CN111647357A - 一种多用途抛光液主液 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种多用途抛光液主液,属于表面处理技术领域,成分A,其选自乙醇胺、六亚甲基四胺、吡啶、三乙醇胺、N‑甲基吗啉、四甲基乙二胺、四甲基氢氧化铵中的一种或多种;成分B,其选自三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、二乙撑三胺五乙酸氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、马来酸中的一种或多种;成分C:其选自三乙烯二胺、乙二胺、异丙胺、对甲苯胺中的一种或多种。本发明实施例不仅可以用蓝宝石材料的抛光,还可以用于玻璃材料、陶瓷材料等的抛光,实现一液多用,成本低,且成分简单,易降解,环境友好。
Description
技术领域
本发明属于表面处理技术领域,尤其涉及一种多用途抛光液主液。
背景技术
蓝宝石、陶瓷、玻璃等材料抛光及其平面加工是涉及许多领域的 技术,其中包括LED衬底,LCD面板,光学用玻璃、陶瓷衬底、铁 氧体基片等广泛的领域。
目前市面上的抛光液针对性比较强,品种繁杂,对于企业在做多 种材料加工时,需要购买多种厂家的抛光液,会造成品种多,保管难 度大,使用中容易出错。另外就是加工材料脆性大,机械性抛光质量 无法保证,特别是在传统工艺中的氧化铈等材料的应用,加工产品清 洗工艺复杂,材料成本居高不下。同时,由于氧化铈为稀土资源,费 用成本将不断提高。为了降低对环境的污染,减少清洗工艺,提高清 洗质量,降低成本,特推出多用途抛光液主液,以达到未来战略需求。
中国专利ZL200610014590.9公开了一种用于玻璃材料的抛光液 及其制备方法,其特征在于,由磨料、表面活性剂、PH值调节剂和 去离子水组成,各种成分所占的重量百分比为:磨料10~50%,表面 活性剂0.01~0.6%;pH值节剂1~6%;去离子水为余量;抛光液PH 值范围为11~12,粒径为15nm~100nm。该专利解决抛光技术依赖于 氧化铈作为加工磨料的技术问题,简化了工艺,降低了成本,但是该 专利只能用于玻璃材料的抛光,应用范围非常局限,对于企业做多种 材料抛光加工带来了诸多不便。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中同种抛光液使用范围单一的 技术问题,提供一种能够一液多用的多用途抛光液主液。
本发明提供的技术方案如下:
一种多用途抛光液主液,其特征在于,其原料组分包括
成分A,其选自乙醇胺、六亚甲基四胺、吡啶、三乙醇胺、N- 甲基吗啉、四甲基乙二胺、四甲基氢氧化铵中的一种或多种;
成分B,其选自三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸 钠、二乙撑三胺五乙酸氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙 烯三胺五甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、马 来酸中的一种或多种;
成分C,其选自三乙烯二胺、乙二胺、异丙胺、对甲苯胺中的一 种或多种。
优选的,其原料组分还包括表面活性剂、磨料。
优选的,其原料组分还包括消泡剂。
优选的,各原料组分的含量如下:
成分A:0.2~5wt%;
成分B:0.5~6wt%;
成分C:1~6wt%;
表面活性剂:0.01~0.6wt%;
磨料:10~50wt%;
消泡剂:0.001~1wt%。
优选的,其pH值范围为11~12。
优选的,所述表面活性剂为月桂醇油醇、壬基酸聚氧乙烯醚、脂 肪醇聚氧乙稀醚、聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种或多种的非离子型表 面活性剂。
优选的,所述磨料为粒径范围为20nm~120nm的水溶硅溶胶或金 属氧化物Si02、A1202或TiO2的水溶胶。
优选的,所述消泡剂为聚醚类消泡剂、高碳醇消泡剂、有机硅消 泡剂、聚醚改性硅消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中的一种。
多用途抛光液主液的制备方法包括如下步骤:
向磨料水溶液中加入成分A,并不断搅拌,再加入非离子型表面 活性剂及成分B,并进行充分搅拌,同时加入消泡剂滴加到泡沫消除 为止,然后加入成分C,并达到PH值为11-12时为准,过滤净化处 理即得多用途抛光液主液。
通过采用以上技术方案,本发明达到的有益效果如下:
