CN114874702B - 一种抛光蜡及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛光蜡及其制备方法和应用，制备原料包括：膨胀剂和防粘附剂；所述膨胀剂包括钠基膨润土和淀粉接枝丙烯酰胺中的至少一种；所述防粘附剂包括辛烯基琥珀酸淀粉钠和磺基脂肪酸淀粉钠中的至少一种。膨胀剂使得抛光后残留在工件表面的蜡垢吸水膨胀，进一步降低抛光蜡的清洗难度。防粘附剂能有效的降低蜡垢中磨料的对基材的粘附性，从而防止磨料吸附于基材表面，避免产生起灰的问题。通过膨胀剂和防粘附剂的复合作用，使得本发明的抛光蜡无需使用除蜡水或清洗剂进行超声除蜡。

Description

一种抛光蜡及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种抛光蜡及其制备方法和应用。

背景技术

铝合金因其良好的力学性能以及装饰性，得到广泛的应用。在铝合金加工过程中，为提高其表面平整度和光亮度需要对其表面进行抛光处理。目前对铝合金抛光主要采用机械抛光的方式。机械抛光是依靠负载在抛光轮上的抛光蜡的磨削作用，去除被抛光物表面凸出的部分，从而得到平滑的光泽面。在机械抛光的过程中，为实现光亮的效果，需对表面进行粗抛、中抛和精抛。粗抛是用硬轮对表面较粗糙的表面，作初步降低表面粗糙度的加工；中抛是用比粗抛轮偏软的抛光轮，对经过粗抛的表面做进一步的加工，它能除去粗抛留下的划痕并产生中等光亮的表面；精抛则是抛光的最后工序，用软抛光轮抛光，使被抛光件的表面获得镜面光亮。现阶段铝合金精抛主要采用精抛固体蜡组合精抛布轮进行抛光，经打磨抛光后铝合金表面会残留大量的固体蜡垢。此种蜡垢需要用除蜡水或者专用的清洗剂在高温(80℃左右)，超声波辅助下才能彻底去除。而精抛后的铝合金高光面在超声波振动下极易被划伤，因而使得清洗良率一直不高。与此同时，除蜡水和专用清洗剂一般含有高浓度的表面活性剂，因而极易造成后续污水处理COD超标。

现有技术中，精细抛光蜡中含有大量如石蜡、羊毛脂、硬脂酸、脂肪酸类的油脂成分，因而需要除蜡水或专用的清洗剂才能彻底清洗干净。现有技术中，还存在精细抛光蜡主要成分为磨料、硬脂酸、动物油脂和聚合醇。此种抛光蜡在没有外力辅助下(如单独浸泡)，油脂类和磨料成分极易吸附于基材表面，增大了清洗的难度。

因此，需要提供一种通过用清水进行浸泡即可清洗干净的铝合金的抛光蜡。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种抛光蜡，该抛光蜡打磨后只需简单用清水进行浸泡即可清洗干净，避免了精抛后的铝合金高光面被超声波打花。

本发明还提出一种上述抛光蜡的制备方法。

本发明还提出一种上述抛光蜡的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种抛光蜡，制备原料包括：膨胀剂和防粘附剂；

所述膨胀剂包括钠基膨润土和淀粉接枝丙烯酰胺中的至少一种；

所述防粘附剂包括辛烯基琥珀酸淀粉钠和磺基脂肪酸淀粉钠中的至少一种。

根据本发明的一种优选的实施方式，所述切削液至少具有以下有益效果：

1.本发明中的通过防粘附剂和膨胀剂的复配，起到了协同作用，其中钠基膨润土在水溶液中能吸水膨胀至自身体积的数十倍，在水中呈悬浮状，淀粉接枝丙烯酰胺属于吸水性高分子材料，其具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，通过吸水从而造成蜡垢膨胀，在防粘剂的作用下加速了蜡垢的脱落，降低了铝合金中的抛光蜡的清洗难度。

