一种无烟铝合金抛光液的制备方法技术

本发明专利技术涉及抛光剂制备技术领域，具体涉及一种无烟铝合金抛光液的制备方法。本发明专利技术以铝矾土为原料得到碱化悬浮液，将碱化悬浮液经过处理得到抛光液基础液，将抛光液基础液加入苯胺与无水乙醇的混合液中得到回流混合液，向缓蚀酸液中加入氯化苄得到红棕色液体，最后将红棕色液体、干粉末、双氧水等原料混合得到无烟铝合金抛光液，干粉末中富含偏铝酸钠以及硅酸钠，发生腐蚀后乌洛托品可附着在铝合金表面与铝离子发生络合，形成一层不溶于酸的保护膜，曼尼希碱经过与氯化苄季胺化会产生氮原子作为中心的极性基团，当它接触到铝合金表面后，与铝合金通过物理吸附作用，形成吸附层，增大了腐蚀反应的活化能，应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种无烟铝合金抛光液的制备方法
本专利技术涉及抛光剂制备
，具体涉及一种无烟铝合金抛光液的制备方法。
技术介绍
铝合金是一种良好的结构材料，具有良好的力学物理性能和高温下的化学稳定性。由于铝合金比重较轻、强度高、易加工、尺寸稳定，具有优良的工艺性能、良好的耐腐蚀性、成本低、可再生利用，因此被誉为二十一世纪绿色工程金属，能在很多地方代替钢铁合金。随着铝合金材料的广泛应用，对其表面光亮度的要求越来越严格。影响铝合金表面光亮度的关键因素是抛光液的性能。对铝制品表面进行抛光，不仅使铝制品的外观具有光亮的外表，而且均匀光滑的表面还可以分散降低腐蚀介质的吸附，提高抗蚀性能。抛光液是对金属表面进行处理的化学试液，主要起到去油污、防锈、清洗、增光性能并能使金属制品超过原有的光泽的功能，优异的抛光液应该具有性能稳定、无毒和对环境无污染的特点。目前，铝合金的化学抛光液根据pH的不同，主要分为酸性溶液和碱性溶液两大类。现有的酸性抛光液主要分为磷酸抛光液和非磷酸抛光液两大类。酸性抛光液具有抛光的光亮度大、腐蚀速度缓慢、抛光效果好等特点，但是操作温度较高，通常在90℃以上，同时在抛光过程中有大量的黄烟逸出而污染环境。另外，由于磷酸是高营养物质，磷酸抛光液排放后会严重污染环境，而非磷酸抛光液对铝合金的抛光效果达不到磷酸抛光液对铝合金的抛光效果。现有的碱性抛光液虽然成本低、废水处理简单，但是铝合金在碱性抛光液腐蚀速度较快进而导致抛光时间不宜过长否则会产生麻点，甚至会失重，需要较浓的酸作后处理以清除碱洗后留下的黑膜，提高表面光亮度。因此，亟需研制出一种成本低、光亮度好且对环境无污染的铝合金抛光液。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前传统铝合金抛光液由磷酸、硫酸、硝酸组成，由于其抛光液中含硝酸，在抛光过程中会放出大量黄烟，严重影响环境并对工作人员健康造成损伤，另外抛光液因腐蚀速率过快，会对铝合金表面造成腐蚀而形成麻点的缺陷，提供了一种无烟铝合金抛光液的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种无烟铝合金抛光液的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取铝矾土置于球磨机中粉碎，过筛得到铝矾土粉末，将氢氧化钠溶液与铝矾土粉末混合，在球磨机中继续湿磨，得到碱化悬浮液；（2）将碱化悬浮液置于高压条件下，加热升温，保温保压溶出杂质，向碱化悬浮液中加入300～400mL去离子水，搅拌混合30～45min后静置沉降，过滤分离得到上层清液，将上层清液置于坩埚中，加热升温，保温蒸发得到干粉末；（3）称取60～70mL苯胺和50～55mL无水乙醇，放入配有回流冷凝器、搅拌装置的三口烧瓶中，启动搅拌器搅拌以200～250r/min的转速搅拌反应，同时滴加100～120mL抛光液基础液，对三口烧瓶水浴加热升温后，回流得到回流混合液；（4）将甲醛水溶液和苯乙酮混合，得到混合分散液，待上述回流混合液冷却至一定温度后向回流后的混合液中加入80～90m混合分散液，冷却至室温，以400～