CN113943534A

CN113943534A - 一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液及其制备方法

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Publication number: CN113943534A
Application number: CN202111450006.5A
Authority: CN
Inventors: 常磊; 付素荣; 王志伟; 付存; 汪静
Original assignee: Henan Union Precision Material Co ltd
Current assignee: Henan Union Precision Material Co ltd
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2022-01-18
Anticipated expiration: 2041-12-01
Also published as: CN113943534B

Abstract

本发明公开了一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液及其制备方法，属于研磨抛光技术领域。按重量份计，该抛光液包括以下原料：板片状氧化铝粉体15～30份、类球形氧化铝粉体0.5～10份、分散剂0.3～1.0份、悬浮剂0.2～10份、pH调节剂0.1～1份、水50～80份。本发明采用的氧化铝粉体为板片状氧化铝粉体和类球形氧化铝粉体，所采用的悬浮剂为BYK LAPONITE‑RDS溶胶级片状硅酸盐。本发明采用的抛光液具有较好的分散性、均一性、悬浮性；采用本发明制备的抛光液对珍珠母贝抛光时，能够实现研磨和抛光步骤的合二为一，精简加工流程，并且能够实现较高去除率，较低的表面粗糙度，完美的表面状态。

Description

一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液及其制备方法

技术领域

本发明属于研磨抛光技术领域，尤其涉及一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液及其制备方法。

背景技术

珍珠母贝是一种光彩幻变的物质，在不同光线下会变幻产生不同的颜色观感，并且其颜色和纹路也会有差别。即使出自同一块贝壳，也找不到两块色泽、亮度和纹路完全一样的珍珠母贝饰品。

珍珠母贝饰品的加工工艺比较复杂，大致需要几步：1）筛选：挑选比较大的珍珠母贝；2）取芯：用钻床取适合做饰品的贝壳部分；3）清洗：清洗贝壳坯，洗去泥污及粉末；4）研磨；5）抛光；6）成型加工；7）饰品制作。对珍珠母贝坯体的研磨、抛光，常规的加工流程是先在抛光机上使用玻璃盘搭配氧化铝抛光液，然后再采用黑色阻尼布搭配氧化硅抛光液进行最终的精抛。制作流程繁琐，若能将研磨和抛光过程合为一步，流程将大大缩减。研磨和抛光一步完成就对抛光液提出了更高的要求，要求抛光液既能实现对珍珠贝母较高的去除速率，又能达到较好的表面效果。另外，市面上大多数的氧化铝抛光液很容易团聚、分层、沉淀、结块，需要在使用过程中一直搅拌，否则氧化铝抛光液很难发挥研磨抛光作用，因此有必要改善氧化铝抛光液的分散、悬浮效果，保证抛光质量。

发明内容

本发明提出了一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液及其制备方法，该抛光液具有较好的分散、悬浮性；能够实现研磨和抛光步骤的合二为一，精简制备流程，同时实现较低的表面粗糙度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：按重量份计，包括以下原料：板片状氧化铝粉体15～30份、类球形氧化铝粉体0.5～10份、分散剂0.3～1.0份、悬浮剂0.2～10份、pH调节剂0.1～1份、水50～80份。

优选的，所述类球形氧化铝粉体的重量为板片状氧化铝粉体重量的5%～30%。

优选的，所述板片状氧化铝粉体的粒径为1～3μm；所述类球形氧化铝粉体的粒径为0.05～1μm。

优选的，所述类球形氧化铝粉体的晶相为α相、γ相中的一种或其组合；所述类球形氧化铝粉体的纯度>99.9%。

优选的，所述的分散剂为SN-5040、亚甲基二萘磺酸钠、聚丙烯酸铵、AMP-95中的一种或其组合。

优选的，所述的悬浮剂为BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐。

本发明还提供了一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液的制备方法，具体步骤如下：将分散剂加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入类球形氧化铝粉体，超声搅拌10～20min，然后再加入板片状氧化铝粉体，再超声搅拌10～20min，制得氧化铝混合液；通过PH调节剂调节氧化铝混合液的pH值，再向氧化铝混合液中加入悬浮剂，搅拌50～80min，制得氧化铝抛光液。

