CN110577824B - 一种水性研磨剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水性研磨剂及其制备方法，所述水性研磨剂以100重量份的水为基准，由以下组分配制而成：1~2重量份的助流变剂、8~10重量份的金属加工液以及28~32重量份的氧化铝粉末。本发明通过水、金属加工液及氧化铝粉末的混合代替传统的机油，以此减少使用成本，且本发明制备的研磨剂无毒无味，解决机油气味重、危害大的问题；本发明中增加助流变剂，使氧化铝粉末在研磨剂中分布均匀，提高研磨剂的使用效果。
Description
技术领域
本发明属于珩磨加工领域，具体涉及一种水性研磨剂及其制备方法。
背景技术
活塞环是燃油发动机内部的核心部件，它和汽缸，活塞，汽缸壁等一起完成燃油气体的密封，常用汽车发动机有柴油和汽油发动机两种，由于其燃油性能不同，其使用的活塞环也不尽相同，早期的活塞环靠铸造形成，但随着技术的进步，钢制的高功率活塞环诞生，且随着对发动机功能，环境要求的不断提高，各种先进的表面处理应用其中，如热喷涂，电镀，镀铬，气体氮化，物理沉积，表面涂层，锌锰系磷化处理等，使活塞环的功能大大提高。
一直以来活塞环外圆的珩磨加工是活塞环加工工艺的一重要环节，要满足活塞环外圆加工精度，目前采用机油的方式在一定程度上造成了对资源的浪费和对环境的破坏，随着环保政策的逐步落实，机油方式已无法合理利用。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水性研磨剂。
为了实现上述目的或者其他目的，本发明是通过以下技术方案实现：
一种水性研磨剂，以100重量份的水为基准，由以下组分配制而成：1～2重量份的助流变剂、8～10重量份的金属加工液以及28～32重量份的氧化铝粉末。
进一步地，所述助流变剂为助流变剂，所述助流变剂的固含量为50％,所述助流变剂的相对分子质量为2500～3000。
进一步地，所述助流变剂以100重量份的溶剂为基准，由以下组分配置而成：88～90重量份的丙烯酸树脂、50～55重量份的三苯甲烷三异氰酸酯、45～50重量份的固化剂、以及6～12重量份的环己胺。
进一步地，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述固化剂为双苄胺基醚。
进一步地，所述金属加工液包括如下重量分数的组分组成：10～25份基础油、15～20份防锈剂、2～4份消泡剂、12～18份润滑剂、4～8份表面活性剂、10～20份PH稳定剂以及50～60份水，其中所述防锈剂为十二碳二元脂肪酸和三乙醇胺按质量比1:3配置而成。
本发明的另一个目的在于提供一种水性研磨剂的制备方法，包括以下步骤，S1、制备助流变剂：按重量份数将丙烯酸树脂、溶剂及三苯甲烷三异氰酸酯加入烧瓶中，边搅拌边滴入固化剂，固化剂添加完成后再搅拌0.5-1h，再滴入环己胺，滴入完成后搅拌2-4h，即可得到助流变剂；S2、制备金属加工液：按重量份数将基础油、防锈剂、PH稳定剂以及表面活性剂放入烧瓶中搅拌，得到第一混合溶液；将第一混合溶液、水以及润滑剂混合在一起搅拌，得到第二混合溶液；将第二混合溶液和消泡剂混合在一起搅拌，即可得到金属加工液；S3、按重量份称取水、助流变剂、金属加工液以及氧化铝粉末，将水分成两部分，一部分水与助流变剂先搅拌混合，再将氧化铝粉末加入混合溶液中，并搅拌后得到混合溶液A；将另一部分水与金属加工液相混合得到混合溶液B；S4、将步骤S3中的混合溶液B加入混合溶液A中，搅拌均匀后静置3～8min，即可得水性研磨剂。
有益效果：
1、本发明通过水、金属加工液及氧化铝粉末的混合代替传统的机油，以此减少使用成本，且本发明制备的研磨剂无毒无味，解决机油气味重、危害大的问题；本发明中增加助流变剂，使氧化铝粉末在研磨剂中分布均匀，提高研磨剂的使用效果；
2、本发明通过特殊配方使助流变剂的相对分子量处于2500～3000之间，使助流变剂对氧化铝粉末的分布效果最佳；
3、本发明通过对金属加工液中防锈剂的优选，进一步提高本发明的环保性能。
附图说明
图1为本发明使用实施例1后1h珩磨带宽度的正态分布图；
图2为本发明使用实施例2后1h珩磨带宽度的正态分布图；
图3为本发明使用实施例3后1h珩磨带宽度的正态分布图；
图4为本发明使用实施例4后1h珩磨带宽度的正态分布图；
图5为本发明使用对比例1后1h珩磨带宽度的正态分布图；
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明所述的水性研磨剂，以100重量份的水为基准，由以下组分配制而成：1～2重量份的助流变剂、8～10重量份的金属加工液以及28～32重量份的氧化铝粉末；其中所述的助流变剂为助流变剂，所述助流变剂的固含量为50％、相对分子质量为2500～3000，所述助流变剂的制备过程如下：将88-90重量份的丙烯酸树脂、100重量份N-甲基吡咯烷酮及50-55重量份的三苯甲烷三异氰酸酯加入烧瓶中，边搅拌边滴入45-50重量份的双苄胺基醚，固化剂添加完成后再搅拌0.5-1h，再滴入6-12重量份的环己胺，滴入完成后搅拌2-4h，即可得到助流变剂；所述金属加工液包括如下重量分数的组分组成：10～25份基础油、15～20份防锈剂、2～4份消泡剂、12～18份润滑剂、4～8份表面活性剂、10～20份PH稳定剂以及50～60份水，其中所述防锈剂为十二碳二元脂肪酸和三乙醇胺按质量比1:3配置而成，所述金属加工液的制备过程如下：按重量份数将基础油、防锈剂、PH稳定剂以及表面活性剂放入烧瓶中搅拌，得到第一混合溶液；将第一混合溶液、水以及润滑剂混合在一起搅拌，得到第二混合溶液；将第二混合溶液和消泡剂混合在一起搅拌，即可得到金属加工液。
