CN112226205A - 一种机械研磨浆液的制备方法 - Google Patents

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漆书兵
周杰
刘绍军
吴祥
杨敏
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Abstract

本发明提供了一种机械研磨浆液的制备方法，由按照以下质量百分比的组分组成：双重包覆改性碳化硅粉5％、分散介质8％、润湿剂10％、悬浮稳定剂5％、pH值调节剂1％、结构稳定剂0.5％、聚醚OP‑7活性剂5％，余量为去离子水；其中，双重包覆改性碳化硅粉为KH‑570硅烷偶联剂和Span60作为改性剂包覆在碳化硅上形成；使得研磨浆液具有亲油疏水性；聚醚OP‑7活性剂作为增强空间位阻用非离子表面活性剂。实现成分中的研磨剂成分多元化，多功能，不容易发生团聚，使用寿命长；研磨液不易老化和分解，提高整个研磨剂的使用的效果；具备良好的可持续性。

Description

一种机械研磨浆液的制备方法
技术领域
本发明涉及燃油箱领域，更具体的，涉及一种机械研磨浆液的制备方法。
背景技术
随着我国经济技术的发展，作为经济发展支柱产业的材料行业得到了前所未有的高速发展，新型材料不断得到应用，新型加工工艺也在不断出现和发展，也对与之相配合的加工工具与技术不断提出新的要求，抛光研磨技术作为新精密加工技术应运而生；常用的机械抛光研磨精密加工技术方法包括固结磨料加工与游离磨料加工，机械抛光的实质是：通过将加工液对待加工的表面的化学作用以及磨料颗粒对半导体片表面的机械作用相结合，进而实现光滑、粗糙度合适且无损伤表面的加工方法。
机械抛光研磨液的组成包括：固相磨料和液相介质，其中液相介质一般包含：去离子水或油(由使用性决定)、分散介质、改性剂、聚醚OP-7等；另外随着机械设备数量需求的增长和发展，机械设备研磨剂的需求量也不断提高，机械设备研磨剂对机械设备生产运行有着至关重要的影响；由于机械设备研磨剂主要用于产品的粗切研磨，研削力量大，减少研磨石与工件的磨损，大大提高磨削效率，适用于倒角、毛刺、飞边、锈斑、纹痕等，对机械工件具有保护及润滑作用，随着市场需求量的增加，对其性能要求也越来越严格。
抛光研磨技术加工工件时，在液体加工液中进行，促使磨料颗粒与加工工件作用，从而达到去除表面微量金属的目的，最终使工件达到符合要求的加工精度与粗糙度。传统的研磨抛光机理通常情况下都是根据不同的加工条件选择不同的磨料(性质、粒度等不同)，将加工工件置于研磨垫或抛光盘上，用夹具装置固定工件，再对工件施加一定的压力，机床的主轴旋转从而带动磨盘进行行星转动，磨盘与加工工件间的相对运动以及游离磨料的切削作用会使工件表面去除微薄量的材料，从而达到加工的目的。
然而现有成分中的研磨剂成分单一，使用寿命短；研磨液易老化，分解，从而影响整个研磨剂的使用；同时面临可持续性差容易团聚的问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种机械研磨浆液的制备方法，克服然而现有成分中的研磨剂成分单一，使用寿命短；研磨液易老化，分解，从而影响整个研磨剂的使用；同时面临可持续性差容易团聚的问题。
为达此目的，本发明采用以下的技术方案：
本发明提供了一种机械研磨浆液，由按照以下质量百分比的组分组成：
双重包覆改性碳化硅粉5％、分散介质8％、润湿剂10％、悬浮稳定剂5％、pH 值调节剂1％、结构稳定剂0.5％、聚醚OP-7活性剂5％，余量为去离子水；
其中，所述双重包覆改性碳化硅粉为KH-570硅烷偶联剂和Span60作为改性剂包覆在碳化硅上形成；使得研磨浆液具有亲油疏水性；
所述碳化硅粉的粒径为5μm；
所述分散介质为为Tech-5080；
所述润湿剂为乙二醇；
所述悬浮稳定剂为纤维素；
所述pH值调节剂为氢氧化钠；
所述聚醚OP-7活性剂作为增强空间位阻用非离子表面活性剂。
