CN111020594A - 一种不锈钢表面加工用抛光液及应用该抛光液的抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢表面加工用抛光液及应用该抛光液的抛光方法，涉及不锈钢表面的抛光技术领域。其技术要点是：一种不锈钢表面加工用抛光液，包括如下重量份数的组分：二氧化硅：8‑12份；脂肪醇聚氧乙烯醚：2‑5份；烷基酚聚氧乙烯醚：2‑5份；聚乙二醇：2‑5份；苯并三氮唑：0.1‑0.5份；苯甲酸单乙醇胺：0.1‑0.5份；二邻甲苯硫脲：0.5‑1份；柠檬酸：0.5‑1份；氢氟酸：0.5‑1份；水：70‑100份。通过采用上述配方得到的抛光液在对不锈钢表面进行抛光的同时，还能对不锈钢表面进行除锈，且不锈钢抛光后不易返修，可以长时间保持表面光洁明亮。

Description

一种不锈钢表面加工用抛光液及应用该抛光液的抛光方法

技术领域

本发明涉及不锈钢表面的抛光技术领域，更具体地说，它涉及一种不锈钢表面加工用抛光液及应用该抛光液的抛光方法。

背景技术

工厂现有的电化学抛光工艺由于能耗高的原因导致无法进行大批量生产，同时伴随着产品的外观复杂化，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，无法再其内表面取得满意的抛光效果，但化学抛光却可以解决能耗问题以及零件内外表面抛光的一致性问题。

不锈钢器件在加工形成后表面通常会附着一层油污或其它化学制剂，其使用一段时间后由于使用环境的腐蚀，在表面会产生锈迹，为了美观和延长使用寿命，常用专用的不锈钢清洗剂或抛光剂来清理表面的污物，但现有抛光即产品存在返锈快、清洗不彻底和抛光性能较弱等问题。

因此，需要提出一种新的方案来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种不锈钢表面加工用抛光液，其在对不锈钢表面进行抛光的同时，还能对不锈钢表面进行除锈，且不锈钢抛光后不易返修，可以长时间保持表面光洁明亮。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种不锈钢表面加工用抛光液，包括如下重量份数的组分：

二氧化硅：8-12份；

脂肪醇聚氧乙烯醚：2-5份；

烷基酚聚氧乙烯醚：2-5份；

聚乙二醇：2-5份；

苯并三氮唑：0.1-0.5份；

苯甲酸单乙醇胺：0.1-0.5份；

二邻甲苯硫脲：0.5-1份；

柠檬酸：0.5-1份；

氢氟酸：0.5-1份；

水：70-100份。

通过采用上述技术方案，本发明中二氧化硅作为摩擦颗粒加入到抛光液，可除去不锈钢表面因腐蚀而产生的氧化膜，其硬度适中，不易对不锈钢表面进行刮伤，也不会出现氧化膜去除率较低的情况。本发明采用脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇作为表面活性剂，不易强吸附于不锈钢表面，方便清洗，且性质较稳定，其分子不显电，易于形成表面吸附层和胶束，具有较高的表面活性，三者以一定的比例复配使用，可大大提高摩擦颗粒的分散性和稳定性，避免产生团聚现象。

本发明采用苯甲酸单乙醇胺和二邻甲苯硫脲复配使用，起到良好的缓蚀作用，对不锈钢器件抛光后，不会产生返锈现象。此外配方中还加入了苯并三氮唑，其可控制抛光过程中的化学作用使不锈钢器件局部侵蚀且溶解均匀，提高器件抛光表面凹凸选择性；不锈钢表面的凹陷处，由于摩擦颗粒的机械作用较弱，且缓蚀剂的吸附阻碍了化学反应作用，因此凹陷处的材料不易被除去，而凸起处则越来越接近凹陷，从而趋于平整。

进一步优选为，还包括重量份数为1-5份的氮化硅。

通过采用上述技术方案，氮化硅具有超硬特性，本身具有一定的润滑性，并且耐磨损，通过在抛光液中加入少量比例的氮化硅，其对硬度相对较弱的二氧化硅起到补强作用，且耐磨性较好，可反复使用，降低成本。

进一步优选为，所述二氧化硅和氮化硅的粒径为15-30nm。

通过采用上述技术方案，摩擦颗粒对不锈钢表面造成的粗糙度约为其直径的四分之一，因此，为了达到纳米级的不锈钢表面粗糙度，需要严格将摩擦颗粒的粒径控制在15-30nm，实际测试中，采用此范围内粒径的摩擦颗粒进行抛光后的不锈钢表面光泽度较高，此外，纳米级的摩擦颗粒具有硬度适中，抛光过程中不易对不锈钢表面形成划伤。