(1)本发明实施例中加入了其选自三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、 六偏磷酸钠、焦磷酸钠、二乙撑三胺五乙酸氨基三亚甲基膦酸、乙二 胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、聚丙烯酸、 聚环氧琥珀酸、马来酸中的一种或多种,通过鳌合作用有效的去除加 工过程中存在的金属离子,防止微量金属物在加工中储滞留,大大提 高抛光质量。
(2)本发明实施例中加入乙醇胺、六亚甲基四胺、吡啶、三乙 醇胺、N-甲基吗啉、四甲基乙二胺、四甲基氢氧化铵中的一种或多种, 及三乙烯二胺、N-甲基吗啉、乙二胺、异丙胺、对甲苯胺中的一种或 多种,调节并维持抛光液的pH值,有机碱代替了传统工艺中的金属 碱,保护了对衬底加工片后微量金属物的残留。
(3)由于本发明实施例中使用了非离子表面活性剂,会造成抛 光泡沫增加,造成抛光液的浪费,使用消泡剂消除泡沫,防止抛光液 溢出,破坏工作环境。
(4)本发明实施例抛光液主液配制简单,悬浮性好,不腐蚀污 染设备,容易清洗,适用面广,可用于加工蓝宝石、陶瓷、玻璃等材 料,抛光速率快,平整性好;采用非离子型表面活性剂,能对磨料和 反应产物从衬底表面产生有效的吸脱作用;工艺简单,成本低。
附图说明
图1是采用本发明实施例1的抛光液主液抛光蓝宝石前后的三维 轮廓图对比图,a为抛光前,b为抛光后;
图2是采用本发明实施例1的抛光液主液抛光氧化锆陶瓷前后的 三维轮廓图对比图,c为抛光前,d为抛光后;
图3是采用本发明实施例1的抛光液主液抛光玻璃材料镀膜后的 照片;
图4是采用本发明实施例1的抛光液主液抛光铁氧体陶瓷基片后 的照片;
图5是采用本发明实施例1的抛光液主液抛光氧化镐陶瓷片后的 照片;
图6是采用本发明实施例1的抛光液主液抛光氧化铝陶瓷片后的 照片;
图7是对照1抛光蓝宝石后的照片。
具体实施方式
实施例1
配制10kg多用途抛光液主液:
成分A:六亚甲基四胺20g;
成分B:三聚磷酸钠50g;
成分C:三乙烯二胺100g;
非离子型表面活性剂:月桂醇油醇1g;
消泡剂:聚醚类消泡剂0.1g;
磨料:SiO2水溶胶1000g;
去离子水:8828.9g。
制备方法为:向磨料水溶液中加入成分A,并不断搅拌,再加入 非离子型表面活性剂及成分B,并进行充分搅拌,同时加入消泡剂滴 加到泡沫消除为止,然后加入成分C,并达到pH值为11-12时为准, 过滤净化处理即得多用途抛光液主液。
(1)配置10000g蓝宝石抛光液及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:1~2方式配比即可。将配好 的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型,厂家为南通瑞 尔光电科技有限公司)中,将压力控制在150g/cm2或上盘自重,流 量为自循环不溢出,盘面温度在38℃,上盘转速为20转/分钟,抛光120分钟后下盘检测,结果:去除量为3-9um,无麻点、无划痕, Ra:0.4nm,透过率86%以上,抛光前后的三维轮廓图如图1所示,图 1a为抛光前,图1b为抛光后。
(2)配置10000g氧化锆陶瓷、铁氧体陶瓷、三氧化二铝陶瓷抛光液 及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:4~8方式配比,加入400g 三氧化二铝装入容器罐中并充分搅拌,混合均匀后进行过滤净化处理 即可。
将配好的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型)中, 将压力控制在120g/cm2,流量为自循环不溢出,盘面温度在38℃, 上盘转速为15转/分钟,抛光45分钟后下盘检测,结果可达到镜面 效果,无划痕。抛光前后的三维轮廓图如图2所示,图2c为抛光前, 图2d为抛光后。
图4为抛光铁氧体陶瓷基片后的照片,明显看到镜面效果好,无 划痕;
图5为抛光氧化镐陶瓷片后的照片,明显看到镜面效果好,反光 强,达到抛光前不能达到的反光的效果;
图6抛光氧化铝陶瓷片后的照片,明显看到镜面效果好,反光强, 达到抛光前不能达到的反光的效果;
(3)配置10000g玻璃抛光液及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:4~8方式配比后,加入400g 氧化铈装入容器罐中并充分搅拌,混合均匀后进行过滤处理即可使用。
将配好的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型) 中,将压力控制在120g/cm2或上盘自重,流量为自循环不溢出,盘 面温度在38℃,上盘转速为15转/分钟,抛光90分钟后下盘检测, 结果:去除量为5-9um,无麻点、无划痕,透过率98%。在抛光后的 玻璃材料表面镀膜后,没有出现白点或者其他缺陷(如图3所示), 说明抛光效果好。