本发明还提供一种机械研磨浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1.按配比，将双重包覆改性碳化硅粉加入去离子水中，采用超声波振荡的方法搅拌均匀获得双重包覆改性碳化硅粉溶液；
S2.所述分散介质、所述聚醚OP-7活性剂加入到双重包覆改性碳化硅粉溶液中进行分散处理；并进行90分钟预混处理，获得混合液体；
S3.向所述混合溶液内悬浮稳定剂，搅拌至混合均匀获得另一种混合液体；
S4.继续搅拌S3中获得的混合溶液，持续时间至少2小时；
S5.向S3制备的混合溶液中加入加入pH值调节剂，并调节所述混合溶液的 pH值至8.5～9.5；即得机械研磨浆液成品。
本实施例中，步骤S1中，向去离子水中加入双重包覆改性碳化硅粉时，以 800～1000rpm的速度搅拌去离子水，缓慢加入双重包覆改性碳化硅粉。
本实施例中，步骤S1-5在超声波搅拌釜中进行。
本实施例中，所述分散处理包括超声波分散、磁力搅拌分散、机械搅拌分散以及球磨分散中的至少一种。
本实施例中，所述机械研磨浆液的制备方法还包括向混合溶液中加入杀菌剂。
在本发明较佳的技术方案中，
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种机械研磨浆液的制备方法，双重包覆改性碳化硅粉不发生团聚，实现成分中的研磨剂成分多元化，多功能，不容易发生团聚，使用寿命长；研磨液不易老化和分解，提高整个研磨剂的使用的效果；具备良好的可持续性；再则，双重包覆改性碳化硅粉可通过悬浮稳定剂中的高分子形成的网状结构在研磨液中稳定地悬浮；为KH-570硅烷偶联剂和Span60的具有更长的溶剂化链，长链可使得双重包覆改性碳化硅粉与研磨盘之间存在缓冲，位阻效应更明显，以降低双重包覆改性碳化硅粉对工件的划伤；溶剂可有效地降低工件在研磨加工过程中由于放热而导致的水分蒸发，使得工件在加工过程中始终得到良好的润滑和冷却，从而降低工件损伤；双重包覆改性碳化硅粉可以稳定地悬浮在研磨液中，且溶剂不易蒸发，使得研磨液具有稳定的优点，进而使得工件可得到较佳的研磨抛光，从而提高研磨抛光效果。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明的具体实施例中公开了一种机械研磨浆液，由按照以下质量百分比的组分组成：
双重包覆改性碳化硅粉5％、分散介质8％、润湿剂10％、悬浮稳定剂5％、pH 值调节剂1％、结构稳定剂0.5％、聚醚OP-7活性剂5％，余量为去离子水；
其中，所述双重包覆改性碳化硅粉为KH-570硅烷偶联剂和Span60作为改性剂包覆在碳化硅上形成；使得研磨浆液具有亲油疏水性；
所述碳化硅粉的粒径为5μm；
所述分散介质为为Tech-5080；
所述润湿剂为乙二醇；
所述悬浮稳定剂为纤维素；
所述pH值调节剂为氢氧化钠。
所述聚醚OP-7活性剂作为增强空间位阻用非离子表面活性剂。
一种机械研磨浆液的制备方法，包括如下步骤：
S1.按配比，将双重包覆改性碳化硅粉加入去离子水中，采用超声波振荡的方法搅拌均匀获得双重包覆改性碳化硅粉溶液；
S2.所述分散介质、所述聚醚OP-7活性剂加入到双重包覆改性碳化硅粉溶液中进行分散处理；并进行90分钟预混处理，获得混合液体；
S3.向所述混合溶液内悬浮稳定剂，搅拌至混合均匀获得另一种混合液体；
S4.继续搅拌S3中获得的混合溶液，持续时间至少2小时；
S5.向S3制备的混合溶液中加入加入pH值调节剂，并调节所述混合溶液的 pH值至8.5～9.5；即得机械研磨浆液成品。
优选地，步骤S1中，向去离子水中加入双重包覆改性碳化硅粉时，以800～1000rpm的速度搅拌去离子水，缓慢加入双重包覆改性碳化硅粉。
优选地，步骤S1-5在超声波搅拌釜中进行。
优选地，所述分散处理包括超声波分散、磁力搅拌分散、机械搅拌分散以及球磨分散中的至少一种。
优选地，所述机械研磨浆液的制备方法还包括向混合溶液中加入杀菌剂。