进一步优选为，还包括重量份数为1-5份的改性稻壳粉。

通过采用上述技术方案，稻壳粉含有高含量的二氧化硅，为一种良好且温和的摩擦颗粒，其来源广泛，采用稻壳粉代替部分二氧化硅和氮化硅，可大大降低使用成本，并且稻壳富含木质素、纤维素和二氧化硅，具有密度低、可降解和可利用范围大等特点，其表面积和孔隙度较大，气孔率和强度高，可大大提高抛光液的抛光效果。

进一步优选为，所述改性稻壳粉的制备步骤为：将稻壳置于体积浓度为10％的稀盐酸中沸煮1h，洗净、烘干后再置于高温炉中并在550℃的温度下碳化1h，再升温至610℃，灰化1h，然后加入助磨剂进行研磨，过300-350目筛，得到改性稻壳粉。

通过采用上述技术方案，通过碳化，可大幅度提高稻壳的活性从而提高稻壳粉作为摩擦成分的摩擦效果，本发明通过先碳化后灰化，利用两短不同的温度，使得稻壳中结晶态的二氧化硅减少，无定形的二氧化硅增多，残留炭减少，从而大大增加稻壳的火山灰活性，提高抛光效果。

进一步优选为，所述助磨剂采用乙二醇，且每1g灰化后的稻壳粉加入0.025％mL的乙二醇。

通过采用上述技术方案，由于稻壳粉在磨细过程中，其表面能巨大，二次团聚倾向严重，通过加入乙二醇作为助磨剂，可对稻壳粉起到分散团聚作用，提高了粉体的比表面积和稻壳粉活性。

进一步优选为，还包括重量份数为0.5-3份的竹纤维。

通过采用上述技术方案，竹纤维是从自然生长的竹子中提取的一种新型再生纤维素纤维，其具有密度小、质量轻的特点，具有较高的比强度和优良的耐磨性，并且原料来源广泛，价格低廉，制备工艺简单。在抛光液中添加一定量的竹纤维，其与稻壳粉复配使用，具有补强增摩作用，提高摩擦系数和强度，可缩短抛光时间和增强抛光后的不锈钢器件表面光泽度。

本发明的目的二在于提供一种应用目的一中不锈钢表面加工用抛光液的抛光方法，其在对不锈钢表面进行抛光的同时，还能对不锈钢表面进行除锈，且不锈钢抛光后不易返修，可以长时间保持表面光洁明亮。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

一种应用该不锈钢表面加工用抛光液的抛光方法，包括以下步骤：

S1，将需要抛光的不锈钢器件置于温度为60-65℃的碱性脱脂液中浸泡15-30s后取出，并用自来水将其冲洗干净，常温下晾干；

S2，将上述晾干后的不锈钢器件置于温度为105-115℃的抛光液中，浸泡5-10后取出，采用棉布浸湿抛光液并在不锈钢器件表面均匀擦拭15-30s，然后用自来水将不锈钢器件表面冲洗干净；

S3，将上述抛光后的不锈钢器件置于醋酸钠中和液中，中和3-15s取出，并用自来水将其冲洗干净，常温下晾干。

通过采用上述技术方案，采用上述抛光方法，抛光时间短，抛光效率高，且经过先浸泡后擦拭的方式，不锈钢表面的光泽度较高，表面外观均匀无异色，便于擦拭。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇作为表面活性剂，不易强吸附于不锈钢表面，方便清洗，且性质较稳定，其分子不显电，易于形成表面吸附层和胶束，具有较高的表面活性，三者以一定的比例复配使用，可大大提高摩擦颗粒的分散性和稳定性，避免产生团聚现象；

(2)本发明采用苯甲酸单乙醇胺和二邻甲苯硫脲复配使用，起到良好的缓蚀作用，对不锈钢器件抛光后，不会产生返锈现象，此外还加入了苯并三氮唑，其可控制抛光过程中的化学作用使不锈钢器件局部侵蚀且溶解均匀，提高器件抛光表面凹凸选择性，使得抛光后的不锈钢表面光泽度大大提高；

(3)本发明采用稻壳粉作为摩擦颗粒，其具有高含量的二氧化硅，且稻壳具有较大的表面积和孔隙度，气孔率高，强度高，添加到抛光液中，可大大提高抛光液的抛光效果；稻壳来源广泛，使用稻壳还能降低污染，净化环境，具有较大的使用意义。

附图说明

图1为本发明实施例10的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。值得说明的是，其中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件下进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明中的竹纤维采用HBS-2型竹原纤维。

实施例1-6：一种不锈钢表面加工用抛光液，各组分及其相应的重量份数如表1所示，其中改性竹炭粉由如下制备步骤获得：

将稻壳置于体积浓度为10％的稀盐酸中沸煮1h，洗净、烘干后再置于高温炉中并在550℃的温度下碳化1h，再升温至610℃，灰化1h，然后加入乙二醇进行研磨，且每1g灰化后的稻壳粉加入0.025％mL的乙二醇，过300目筛，得到改性稻壳粉。

