一種水性金剛石拋光液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及研磨和拋光技術領域，特別是一種水性金剛石拋光液及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 金剛石是目前已知自然界中最硬的物質(zhì)，以其無與倫比的高硬度和優(yōu)良的機械物 理性能，成為各種堅硬材料的加工工具。金剛石微粉作為最硬的一種超細磨料，已經(jīng)被廣泛 用于機械、石油、陶瓷、航天、電子、光學儀器、軍工工業(yè)等領域，是研磨拋光硬質(zhì)合金、寶石、 陶瓷、光學玻璃等高硬材料的理想原料。高硬度的金剛石微粉為球形或橢球形，用于研磨拋 光不會劃傷被研磨體，可以制成研磨膏、氣霧劑、拋光液等拋光產(chǎn)品。其中水基金剛石拋光 液具有環(huán)保、無腐蝕性、成本低、拋光效率高、易清洗等特點，在各領域得到越來越多的應 用。因金剛石微粉的比重大，在水中很容易沉降，會導致在加工過程中金剛石顆粒的不均 勻，影響拋光質(zhì)量和拋光效率。
[0003] 中國專利（專利申請?zhí)枮?01310297761.3)公開的"水性金剛石拋光液及其制備方 法"，由下列重量分數(shù)的組分組成：金剛石微粉:0.01 % - 10 % ;分散劑:0.2 % - 6 % ;懸浮 劑:0.1 3% ;pH 調(diào)節(jié)劑:0.1 5%;殺菌劑:0.1 0.5%;消泡劑:0.1 0.5%;懸 浮助劑:2% - 50%;去離子水:40% - 80%。
[0004] 另一中國專利(專利申請?zhí)枮?00510030024.2)公開的"水基金剛石拋光液及其制 備方法"，由下列重量份數(shù)的組分組成:特制的金剛石微粉:0.001 -10、分散劑:0.02-4份、 懸浮劑:0.01 - 5份、懸浮助劑:0.01 - 1份、PH調(diào)節(jié)劑:0.1 - 1.5份、防腐劑:0.1 - 0.5份、去 尚子水:60 - 99份。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種切削速率高、被加工產(chǎn)品的表面粗糙度低的水性金剛 石拋光液，并提供其制備方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案是發(fā)明一種水性金剛石拋光液，是由 下列重量百分比的原料制備而成：
[0007] 金剛石微粉0.1 -10潤濕劑1 一 10 分散劑0.1 -10
[0008] 懸浮劑0.5 - 10 防腐劑0.1 - 0.5消泡劑0.1 - 0.5
[0009] pH調(diào)節(jié)劑0.1 - 5 去離子水54 - 98;
[0010] 所述的分散劑為多元醇、乙二胺、三乙醇胺中的一種或多種的混合物，當為二種以 上時，各組分的配比為等重量份或其它比例；
[0011] 所述的懸浮劑為聚乙烯吡咯烷酮；
[0012] 所述的消泡劑為有機硅消泡劑。
[0013] 所述金剛石(可為單晶，也可為多晶）微粉的粒徑為0.5 - 20μπι。
[0014] 所述潤濕劑為乙二醇、丙三醇、聚乙烯醇、聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷 基硫酸鈉、丁基萘磺酸鈉、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚中的一種或幾種的混合 物，當為二種以上時，各組分的配比為等重量份或其它比例。
[0015] 所述防腐劑為苯甲酸鈉、山梨酸鉀、脫氫乙酸鈉、丙酸鈣、雙乙酸鈉、乳酸鈉、對羥 基苯甲酸丙酯、異噻唑啉酮、乳酸鏈球菌素、過氧化氫中的一種或幾種的混合物，當為二種 以上時，各組分的配比為等重量份或其它比例。
[0016] 所述pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氨水、乙醇胺、三乙醇胺、鹽酸、硝酸、磷酸中的一種。
[0017] 與此同時，還提供一種水性金剛石拋光液的制備方法，其制備步驟如下：
[0018] ⑴、初混一：將金剛石微粉與潤濕劑、去離子水總重量的8 - 15 %混合，混合時間 0.5 - lh，得初混液一，備用；
[0019] ⑵、初混二:將分散劑和剩余的去離子水混合，混合時間0.5 - lh，得初混液二，備 用；
[0020] ⑶、復混一:在機械攪拌下，將初混液一加入到初混液二中，強力攪拌0.5 - lh，得 復混液一，備用；