450r/min的转速搅拌，分散2～3h后得到缓蚀酸液；（5）将缓蚀酸液与氯化苄混合，得到混合单体，向装有搅拌器，回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中加入混合单体，加热升温，启动搅拌器以300～350r/min的转速搅拌，保温反应得到红棕色液体；（6）按重量份数计，称取70～80份红棕色液体、10～12份乌洛托品、20～30份干粉末、4～5份硫酸铁粉末、10～15份双氧水、2～3份三氧化二铬置于高速分散机中，高速分散得到无烟铝合金抛光液。步骤（1）所述的粉碎时间为40～45min，所过筛规格为200目，氢氧化钠溶液质量分数为40%，氢氧化钠溶液与铝矾土粉末混合质量比为4︰1，湿磨使苛化系数达到1.65～1.70。步骤（2）所述的高压条件为2.5～3.0MPa，加热升温后温度为160～180℃，保温保压时间为2～3h，静置沉降时间为3～4h，对坩埚加热升温后温度为120～140℃，保温蒸发时间为3～4h。步骤（3）所述的对三口烧瓶水浴加热升温后温度为80～85℃，回流时间为1.0～1.5h，抛光液基础液由质量分数为85%的硫酸溶液和质量分数为95%的磷酸溶液混合配制而成。步骤（4）所述的甲醛水溶液质量分数为45%，甲醛水溶液和苯乙酮混合质量比为1︰4，回流混合液冷却后温度为60℃时加入混合分散液。步骤（5）所述的缓蚀酸液与氯化苄混合质量比为2︰1四口烧瓶加热升温后温度为60～65℃，保温反应时间为3～4h。步骤（6）所述的高速分散转速为3000～3500r/min，高速分散时间为10～13min。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术以便宜易得的铝矾土为原料，将其粉碎后碱化得到碱化悬浮液，再将碱化悬浮液加热升温经高温高压溶出杂质后，过滤取其上清液，蒸发得到干粉末，用硫酸和磷酸配制成抛光液基础液，将抛光液基础液加入至苯胺与无水乙醇的混合液中，加热回流得到回流混合液，将甲醛和苯乙酮混合加入上述回流混合液中，搅拌分散得到缓蚀酸液，向缓蚀酸液中加入氯化苄，继续保温反应得到红棕色液体，最后将红棕色液体、乌洛托品、干粉末、硫酸铁粉末、双氧水、三氧化二铬等原料混合，高速分散得到无烟铝合金抛光液，本专利技术中所制备的无烟铝合金抛光液中干粉末来自铝矾土，铝矾土经过碱化高压高温溶出杂质后，所得干粉末中富含偏铝酸钠以及硅酸钠，偏铝酸钠在酸液中会消耗大量的酸生成铝离子，降低酸液的pH，抛光过程中发生腐蚀后乌洛托品可附着在铝合金表面与铝离子发生络合，形成一层不溶于酸的保护膜，硅酸钠在酸液也会消耗氢离子，生成原硅酸凝胶，凝胶在管道周边覆盖，随着酸化进行，酸化液会升温，硅酸会脱水变为二氧化硅，二氧化硅镶嵌在络合物保护膜中增强其耐酸性并使抛光面更加光亮，从而减少抛光过程中因腐蚀产生麻点的现象；（2）本专利技术中所得缓蚀酸液中含曼尼希碱，曼尼希碱经过与氯化苄季胺化会产生以电负性较大的氮原子作为中心的极性基团，极性基团亲水性很强，当它接触到铝合金表面后，与铝合金通过物理吸附作用，形成吸附层，与此同时，非极性基团在远离金属的方向，形成憎水性膜，改变了金属表面的电荷状态，增大了腐蚀反应的活化能，使腐蚀反应难以进行，另外本专利技术所用铝合金抛光液不含硝酸，因而不会因硝酸还原产生氮氧化合物黄烟，通过加入双氧水来替代硝酸增强抛光剂的氧化性能，使得本专利技术的铝合金抛光液抛光效果与传统抛光液大致相同，并可减少腐蚀性麻点，应用前景广阔。