的搅拌器调制中速搅拌档搅拌35s，搅拌完成后水体仍呈现为淡白色，有少量泡沫浮于水面；

步骤五，往步骤四中的容器加入硅溶胶，将步骤一中所述的搅拌器调制中高速搅拌档搅拌50s，搅拌完成后水体颜色变白，呈现为乳白色，塑胶容器壁呈现出疏水性，有少量泡沫浮于水面；

步骤六，往步骤五中的容器加入纳米金刚粉，将步骤一中所述的搅拌器调制中高速搅拌档搅拌55s，搅拌完成后水体颜色呈现为乳白色，塑胶容器壁仍呈现出疏水性，有较多量泡沫浮于水面；

步骤七，往步骤六中的容器加入消泡剂，将步骤一中所述的搅拌器调制中速搅拌档搅拌55s，搅拌完成后水体颜色呈现为乳白色，塑胶容器壁仍呈现出疏水性，泡沫明显变少，极少量泡沫浮于水面；

步骤八，往步骤七中的容器加入碳酸钠，将步骤一中所述的搅拌器调制中高速搅拌档搅拌85s，搅拌完成后水体颜色呈现为乳白色，塑胶容器壁仍呈现出疏水性，极少量泡沫浮于水面；

步骤九，往步骤八中的容器加入聚氧乙烯型活性剂，将步骤一中所述的搅拌器调制中高速搅拌档搅拌55s，搅拌完成后水体颜色呈现为乳白色，塑胶容器壁呈现出疏水性变弱，少量泡沫浮于水面；

步骤十，往步骤九中的容器加入脂肪醇硫酸铵，将步骤一中所述的搅拌器调制中高速搅拌档搅拌55s，搅拌完成后水体颜色仍然呈现为乳白色，塑胶容器壁呈现出的疏水性变得更弱，少量泡沫浮于水面；

步骤十一，往步骤十中的容器加入纳米氧化铝，将步骤一中所述的搅拌器调制中高速搅拌档搅拌85s，搅拌完成后水体颜色呈现为乳白色，塑胶容器壁呈现出疏水性变弱，且有少量不溶于水的氧化铝粉粘于塑胶容器壁上，呈极微小颗粒状，有少量泡沫浮于水面；

步骤十二，往步骤十一中的容器加入表面调光剂，将步骤一中所述的搅拌器调制中高速搅拌档搅拌35s，搅拌完成后水体颜色呈现为乳白色，塑胶容器壁上的颗粒变少，逐渐混合于水中，仍有少量泡沫浮于水面；

步骤十三，往步骤十二中的容器加入缓蚀剂，将步骤一中所述的搅拌器调制中高速搅拌档搅拌35s，搅拌完成后水体颜色呈现为乳白色，塑胶容器壁上的颗粒逐渐混合于水中，仍有少量泡沫浮于水面，即得金属表面研磨抛光剂。

实施例2-13以及对比例1-8的研磨剂的制备方法与实施例14相同。

对比例9

对比例9与实施例14的不同之处在于，将步骤五与步骤三、四的顺序做调换，先进行步骤五再进行步骤三、四的操作。

对比例10

对比例10与实施例14的不同之处在于，将步骤七与步骤九、十的顺序进行调换，先进行步骤九、十，再进行步骤七的操作。

经试验发现，采用实施例14的制备方法制备实施例1-13、及对比例1-8的研磨抛光剂，制成的实施例1-8的研磨抛光剂从外观上看基本相同，溶液试剂呈乳白色，塑胶容器壁上的颗粒混合于水中，有少量泡沫浮于水面，无沉淀生成；制成的对比例2和对比例9的研磨抛光剂中存在大颗粒沉淀和块状物质；对比例5存在沉淀；制成的对比例7和对比例10的研磨抛光剂中存在大量泡沫。