优选的，所述分散剂为SN-5040、亚甲基二萘磺酸钠、聚丙烯酸铵、AMP-95中的一种或其组合；所述悬浮剂为BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐。

优选的，所述氧化铝混合液的pH值为11.5～12.5。

本发明的有益效果：

（1）本发明的氧化铝抛光液由两种不同粒径、不同形貌的氧化铝粉体混配而成，大粒径氧化铝粉体采用平板状氧化铝，小粒径氧化铝粉体采用类球形高纯纳米氧化铝粉体。抛光过程中板片状氧化铝粉主要起到去除材料厚度的作用，提供较高的去除率，一部分小粒径纳米氧化铝粉体会吸附在大粒径平板状氧化铝粉体的表面，对大粒径的平板状氧化铝粉体有一定的“包覆”，对工件表面有一定的缓冲作用，进一步降低粗糙度；而另一部分游离的小粒径类球形氧化铝粉体做“三体”摩擦，修复工件表面损伤，改善工件表面状态。基于此，本发明能够实现了两种粉体抛光效果之间的协同作用，研磨和抛光一步完成，简化了抛光流程，提高生产效率能够实现较高去除率的同时降低划伤率获得较好的表面质量。

（2）本发明制备用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，选用BYK LAPONITE-RDS作为悬浮剂，能够实现抛光液的长久分散、悬浮，不易沉淀、结块，保证了抛光效果。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明提供的一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液及其制备方法的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，按重量份计，包括以下原料：板片状氧化铝粉体15～30份、类球形氧化铝粉体0.5～10份、分散剂0.3～1.0份、悬浮剂0.2～10份、pH调节剂0.1～1份、水50～80份。

实施例2

其中，类球形氧化铝粉体的重量为板片状氧化铝粉体重量的5%～30%。

实施例3

其中，类球形氧化铝粉体的晶相为α相、γ相中的一种或其组合，类球形氧化铝粉体的纯度>99.9%。

其中，分散剂为SN-5040、亚甲基二萘磺酸钠、聚丙烯酸铵、AMP-95中的一种或其组合；悬浮剂为BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐。

实施例4

一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液的制备方法，具体步骤如下：将分散剂（SN-5040、亚甲基二萘磺酸钠、聚丙烯酸铵、AMP-95中的一种或其组合）加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入类球形氧化铝粉体，超声搅拌10～20min，然后再加入板片状氧化铝粉体，再超声搅拌10～20min，制得氧化铝混合液；通过PH调节剂调节氧化铝混合液的pH值为11.5～12.5，再向氧化铝混合液中加入悬浮剂（BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐），搅拌50～80min，制得氧化铝抛光液。

实施例5

一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液的制备方法，具体步骤如下：

按重量份计，分别称取下原料：20份3μm板片状氧化铝粉体、1份1μm类球形氧化铝粉体、0.2份SN5040分散剂、1份BYK LAPONITE-RDS悬浮剂、0.3份PH调节剂、77.5份水。

将分散剂SN5040加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入1μm的类球形氧化铝粉体，超声搅拌15min，然后再加入3μm的板片状氧化铝粉体，再超声搅拌15min，制得氧化铝混合液；用盐酸和氨水调节氧化铝混合液的pH值为10.5，再向氧化铝混合液中加入BYKLAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐，搅拌60min，制得氧化铝抛光液。

实施例6

按重量份计，分别称取下原料：25份2μm板片状氧化铝粉体、3份0.3μm类球形氧化铝粉体、0.6份分散剂聚丙烯酸铵、0.5份BYK LAPONITE-RDS悬浮剂、0.4份PH调节剂、70.5份水。