2.本发明中防粘附剂能有效降低蜡垢中磨料的对基材的粘附性，从而防止其吸附于基材表面，避免产生起灰的问题。

3.本发明中的钠基膨润土或淀粉接枝丙烯酰胺还具有良好的辅助润滑效果，因而能进一步降低磨料与工件切削时的摩擦力，从而避免铝合金烧伤。

在本发明的一些实施方式中，所述抛光蜡的制备原料还包括磨料。

在本发明的一些实施方式中，所述磨料的包括氧化铝、氧化镁中的至少一种。

氧化铝具有切削力强、硬度大、耐磨性好的特点。氧化镁在辅助切削的同时，能降低抛光蜡的原料成本。

在本发明的一些实施方式中，所述磨料的D50粒径为0.5-1.5μm。

磨料粒径过大会造成抛光后的铝合金表面纹路较深，达不到镜面效果。磨料粒径过小则会影响抛光蜡的切削力，从而影响抛光效果。

在本发明的一些实施方式中，所述抛光蜡的制备原料还包括润滑剂。

在本发明的一些实施方式中，所述润滑剂包括酰胺醚类表面活性剂。

在本发明的一些实施方式中，所述酰胺醚类表面活性剂包括脂肪酰胺聚氧乙烯醚。

在本发明的一些实施方式中，所述硬脂酰胺聚氧乙烯醚中的聚氧乙烯的个数为30～60。

本发明中添加酰胺醚类表面活性剂为水溶性的润滑剂，代替了常规抛光蜡中的油脂成分，从而增大了抛光蜡的水溶性，使得其在拥有良好的润滑作用的同时，也具备良好的水溶性。硬脂酰胺聚氧乙烯醚中的聚氧乙烯的数量介于30～60，使得硬脂酰胺聚氧乙烯醚的熔点介于40～75℃。在该熔点下，使抛光蜡易于用机械手进行打磨；同时也降低了抛光蜡的清洗难度。

在本发明的一些实施方式中，所述抛光蜡包括如下重量份的组分：

膨胀剂 10-20份；

防粘附剂 1-5份。

在本发明的一些实施方式中，所述抛光蜡包括如下重量份的组分：

在本发明的一些优选地实施方式中，所述抛光蜡由如下重量份的组分组成：

本发明的第二个方面提出了上述抛光蜡的制备方法，包括将上述原料混合。

在本发明的优选地实施方式中，所述抛光蜡的制备方法，包括以下步骤：

S1：将所述磨料和所述防粘附剂混合，得到混合粉；

S2：将润滑剂加热，融化后依次加入膨胀剂和步骤S1中的混合粉，混合后倒入模具，冷却至室温脱模即得。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述混合的方式为搅拌。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述搅拌速度为40-60r/min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S1中，所述搅拌的时间为10-20min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述混合的方式为搅拌。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述搅拌速度为40-60r/min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述搅拌的时间为40-60min。

在本发明的一些实施方式中，步骤S2中，所述加热的温度为100～12℃。

本发明的第三个方面提出了一种抛光蜡在铝合金表面处理中的应用。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到的试剂和材料。如无特殊说明，各实施例和对比例的同一成分采购自同一厂家同一批次；相应参数如无特殊说明，则与实施例1同。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。本发明的描述中，如无特殊规定，所述“约”的含义是指正负2％。

实施例1

本实施例提供了一种抛光蜡，抛光蜡由如下重量的组分组成：

氧化铝为郑州明珠实业有限公司生产的氧化铝微粉；

硬脂酰胺聚氧乙烯醚为索尔维公司生产的表面活性剂SA-50；

钠基膨润土采用东莞市瑞恒矿产品有限公司生产的钠基膨润土；

辛烯基琥珀酸淀粉钠为湖北泰多源生物工程有限公司提供的食品级辛烯基琥珀酸淀粉钠。

实施例2

本实施例提供了一种抛光蜡的制备方法，具体方法为：

S1：按照实施例1中的抛光蜡的组成，将氧化铝和辛烯基琥珀酸淀粉钠倒入反应釜中，以50r/min的搅拌速度搅拌15min，从而得到混合粉；

S2：将硬脂酰胺聚氧乙烯醚在另一反应釜中加热至110℃，待其完全熔化后再依次加入钠基膨润土和如上混合粉，控制搅拌速度为50r/min，搅拌时间为50min。待搅拌均匀后，倒入模具，冷却至室温脱模即可得到本发明一种不锈钢抛光固体蜡。