综上可得，通过实施例1-13可知，当采用本发明的组分配比以及制备方法制备金属表面研磨抛光剂时，得到的研磨抛光剂的溶液性状稳定，各组分不易发生聚合形成沉淀，同时，各组分不易发生化学反应形成块状物质影响试剂的稳定性和研磨效果；通过对比例2可知，当硅溶胶的含量过大时，过多的二氧化硅容易发生沉淀，并与其它组分发生化学反应而凝结成块；通过对比例5可知，当添加的悬浮剂的量过少时，悬浮剂达不到分散及防沉淀的效果，试剂中的各组分容易发生沉淀，影响试剂的研磨效果；通过对比例7可知，当消泡剂的含量过少时，消泡剂对试剂中的其它组分所产生的泡沫不能起到抑制作用，使制成的试剂存在大量的泡沫，影响工件的加工，通过对比例9可知，在添加硅溶胶前需先加悬浮剂和抗凝剂，否则添加的组分会在溶剂中快速沉淀，并发生化学反应形成结块，影响试剂的制备；通过对比例10可知，当先加消泡剂再加表面活性剂和脂肪醇硫酸铵时，试剂中会生成大量的泡沫，影响试剂的制备。

应用例1

一种使用实施例1金属表面研磨抛光剂的方法，取金属表面研磨抛光剂1L，放置于研磨抛光机器的研磨液容器中，打开自动搅拌器，机器中放置待研磨抛光的镍磷敷镀的铝合金工件，打开机器开始研磨抛光，研磨6分钟后，机器停止研磨操作，取出工件，用干净水冲洗干净并干燥。

其中，抛光条件如下：

抛光机：双面抛光机；

抛光垫：厚度1.04mm，重量365g，密度为0.65g/m³，硬度80°，绒毛层厚度550μm；

工件：95mm/5mil镍磷敷镀的铝合金工件；

工件数：45片；

抛光压力：70g/cm2；

下盘转速：25rpm；

抛光液流量：500ml/min。

使用实施例1-13、对比例1-8以及实施例15-16制备的金属表面研磨抛光剂的方法，与应用例1的使用方法相同。

性能测试

将分别通过实施例1-13、实施例15-16及对比例1-8的研磨抛光试剂加工过的工件进行外观检查试验、表面波纹度(Wa)试验、表面平均粗糙度(Ra)试验和去除率试验。

试验方法

1、分别用光学显微镜观察各工件的表面形态；

2、用Chap-man MP2000+表面形貌仪测试表面波纹度(Wa)和平均粗糙度(Ra)，其分辨率为0.3 埃，测量平均粗糙度的波长为80微米，测量表面波纹度的波长为400微米。

3、用XRF1020厚度测试系统测试铝合金基片敷镀镍磷层的厚度，抛光前后镍磷层厚度差为去除量，去除量与时间的比例为去除率。

将实施例1-13、实施例14-15和对比例1-8的性能测试结果汇总到表2。

表2 对实施例1-13、实施例14-15和对比例1-8的性能测试结果汇总。

结果分析

1、通过表2可知，采用实施例1-13的研磨抛光剂对金属工件表面进行研磨抛光处理，处理后的金属表面平整、光滑且镜面效果良好，其研磨去除率高可知在相同的研磨时间下，研磨抛光液的研磨效率较对比例的高，表面波纹度较和平均粗糙度均比对比例的表面波纹度和平均粗糙度低，因此本发明的金属表面研磨抛光剂的研磨抛光效果好，研磨效率高。

2、通过实施例1与对比例1和对比例2对比可知，对比例1硅溶胶重量份数小于10份，硅溶胶含量过小，试剂中的纳米粒子成分就随之变少，溶于研磨抛光液中的粒子变少，使研磨抛光时间变长，同时达不到预期的镜面效果；对比例2硅溶胶重量份数大于20份，硅溶胶含量过大，会造成一定的液体沉淀，同时过量的硅溶胶会与其它的组分发生化学反应而凝结成块。

3、通过实施例1与对比例3和对比例4对比可知，对比例3非离子表面活性剂的重量份数小于0.5份时，非离子表面活性剂的含量过少，使试剂溶液起泡不均匀，分散力与乳化力同时减弱。对比例4非离子表面活性剂的重量份数大于2份，非离子表面活性剂的含量过多，使试剂溶液产生的泡沫过多，影响研磨抛光液在正常条件下的使用。