表1 实施例1-6中各组分及其重量份数

实施例7：一种不锈钢表面加工用抛光液，与实施例1的不同之处在于，抛光液中还加入有1份粒径为15nm的氮化硅。

实施例8：一种不锈钢表面加工用抛光液，与实施例1的不同之处在于，抛光液中还加入有0.5份竹纤维。

实施例9：一种不锈钢表面加工用抛光液，与实施例7的不同之处在于，抛光液中还加入有0.5份竹纤维。

实施例10-18：一种分别应用实施例1-9中不锈钢表面加工用抛光液的抛光方法，参照图1，包括如下步骤：

S1，将需要抛光的不锈钢器件置于温度为60℃的氢氧化钠碱性脱脂液中浸泡15s后取出，并用自来水将其冲洗干净，常温下晾干；

S2，将上述晾干后的不锈钢器件置于温度为105℃的抛光液中，浸泡5s后取出，采用棉布浸湿抛光液并在不锈钢器件表面均匀擦拭15s，然后用自来水将不锈钢表面表面冲洗干净；S3，将上述抛光后的不锈钢器件置于醋酸钠中和液中，中和3s取出，并用自来水将其冲洗干净，常温下晾干。

对比例1：一种不锈钢器件表面的抛光方法，与实施例10的不同之处在于，抛光液中未添加脂肪醇聚氧乙烯醚。

对比例2：一种不锈钢器件表面的抛光方法，与实施例10的不同之处在于，抛光液中未添加烷基酚聚氧乙烯醚。

对比例3：一种不锈钢器件表面的抛光方法，与实施例10的不同之处在于，抛光液中未添加聚乙二醇。

对比例4：一种不锈钢器件表面的抛光方法，与实施例10的不同之处在于，抛光液中未添加苯甲酸单乙醇胺。

对比例5：一种不锈钢器件表面的抛光方法，与实施例10的不同之处在于，抛光液中未添加二邻甲苯硫脲。

对比例6：一种不锈钢器件表面的抛光方法，与实施例10的不同之处在于，抛光液中未添加苯并三氮唑。

性能测试

分别对实施例10-18和对比例1-6抛光后的不锈钢器件进行外观、表面光泽度和返锈率测试，测得结果计入下表2中。

表2性能测试结果

根据上述测试结果可知，采用本发明配方制得的抛光液在对不锈钢器件抛光后，其表面均匀无异色，光泽度较高且物出现返锈情况。其中实施例15-18，由于加入了不同含量的改性稻壳粉、竹纤维和氮化硅，抛光后，其表面光泽度最高。对比例1-3中由于未加入某一组分的表面活性剂，摩擦颗粒有团聚，从而得到外观极差、有轻微返锈的测试结果；对比例4-6由于未加入某一组分的缓蚀剂，得到外观稍差、光泽度稍低和返锈严重的测试结果。

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 (8)

1.一种不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

二氧化硅：8-12份；

脂肪醇聚氧乙烯醚：2-5份；

烷基酚聚氧乙烯醚：2-5份；

聚乙二醇：2-5份；

苯并三氮唑：0.1-0.5份；

苯甲酸单乙醇胺：0.1-0.5份；

二邻甲苯硫脲：0.5-1份；

柠檬酸：0.5-1份；

氢氟酸：0.5-1份；

水：70-100份。

2.根据权利要求1所述的不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于，还包括重量份数为1-5份的氮化硅。

3.根据权利要求2所述的不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于，所述二氧化硅和氮化硅的粒径为15-30nm。

4.根据权利要求1所述的不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于，还包括重量份数为1-5份的改性稻壳粉。

5.根据权利要求1所述的不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于，所述改性稻壳粉的制备步骤为：将稻壳置于体积浓度为10%的稀盐酸中沸煮1h，洗净、烘干后再置于高温炉中并在550℃的温度下碳化1h，再升温至610℃，灰化1h，然后加入助磨剂进行研磨，过300-350目筛，得到改性稻壳粉。

6.根据权利要求1所述的不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于，所述助磨剂采用乙二醇，且每1g灰化后的稻壳粉加入0.025%mL的乙二醇。

7.根据权利要求1所述的不锈钢表面加工用抛光液，其特征在于，还包括重量份数为0.5-3份的竹纤维。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种应用该不锈钢表面加工用抛光液的抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将需要抛光的不锈钢器件置于温度为60-65℃的碱性脱脂液中浸泡15-30s后取出，并用自来水将其冲洗干净，常温下晾干；

S2，将上述晾干后的不锈钢器件置于温度为105-115℃的抛光液中，浸泡5-10后取出，采用棉布浸湿抛光液并在不锈钢器件表面均匀擦拭15-30s，然后用自来水将不锈钢器件表面冲洗干净；

S3，将上述抛光后的不锈钢器件置于醋酸钠中和液中，中和3-15s取出，并用自来水将其冲洗干净，常温下晾干。

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