将分散剂聚丙烯酸铵加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入0.3μm的类球形氧化铝粉体，超声搅拌10min，然后再加入2μm的板片状氧化铝粉体，再超声搅拌10min，制得氧化铝混合液；用盐酸和氨水调节氧化铝混合液的pH值为11，再向氧化铝混合液中加入BYKLAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐，搅拌50min，制得氧化铝抛光液。

实施例7

按重量份计，分别称取下原料：30份2.5μm板片状氧化铝粉体、5份0.5μm类球形氧化铝粉体、0.4份AMP-95分散剂、0.5份BYK LAPONITE-RDS悬浮剂、0.1份PH调节剂、64份水。

将分散剂AMP-95加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入0.5μm的类球形氧化铝粉体，超声搅拌20min，然后再加入2.5μm的板片状氧化铝粉体，再超声搅拌20min，制得氧化铝混合液；用盐酸和氨水调节氧化铝混合液的pH值为11.5，再向氧化铝混合液中加入BYKLAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐，搅拌80min，制得氧化铝抛光液。

对比例1

按重量份计，分别称取下原料：20份3μm板片状氧化铝粉体、1份1μm类球形氧化铝粉体、0.2份SN5040分散剂、0.3份PH调节剂、78.5份水。

将分散剂SN5040加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入1μm的类球形氧化铝粉体，超声搅拌15min，然后再加入3μm的板片状氧化铝粉体，再超声搅拌15min，制得氧化铝混合液；调节氧化铝混合液的pH值为10.5，搅拌60min，制得氧化铝抛光液。

对比例2

按重量份计，分别称取下原料：25份2μm板片状氧化铝粉体、0.6份分散剂聚丙烯酸铵、0.5份BYK LAPONITE-RDS悬浮剂、0.4份PH调节剂、73.5份水。

将分散剂聚丙烯酸铵加入水中，待混合均匀、完全溶解后加入2μm的板片状氧化铝粉体，再超声搅拌10min，制得氧化铝混合液；调节氧化铝混合液的pH值为11，再向氧化铝混合液中加入BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐，搅拌50min，制得氧化铝抛光液。

对比例3

按重量份计，分别称取下原料：6份0.5μm类球形氧化铝粉体、0.4份AMP-95分散剂、0.5份BYK LAPONITE-RDS悬浮剂、0.1份PH调节剂、93份水。

将分散剂AMP-95加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入0.5μm的类球形氧化铝粉体，超声搅拌20min，调节氧化铝混合液的pH值为11.5，再向氧化铝混合液中加入BYKLAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐，搅拌80min，制得氧化铝抛光液。

将实施例5-7制备的氧化铝抛光液和对比例1-3制备的氧化铝抛光液进行抛光测试，采用AM-ASL400单面抛光机，搭配玻璃抛光盘，蜡贴片方式及滴加、不循环用液方式对珍珠母贝表盘进行抛光，测试中加工珍珠母贝片数为10片/盘（φ22mm）*20盘，抛光设备的工艺参数为：压力4.4kg，流量15g/min，主盘转速40rpm，抛光时间5min。测试试验结果如表1所示。

从表1可以看出，采用本发明制备的抛光液对光珍珠母贝表盘进行抛光，去除率较高，且抛光液均一性、悬浮性较好；对比例1相对于本发明实施例5没加悬浮剂，制备的抛光液均一性、悬浮性很差，用其抛光工件时，易划伤工件表面，由此表明，本发明采用的BYKLAPONITE-RDS悬浮剂能够很好的改善抛光液的均一性和悬浮性；对比例2相对于本发明实施例6没加类球形氧化铝粉体，制备的抛光液虽然液均一性、悬浮性较好，对工件抛光时去除率也较好，但抛光工件表面较为粗糙，光洁度较差，工件表面质量较差，由此表明，本发明采用的类球形氧化铝粉体作为抛光磨料时可以有效的提高加工工件表面质量；对比例3相对于本发明实施例7没加板片状氧化铝粉体，制备的抛光液虽然液均一性、悬浮性较好，但对工件抛光时去除率也较差，且易划伤工件表面，由此表明，本发明采用的板片状氧化铝粉体作为抛光磨料时可以有效的提高加工工件表面的去除率。