4、通过实施例1与对比例5和对比例6对比可知，对比例5悬浮剂的重量份数小于0.2份，悬浮剂的含量过少，达不到分散与防沉淀效果，使制成的试剂溶液中形成沉淀；对比例6悬浮剂的重量份数大于0.5份，悬浮剂的含量过多，使研磨后的产品工件表面形成一层油状膜，难以清洗。

5、通过实施例1与对比例7和对比例8对比可知，对比例7消泡剂的重量份数小于1份，消泡剂的含量过少，对其它添加剂所产生的大量泡沫不能起到抑制作用，制成的试剂溶液中存在大量泡沫，影响工件的加工。对比例8消泡剂的重量份数大于2份，消泡剂的含量过多，有机硅油状成分液体过多，会对产品工件表面造成发蒙现象，且难以清洗。

综上所述，当采用本发明的组分配比以及制备方法制备的金属表面研磨抛光剂具有以下优点：

1、可快速地对金属表面进行研磨与抛光工艺，减少制作工艺中的成本开支，优化金属产品的制作工艺，缩短制作时间，良品率高，且不腐蚀产品表面，能有效修复划痕与白点，安全环保，对人体无害；

2、制备方法简单，制成的试剂的磨料的浓度适宜，研磨抛光效率高；试剂稳定性好，试剂中的磨料不易发生聚集产生大颗粒磨料或沉淀，使加工工件表面不易产生划痕，减少重复研磨抛光的次数，提高抛光效率；润滑性良好，良好的润滑性提高试剂的流速，能够使反应产物及时脱离加工工件的表面，还可以降低加工区域的温度，使得加工工件的表面温度相对一致，使产品表面不易产生腐蚀白点，减少研磨抛光的次数，提高抛光效率，抛光效果，使加工后的产品表面光滑平整，镜面效果好；同时，具有清洗去污的能力，加工后的工件表面光滑度高、光泽度好。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.根据权利要求1所述的一种金属表面研磨抛光剂，其特征在于，包括以下重量份数的组分：研磨剂16-33份、消泡剂1-2份、碳酸钠0.5-2份、表面活性剂0.5-2份、脂肪醇硫酸铵0.5-2份、表面调光剂0.5-1.5份、缓蚀剂0.5-1.5份、悬浮剂0.2-0.5份、抗凝剂0.2-0.6份、水60-70份。

2.根据权利要求1所述的一种金属表面研磨抛光剂，其特征在于，所述研磨剂包括以下重量份数的组分：无机粒子5-10份、硅溶胶10-20份和纳米氧化铝1-3份。

3.根据权利要求2所述的一种金属表面研磨抛光剂，其特征在于，所述无机粒子为纳米金刚粉、氧化锆、氧化铈、棕刚玉微粉或白刚玉微粉中的任一种。

4.根据权利要求1所述的一种金属表面研磨抛光剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂或水改性消泡剂。

5.根据权利要求1所述的一种金属表面研磨抛光剂，其特征在于，所述表面调光剂为增光剂或荧光剂。

6.根据权利要求1所述的一种金属表面研磨抛光剂，其特征在于，所述表面活性剂为非离子表面活性剂。

7.根据权利要求1所述的一种金属表面研磨抛光剂，其特征在于，所述缓蚀剂为聚合物类缓蚀剂。

8.根据权利要求1所述的一种金属表面研磨抛光剂，其特征在于，所述悬浮剂为水悬浮剂。

9.一种制备如权利要求1-9任意一项所述的金属表面研磨抛光剂的方法，其特征在于，先依次将悬浮剂和抗凝剂溶于水后再分别将消泡剂、碳酸钠、表面活性剂、脂肪醇硫酸铵、表面调光剂和缓蚀剂溶于水，其中，消泡剂需先于表面活性剂、脂肪醇硫酸铵放入水中,且每添加一种组分需搅拌均匀后再添加下一组分。