实施例2
配制10kg多用途抛光液主液:
成分A:六亚甲基四胺500g;
成分B:三聚磷酸钠600g;
成分C:三乙烯二胺600g;
非离子型表面活性剂:月桂醇油醇60g;
消泡剂:聚醚类消泡剂100g;
磨料:A12O3水溶胶5000g;
去离子水:3140g。
制备方法为:向磨料水溶液中加入成分A,并不断搅拌,再加入 非离子型表面活性剂及成分B,并进行充分搅拌,同时加入消泡剂滴 加到泡沫消除为止,然后加入成分C,并达到pH值为11-12时为准, 过滤净化处理即得多用途抛光液主液。
(1)配置10000g蓝宝石抛光液及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:1~2方式配比即可。将配好 的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型,厂家为南通瑞 尔光电科技有限公司)中,将压力控制在150g/cm2或上盘自重,流 量为自循环不溢出,盘面温度在38℃,上盘转速为20转/分钟,抛光 120分钟后下盘检测,结果:去除量为3-9um,无麻点、无划痕, Ra:0.4nm,透过率86%以上。
(2)配置10000g氧化锆陶瓷、铁氧体陶瓷、三氧化二铝陶瓷抛光液 及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:4~8方式配比,加入400g 三氧化二铝装入容器罐中并充分搅拌,混合均匀后进行过滤净化处理 即可。
将配好的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型)中, 将压力控制在120g/cm2,流量为自循环不溢出,盘面温度在38℃, 上盘转速为15转/分钟,抛光45分钟后下盘检测,结果可达到镜面 效果,无划痕。
(3)配置10000g玻璃抛光液及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:4~8方式配比后,加入400g 氧化铈装入容器罐中并充分搅拌,混合均匀后进行过滤处理即可使用。
将配好的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型)中, 将压力控制在120g/cm2或上盘自重,流量为自循环不溢出,盘面温 度在38℃,上盘转速为15转/分钟,抛光90分钟后下盘检测,结果: 去除量为5-9um,无麻点、无划痕,透过率98%。
实施例3
配制100kg多用途抛光液主液:
成分A:六亚甲基四胺3000g;
成分B:三聚磷酸钠3000g;
成分C:三乙烯二胺3000g;
非离子型表面活性剂:月桂醇油醇300g;
消泡剂:聚醚类消泡剂500g;
磨料:SiO2水溶胶30000g;
去离子水:60200g。
制备方法为:向磨料水溶液中加入成分A,并不断搅拌,再加入 非离子型表面活性剂及成分B,并进行充分搅拌,同时加入消泡剂滴 加到泡沫消除为止,然后加入成分C,并达到pH值为11-12时为准, 过滤净化处理即得多用途抛光液主液。
(1)配置10000g蓝宝石抛光液及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:1~2方式配比即可。将配好 的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型,厂家为南通瑞 尔光电科技有限公司)中,将压力控制在150g/cm2或上盘自重,流 量为自循环不溢出,盘面温度在38℃,上盘转速为20转/分钟,抛光 120分钟后下盘检测,结果:去除量为3-9um,无麻点、无划痕, Ra:0.4nm,透过率86%以上。
(2)配置10000g氧化锆陶瓷、铁氧体陶瓷、三氧化二铝陶瓷抛光液 及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:4~8方式配比,加入400g 三氧化二铝装入容器罐中并充分搅拌,混合均匀后进行过滤净化处理 即可。
将配好的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型)中, 将压力控制在120g/cm2,流量为自循环不溢出,盘面温度在38℃, 上盘转速为15转/分钟,抛光45分钟后下盘检测,结果可达到镜面 效果,无划痕。
(3)配置10000g玻璃抛光液及其抛光方法
将多用途抛光液主液与去离子水1:4~8方式配比后,加入400g 氧化铈装入容器罐中并充分搅拌,混合均匀后进行过滤处理即可使用。