具体实施方式取铝矾土置于球磨机中粉碎40～45min，通过200目筛得到铝矾土粉末，将质量分数为40%的氢氧化钠溶液与铝矾土粉末按质量比为4︰1混合，在球磨机中继续湿磨，使苛化系数达到1.65～1.70，得到碱化悬浮液；将碱化悬浮液置于2.5～3.0MPa高压条件下，加热升温至160～180℃，保温保压2～3h溶出杂质，向碱化悬浮液中加入300～400mL去离子水，搅拌混合30～45min后静置沉降3～4h，过滤分离得到上层清液，将上层清液置于坩埚中，加热升温至120～140℃，保温蒸发3～4h，得到干粉末；称取60～70mL苯胺和50～55mL无水乙醇，放入配有回流冷凝器、搅拌装置的三口烧瓶中，启动搅拌器搅拌，以200～250r/min的转速搅拌反应，同时滴加100～120mL抛光液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无烟铝合金抛光液的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取铝矾土置于球磨机中粉碎，过筛得到铝矾土粉末，将氢氧化钠溶液与铝矾土粉末混合，在球磨机中继续湿磨，得到碱化悬浮液；（2）将碱化悬浮液置于高压条件下，加热升温，保温保压溶出杂质，向碱化悬浮液中加入300～400mL去离子水，搅拌混合30～45min后静置沉降，过滤分离得到上层清液，将上层清液置于坩埚中，加热升温，保温蒸发得到干粉末；（3）称取60～70mL苯胺和50～55mL无水乙醇，放入配有回流冷凝器、搅拌装置的三口烧瓶中，启动搅拌器搅拌以200～250r/min的转速搅拌反应，同时滴加100～120mL抛光液基础液，对三口烧瓶水浴加热升温后，回流得到回流混合液； （4）将甲醛水溶液和苯乙酮混合，得到混合分散液，待上述回流混合液冷却至一定温度后向回流后的混合液中加入80～90m混合分散液，冷却至室温，以400～450r/min的转速搅拌，分散2～3h后得到缓蚀酸液； （5）将缓蚀酸液与氯化苄混合，得到混合单体，向装有搅拌器，回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中加入混合单体，加热升温，启动搅拌器以300～350r/min的转速搅拌，保温反应得到红棕色液体； （6）按重量份数计，称取70～80份红棕色液体、10～12份乌洛托品、20～30份干粉末、4～5份硫酸铁粉末、10～15份双氧水、2～3份三氧化二铬置于高速分散机中，高速分散得到无烟铝合金抛光液。...

【技术特征摘要】
1.一种无烟铝合金抛光液的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）取铝矾土置于球磨机中粉碎，过筛得到铝矾土粉末，将氢氧化钠溶液与铝矾土粉末混合，在球磨机中继续湿磨，得到碱化悬浮液；（2）将碱化悬浮液置于高压条件下，加热升温，保温保压溶出杂质，向碱化悬浮液中加入300～400mL去离子水，搅拌混合30～45min后静置沉降，过滤分离得到上层清液，将上层清液置于坩埚中，加热升温，保温蒸发得到干粉末；（3）称取60～70mL苯胺和50～55mL无水乙醇，放入配有回流冷凝器、搅拌装置的三口烧瓶中，启动搅拌器搅拌以200～250r/min的转速搅拌反应，同时滴加100～120mL抛光液基础液，对三口烧瓶水浴加热升温后，回流得到回流混合液；（4）将甲醛水溶液和苯乙酮混合，得到混合分散液，待上述回流混合液冷却至一定温度后向回流后的混合液中加入80～90m混合分散液，冷却至室温，以400～450r/min的转速搅拌，分散2～3h后得到缓蚀酸液；（5）将缓蚀酸液与氯化苄混合，得到混合单体，向装有搅拌器，回流冷凝器和温度计的四口烧瓶中加入混合单体，加热升温，启动搅拌器以300～350r/min的转速搅拌，保温反应得到红棕色液体；（6）按重量份数计，称取70～80份红棕色液体、10～12份乌洛托品、20～30份干粉末、4～5份硫酸铁粉末、10～15份双氧水、2～3份三氧化二铬置于高速分散机中，高速分散得到无烟铝合金抛光液。2.根据权利要求1所述的一种无...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈春霞，何伟仁，张建初，
申请(专利权)人：佛山九陌科技信息咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44