以上实施，具体来说，为了得到悬浮性较好的浆料，通过分散介质和聚醚OP-7 活性剂，通过增加空间位阻机制和超分子锚定机制来提高浆料的稳定性，所述分散介质、所述聚醚OP-7活性剂加入到双重包覆改性碳化硅粉溶液中进行分散处理；并进行90分钟预混处理，获得混合液体；双重包覆改性碳化硅粉为KH-570 硅烷偶联剂和Span60作为改性剂包覆在碳化硅上形成；使得研磨浆液具有亲油疏水性，不仅如此，经过表面处理后的分体，表面锚固一些分子(如偶联剂和改性剂)，其中的KH-570硅烷偶联剂的溶剂化链能够起到位阻作用，而Span60 作为改性剂为且未聚醚机构结构，较KH-570硅烷偶联剂具有更长的溶剂化链，双重包覆碳化硅粉体上，部分基团进行了接枝聚合，延长了溶剂化链，位阻效应更明显，使得浆液具有更好的亲油疏水性，且不容易造成缩聚现象。另外经过氢氧化钠进行PH调节，也使得双重包覆改性碳化硅粉不发生团聚，实现成分中的研磨剂成分多元化，多功能，不容易发生团聚，使用寿命长；研磨液不易老化和分解，提高整个研磨剂的使用的效果；具备良好的可持续性；再则，双重包覆改性碳化硅粉可通过悬浮稳定剂中的高分子形成的网状结构在研磨液中稳定地悬浮；为KH-570硅烷偶联剂和Span60的具有更长的溶剂化链，长链可使得双重包覆改性碳化硅粉与研磨盘之间存在缓冲，位阻效应更明显，以降低双重包覆改性碳化硅粉对工件的划伤；溶剂可有效地降低工件在研磨加工过程中由于放热而导致的水分蒸发，使得工件在加工过程中始终得到良好的润滑和冷却，从而降低工件损伤；双重包覆改性碳化硅粉可以稳定地悬浮在研磨液中，且溶剂不易蒸发，使得研磨液具有稳定的优点，进而使得工件可得到较佳的研磨抛光，从而提高研磨抛光效果。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种机械研磨浆液，其特征在于，由按照以下质量百分比的组分组成：
双重包覆改性碳化硅粉5％、分散介质8％、润湿剂10％、悬浮稳定剂5％、pH值调节剂1％、结构稳定剂0.5％、聚醚OP-7活性剂5％，余量为去离子水；
其中，所述双重包覆改性碳化硅粉为KH-570硅烷偶联剂和Span60作为改性剂包覆在碳化硅上形成；使得研磨浆液具有亲油疏水性；
所述碳化硅粉的粒径为5μm；
所述分散介质为为Tech-5080；
所述润湿剂为乙二醇；
所述悬浮稳定剂为纤维素；
所述pH值调节剂为氢氧化钠。
所述聚醚OP-7活性剂作为增强空间位阻用非离子表面活性剂。
2.一种如权利要求1所述的机械研磨浆液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.按配比，将双重包覆改性碳化硅粉加入去离子水中，采用超声波振荡的方法搅拌均匀获得双重包覆改性碳化硅粉溶液；
S2.所述分散介质、所述聚醚OP-7活性剂加入到双重包覆改性碳化硅粉溶液中进行分散处理；并进行90分钟预混处理，获得混合液体；
S3.向所述混合溶液内悬浮稳定剂，搅拌至混合均匀获得另一种混合液体；
S4.继续搅拌S3中获得的混合溶液，持续时间至少2小时；
S5.向S3制备的混合溶液中加入加入pH值调节剂，并调节所述混合溶液的pH值至8.5～9.5；即得机械研磨浆液成品。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，向去离子水中加入双重包覆改性碳化硅粉时，以800～1000rpm的速度搅拌去离子水，缓慢加入双重包覆改性碳化硅粉。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1-5在超声波搅拌釜中进行。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述分散处理包括超声波分散、磁力搅拌分散、机械搅拌分散以及球磨分散中的至少一种。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述机械研磨浆液的制备方法还包括向混合溶液中加入杀菌剂。
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