实施例3

本实施例提供了一种抛光蜡，抛光蜡由如下重量的组分组成：

淀粉接枝丙烯酰胺和磺基脂肪酸淀粉钠均为自制，具体合成过程分别参考学术论文《玉米淀粉接枝丙烯酰胺制备高吸水性树脂》和专利CN 106749704B《磺基脂肪酸淀粉钠及其制备方法》。

实施例4

本实施例提供了一种抛光蜡的制备方法，本实施例和实施例2的区别在于按照实施例3中的抛光蜡的组成进行制备，其余条件相同。

对比例1

本对比例提供了一种抛光蜡，本对比例和实施例1的区别在于不包括实施例1中的辛烯基琥珀酸，其余条件相同。

对比例2

本对比例提供了一种抛光蜡的制备方法，除缺少添加辛烯基琥珀酸淀粉钠的步骤外，其他操作同实施例1。

对比例3

本对比例提供了一种抛光蜡，本对比例和实施例1的区别在于不包括实施例1中的钠基膨润土，其余条件相同。

对比例4

本对比例提供了一种抛光蜡的制备方法，除缺少添加钠基膨润土的步骤外，其他操作同实施例1。

测试例1

本测试例对上述实施例和对比例中的抛光蜡进行了清洗试验，具体方法为：

选取经中抛后表面粗糙度一致的铝合金手机中框，采用机械手用如上所述的抛光蜡沾附在抛光布轮上进行抛光，每次打蜡时间控制为10s，每块铝合金手机中框抛光时间为40s。将抛光后表面沾有蜡垢的铝合金手机中框进行称重，重量记为M0。用60℃的纯水浸泡清洗15min，再用常温纯水淋洗3遍，放入120℃烘箱中烘干30min，经自然冷却至室温后再称重，重量记为M1。用纯白柔软擦拭布擦拭铝合金手机中框表面，观察擦拭布表面是否有异物，如无任何可见的异物，则记为除蜡率为100％。如有肉眼可见的蜡垢或灰垢，继续将中框放入70℃的三氯乙烯中进行彻底清洗，准确称量彻底干净后的中框的最终重量，记为M2，并计算除蜡率。除蜡率＝(M0-M1)/(M0-M2)*100％，相关数据如表1所示。

表1抛光蜡测试结果

实施例与对比例	表面蜡垢的清洗情况	除蜡率
			实施例2	表面干净，无蜡垢或灰层	100％
实施例4	表面干净，无蜡垢或灰层	100％
			对比例2	无蜡垢但表面有灰层	96.1％
对比例4	有部分蜡垢残留但表面无灰层	72.4％

通过表1可以看出，实施例2和4，用纯水浸泡清洗后，除蜡率均为100％。对比实施例2与对比例2可以看出，防粘附剂能有效防止磨料粘附于基材上，从而避免表面产生灰层。对比实施例2及对比例4，膨胀剂直接影响除蜡效果。本发明中抛光蜡无需使用除蜡水或专用的清洗剂，也不需要借助超声波的辅助，只需简单浸泡即可达到除蜡的目的，因而具有很高的实际应用价值。

上面对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (3)

1.一种抛光蜡，其特征在于，所述抛光蜡包括如下重量份的组分：

磨料30-50份；

润滑剂30-50份；

膨胀剂10-20份；

防粘附剂1-5份；

所述膨胀剂包括钠基膨润土和淀粉接枝丙烯酰胺中的至少一种；

所述防粘附剂包括辛烯基琥珀酸淀粉钠和磺基脂肪酸淀粉钠中的至少一种；

所述磨料包括氧化铝、氧化镁中的至少一种；

所述磨料的D50粒径为0.5-1.5μm；

所述润滑剂包括酰胺醚类表面活性剂；

所述酰胺醚类表面活性剂包括硬脂酰胺聚氧乙烯醚；

所述硬脂酰胺聚氧乙烯醚中的聚氧乙烯的数量介于30~60。

2.根据权利要求1所述的抛光蜡的制备方法，其特征在于，包括将上述原料混合。

3.一种如权利要求1所述的抛光蜡在铝合金表面处理中的应用。