实施例8

按重量份计，分别称取下原料：30份3μm板片状氧化铝粉体、9份1μm类球形氧化铝粉体、1份SN5040分散剂、3份BYK LAPONITE-RDS悬浮剂、0.5份PH调节剂、56.5份水。

将分散剂SN5040加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入1um的类球形氧化铝粉体，超声搅拌15min，然后再加3μm的板片状氧化铝粉体，再超声搅拌15min，制得氧化铝混合液；调节氧化铝混合液的pH值为10.5，再向氧化铝混合液中加入BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐，搅拌60min，制得氧化铝抛光液。

实施例9

按重量份计，分别称取下原料：15份2μm板片状氧化铝粉体、4.5份0.3μm类球形氧化铝粉体、1份分散剂聚丙烯酸铵、1.5份BYK LAPONITE-RDS悬浮剂、0.5份PH调节剂、77.5份水。

将分散剂聚丙烯酸铵加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入0.3μm的类球形氧化铝粉体，超声搅拌10min，然后再加入2μm的板片状氧化铝粉体，再超声搅拌10min，制得氧化铝混合液；调节氧化铝混合液的pH值为11，再向氧化铝混合液中加入BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐，搅拌50min，制得氧化铝抛光液。

实施例10

按重量份计，分别称取下原料：30份2.5μm板片状氧化铝粉体、1.5份0.5μm类球形氧化铝粉体、0.5份AMP-95分散剂、0.3份BYK LAPONITE-RDS悬浮剂、0.2份PH调节剂、67.5份水。

将分散剂AMP-95加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入0.5μm的类球形氧化铝粉体，超声搅拌20min，然后再加入2.5μm的板片状氧化铝粉体，再超声搅拌20min，制得氧化铝混合液；调节氧化铝混合液的pH值为11.5，再向氧化铝混合液中加入BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐，搅拌80min，制得氧化铝抛光液。

以上对本发明所提供的一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液及其制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体的个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：按重量份计，包括以下原料：板片状氧化铝粉体15～30份、类球形氧化铝粉体0.5～10份、分散剂0.3～1.0份、悬浮剂0.2～10份、pH调节剂0.1～1份、水50～80份。

2.根据权利要求1所述的用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：类球形氧化铝粉体的重量为板片状氧化铝粉体重量的5%～30%。

3.根据权利要求1或2所述的用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：所述板片状氧化铝粉体的粒径为1～3μm；所述类球形氧化铝粉体的粒径为0.05～1μm。

4.根据权利要求1或2所述的用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：所述类球形氧化铝粉体的晶相为α相、γ相中的一种或其组合；所述类球形氧化铝粉体的纯度>99.9%。

5.根据权利要求1所述的用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：所述的分散剂为SN-5040、亚甲基二萘磺酸钠、聚丙烯酸铵、AMP-95中的一种或其组合。

6.根据权利要求1所述的用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：所述的悬浮剂为BYK LAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐。

7.根据权利要求1所述的用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于其制备方法如下：将分散剂加入水中，待混合均匀、完全溶解后，加入类球形氧化铝粉体，超声搅拌10～20min，然后再加入板片状氧化铝粉体，再超声搅拌10～20min，制得氧化铝混合液；通过pH调节剂调节氧化铝混合液的pH值，再向氧化铝混合液中加入悬浮剂，搅拌50～80min，制得氧化铝抛光液。

8.根据权利要求7所述的用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：所述分散剂为SN-5040、亚甲基二萘磺酸钠、聚丙烯酸铵、AMP-95中的一种或其组合；所述悬浮剂为BYKLAPONITE-RDS溶胶级片状硅酸盐。

9.根据权利要求7所述的用于珍珠母贝抛光的氧化铝抛光液，其特征在于：所述氧化铝混合液的pH值为11.5～12.5。