[0021 ]⑷、復混二：向復混液一中加入懸浮劑，分散成懸浮性穩(wěn)定的復混液二，分散時間 為0.5 - lh，備用；
[0022] (5)、復混三：向復混液二中加入防腐劑和消泡劑，攪拌均勻。并用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH 值為5 -10,即得水性金剛石拋光液。
[0023] 所述初混一和/或初混二步驟中的混合方法為機械攪拌、超聲振蕩、機械球磨中的 一種或幾種的配合。
[0024] 所述復混二步驟中的分散方法為機械攪拌、超聲振蕩、機械球磨中的一種或幾種 的配合。
[0025] 本發(fā)明的水性金剛石拋光液及其制備方法，工藝比較簡單，設備投資少，解決了金 剛石在水中易沉降的問題，獲得了在水中穩(wěn)定懸浮的金剛石拋光液，其切削速率較市售同 類產(chǎn)品提高18%以上，用于加工產(chǎn)品后的表面粗糙度降低8%以上。
【具體實施方式】
[0026] 以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的說明。下面的說明是采用例舉的方式，但本 發(fā)明的保護范圍不應局限于此。
[0027] 實施例一：
[0028] 本實施例的制備過程如下：
[0029] ⑴、備料:分別稱取粒徑為5μπι(單晶）金剛石微粉1克、十二烷基硫酸鈉(潤濕劑）1 克、多元醇(分散劑)5克、聚乙烯吡咯烷酮(懸浮劑)8克、苯甲酸鈉(防腐劑)0.5克、有機硅消 泡劑(消泡劑)〇. 5克、三乙醇胺(pH調(diào)節(jié)劑)2克、去離子水82克，合計100克，備用；
[0030] ⑵、初混一:將金剛石微粉與十二烷基硫酸鈉(潤濕劑）、10克去離子水混合，機械 攪拌，混合時間〇. 5h，得初混液一，備用；
[0031] ⑶、初混二:將多元醇(分散劑)和剩余的去離子水混合，機械攪拌，混合時間〇.5h， 得初混液二，備用；
[0032] ⑷、復混一:在機械攪拌下，將初混液一加入到初混液二中，強力攪拌lh，得復混液 一，備用；
[0033] (5)、復混二：向復混液一中加入聚乙烯吡咯烷酮（懸浮劑），超聲振蕩，分散成懸浮 性穩(wěn)定的復混液二，分散時間為lh，備用；
[0034] (6)、復混三：向復混液二中加入苯甲酸鈉(防腐劑)和有機硅消泡劑(消泡劑），攪拌 均勻，并用三乙醇胺(pH調(diào)節(jié)劑）調(diào)節(jié)pH值為8,即得金剛石含量為1% (重量百分比）的水性 金剛石拋光液。
[0035] 實施例二：
[0036] 本實施例的制備過程如下：
[0037]⑴、備料:分別稱取粒徑為5μπι(單晶）金剛石微粉2克、十二烷基硫酸鈉(潤濕劑）1 克、多元醇(分散劑)5克、聚乙烯吡咯烷酮(懸浮劑)8克、苯甲酸鈉(防腐劑)0.5克、有機硅消 泡劑(消泡劑)〇. 5克、三乙醇胺(pH調(diào)節(jié)劑)2克、去離子水81克，合計100克，備用；
[0038]⑵、初混一:將金剛石微粉與十二烷基硫酸鈉(潤濕劑）、10克去離子水混合，機械 攪拌，混合時間〇. 5h，得初混液一，備用；
[0039]⑶、初混二:將多元醇(分散劑)和剩余的去離子水混合，機械攪拌，混合時間0.5h， 得初混液二，備用；
[0040] ⑷、復混一:在機械攪拌下，將初混液一加入到初混液二中，強力攪拌lh，得復混液 一，備用；
[0041] (5)、復混二：向復混液一中加入聚乙烯吡咯烷酮(懸浮劑），超聲振蕩，分散成懸浮 性穩(wěn)定的復混液二，分散時間為lh，備用；
[0042] (6)、復混三：向復混液二中加入苯甲酸鈉(防腐劑)和有機硅消泡劑(消泡劑），攪拌 均勻，并用三乙醇胺(pH調(diào)節(jié)劑）調(diào)節(jié)pH值為8,即得金剛石含量為2% (重量百分比）的水性 金剛石拋光液。
[0043] 實施例三：
[0044] 本實施例的制備過程如下：
[0045] ⑴、備料:分別稱取粒徑為5μπι(單晶）金剛石微粉5克、十二烷基硫酸鈉(潤濕劑）1 克、多元醇(分散劑)5克、聚乙烯吡咯烷酮(懸浮劑)8克、苯甲酸鈉(防腐劑)0.5克、有機硅消 泡劑(消泡劑)〇. 5克、三乙醇胺(pH調(diào)節(jié)劑)2克、去離子水78克，合計100克，備用；
[0046] ⑵、初混一:將金剛石微粉與十二烷基硫酸鈉(潤濕劑）、10克去離子水混合，機械 攪拌，混合時間〇. 5h，得初混液一，備用；
[0047]⑶、初混二:將多元醇(分散劑)和剩余的去離子水混合，機械攪拌，混合時間0.5h， 得初混液二，備用；
[0048] ⑷、復混一:在機械攪拌下，將初混液一加入到初混液二中，強力攪拌lh，得復混液 一，