本发明所述的水性研磨剂的制备方法，包括以下步骤，S1、制备助流变剂；S2、制备金属加工液；S3、按重量份称取水、助流变剂、金属加工液以及氧化铝粉末，将水分成两部分，一部分水与助流变剂先搅拌混合，再将氧化铝粉末加入混合溶液中，并搅拌后得到混合溶液A；将另一部分水与金属加工液相混合得到混合溶液B；S4、将步骤S3中的混合溶液B加入混合溶液A中，搅拌均匀后静置3～8min，即可得水性研磨剂。
实施例1：
所述水性研磨剂包括100重量份水、1重量份助流变剂、8重量份金属加工液以及30重量份的氧化铝粉末。
实施例2：
所述水性研磨剂包括100重量份水、1.5重量份助流变剂、8重量份金属加工液以及30重量份的氧化铝粉末。
实施例3：
所述水性研磨剂包括100重量份水、2重量份助流变剂、8重量份金属加工液以及30重量份的氧化铝粉末。
实施例4：
所述水性研磨剂包括100重量份水、1.2重量份助流变剂、10重量份金属加工液以及28重量份的氧化铝粉末。
实施例5：
所述水性研磨剂包括100重量份水、1.5重量份助流变剂、9重量份金属加工液以及32重量份的氧化铝粉末。
对比例1：
100重量份机油、30重量份氧化铝粉末。
对比例2：
所述水性研磨剂包括100重量份水、8重量份金属加工液以及30重量份的氧化铝粉末。
对比例3：
所述水性研磨剂包括100重量份水、0.5重量份助流变剂、8重量份金属加工液以及30重量份的氧化铝粉末。
对实施例1-5和对比例1-3制备的研磨剂的悬浮效果进行统计，同时对使用实施例1-5和对比例1的研磨剂后珩磨带宽度均匀性及不良率进行计算，其中珩磨带宽度均匀性通过Mahr轮廓测量仪进行对1h研磨后和6h研磨后的数据进行收集，并通过Minitab软件进行计算，其中图1-4为实施例1-4的正态分布图，图5为对比例1的正态分布图，具体如表1所示。
表1
其中，不良率为每加工100个产品出现瑕疵产品的几率；CP值表征珩磨带宽度的离散程度，数值越大表示数据越集中，代表研磨剂的悬浮效果更好，研磨剂的磨粒分布更均匀。
从上述表1和图1-5可知，采用本发明的研磨剂对研磨产品的不良率并无影响，而且悬浮效果良好；同时从使用研磨剂后珩磨带宽度的均匀性来看，本申请在研磨1h的CP值要优于机油的对比例，同时从研磨6h的CP值和研磨1h的CP值对比可以看出，本申请的研磨效果持续效果要优于对比例1。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种水性研磨剂，其特征在于，以100重量份的水为基准，由以下组分配制而成：1～2重量份的助流变剂、8～10重量份的金属加工液以及28～32重量份的氧化铝粉末；所述助流变剂以100重量份的溶剂为基准，由以下组分配置而成：88～90重量份的丙烯酸树脂、50～55重量份的三苯甲烷三异氰酸酯、45～50重量份的固化剂、以及6～12重量份的环己胺；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮，所述固化剂为双苄胺基醚；所述金属加工液包括如下重量分数的组分组成：10～25份基础油、15～20份防锈剂、2～4份消泡剂、12～18份润滑剂、4～8份表面活性剂、10～20份PH稳定剂以及50～60份水，其中所述防锈剂为十二碳二元脂肪酸和三乙醇胺按质量比1:3配置而成；
所述水性研磨剂的制备方法包括以下步骤，
S1、制备助流变剂：按重量份数将丙烯酸树脂、溶剂及三苯甲烷三异氰酸酯加入烧瓶中，边搅拌边滴入固化剂，固化剂添加完成后再搅拌0.5-1h，再滴入环己胺，滴入完成后搅拌2-4h，即可得到助流变剂；
S2、制备金属加工液：按重量份数将基础油、防锈剂、PH稳定剂以及表面活性剂放入烧瓶中搅拌，得到第一混合溶液；将第一混合溶液、水以及润滑剂混合在一起搅拌，得到第二混合溶液；将第二混合溶液和消泡剂混合在一起搅拌，即可得到金属加工液；
S3、按重量份称取水、助流变剂、金属加工液以及氧化铝粉末，将水分成两部分，一部分水与助流变剂先搅拌混合，再将氧化铝粉末加入混合溶液中，并搅拌后得到混合溶液A；将另一部分水与金属加工液相混合得到混合溶液B；
S4、将步骤S3中的混合溶液B加入混合溶液A中，搅拌均匀后静置3～8min，即可得水性研磨剂。
2.根据权利要求1所述的一种水性研磨剂，其特征在于，所述助流变剂为助流变剂，所述助流变剂的固含量为50％，所述助流变剂的相对分子质量为2500～3000。
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