将配好的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型)中, 将压力控制在120g/cm2或上盘自重,流量为自循环不溢出,盘面温 度在38℃,上盘转速为15转/分钟,抛光90分钟后下盘检测,结果: 去除量为5-9um,无麻点、无划痕,透过率98%。
实施例2、实施例3抛光效果与实施例1一致,此处不再一一附 图赘述。
对照1
按照中国专利ZL200610014590.9实施例1的方法配制抛光液, 采用与实施例1相同的抛光机、相同压力、转速等条件的对蓝宝石抛 光,钨丝等下观察可以看出,抛光后的蓝宝石表面有大量凹坑(如图 7所示),没有抛透,效果差。
对照2
按照中国专利ZL200610014590.9实施例1的方法配制抛光液, 采用与实施例1相同的抛光机、相同压力、转速等条件的对氧化锆陶 瓷片抛光。
对照3
按照中国专利ZL200610014590.9实施例1的方法配制抛光液, 将配好的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型)中,对 蓝宝石进行抛光,将压力控制在120g/cm2或上盘自重,流量为自循 环不溢出,盘面温度在38℃,上盘转速为15转/分钟,抛光90分钟后下盘检测。
对照4
按照中国专利ZL200610014590.9实施例1的方法配制抛光液, 将配好的抛光液放入瑞尔高精密度双面研磨抛光机(11S型)中,对 氧化锆陶瓷片进行抛光,将压力控制在120g/cm2或上盘自重,流量 为自循环不溢出,盘面温度在38℃,上盘转速为15转/分钟,抛光 90分钟后下盘检测。
对照2-对照4的结果与对照1结果相同,被抛光物品表面粗糙, 凹凸不平,说明对比专利ZL200610014590.9公开的配制抛光液方法 配制的抛光液不适用于抛光蓝宝石材料和陶瓷材。
综上所述,通过采用本发明实施例方法配制的多用途抛光液主液, 不仅可以用于蓝宝石材料抛光,还可以用于玻璃材料、陶瓷材料等抛 光,且抛光效果好,抛光后无划痕、无斑点、透光率高。
Claims (9)
1.一种多用途抛光液主液,其特征在于,其原料组分包括
成分A,其选自乙醇胺、六亚甲基四胺、吡啶、三乙醇胺、N-甲基吗啉、四甲基乙二胺、四甲基氢氧化铵中的一种或多种;
成分B,其选自三聚磷酸钠、多聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、二乙撑三胺五乙酸氨基三亚甲基膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸、聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、马来酸中的一种或多种;
成分C:其选自三乙烯二胺、乙二胺、异丙胺、对甲苯胺中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的多用途抛光液主液,其特征在于,其原料组分还包括表面活性剂、磨料。
3.根据权利要求2所述的多用途抛光液主液,其特征在于,其原料组分还包括消泡剂。
4.根据权利要求3所述的多用途抛光液主液,其特征在于,各原料组分的含量如下:
成分A:0.2~5wt%;
成分B:0.5~6wt%;
成分C:1~6wt%;
表面活性剂:0.01~0.6wt%;
磨料:10~50wt%;
消泡剂:0.001~1wt%。
5.根据权利要求4所述的多用途抛光液主液,其特征在于,其pH值范围为11~12。
6.根据权利要求4所述的多用途抛光液主液,其特征在于,所述表面活性剂为月桂醇油醇、壬基酸聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙稀醚、聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种或多种的非离子型表面活性剂。
7.根据权利要求4所述的多用途抛光液主液,其特征在于,所述磨料为粒径范围为20nm~120nm的水溶硅溶胶或金属氧化物Si02、A1202或TiO2的水溶胶。
8.根据权利要求4所述的多用途抛光液主液,其特征在于,所述消泡剂为聚醚类消泡剂、高碳醇消泡剂、有机硅消泡剂、聚醚改性硅消泡剂、聚硅氧烷消泡剂中的一种。
9.根据权利要求1所述的多用途抛光液主液的制备方法包括如下步骤:
向磨料水溶液中加入成分A,并不断搅拌,再加入非离子型表面活性剂及成分B,并进行充分搅拌,同时加入消泡剂滴加到泡沫消除为止,然后加入成分C,搅拌,达到pH值为11-12时为准,过滤净化处理即得多用途抛光液主液。
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