一种金属抛光剂制造技术

本发明专利技术公开了一种金属抛光剂，属于金属表面处理技术领域。本发明专利技术以甲基丙烯酸甲酯为原料，加入过硫酸钾为引发剂，通过采用无皂乳液聚合的方法合成了单分散微球，再以硝酸铈为铈源、六亚甲基四胺为缓释沉淀剂，实现了二氧化铈的纳米颗粒在甲基丙烯酸甲酯内核表面的均匀包覆，以月桂醇聚氧乙烯醚、异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇‑400为原料，通过亲核加成反应制备了一种具有疏水基和亲水基的表面活性剂，提高了金属表面疏水性能，提高了后续金属表面的防腐蚀，对金属形成保护。本发明专利技术解决了目前金属抛光剂抛光时间长，并且过长的抛光容易导致金属表面产生腐蚀缺陷的问题。

A metal polishing agent

The invention discloses a metal polishing agent, which belongs to the technical field of metal surface treatment. The monodisperse microspheres were synthesized from methyl methacrylate and potassium persulfate as initiator by soap free emulsion polymerization. With cerium nitrate as cerium source and six methylene four amine as slow release precipitator, uniform coating of two cerium oxide nanoparticles on the surface of methyl methacrylate core was achieved. Using lauryl alcohol polyoxyethylene ether, isophorone diisocyanate and polyethylene glycol 400 as raw materials, a kind of surfactant with hydrophobic group and hydrophilic group was prepared by nucleophilic addition reaction. The surface hydrophobic property of metal surface was improved, the corrosion resistance of subsequent metal surface was improved and metal protection was formed. The invention solves the problem that the current metal polishing agent has long polishing time, and the excessive polishing easily leads to corrosion defects on the metal surface.

【技术实现步骤摘要】
一种金属抛光剂
本发属于金属表面处理
，具体涉及一种金属抛光剂的制备方法。
技术介绍
金属表面处理的处理方法手段多种多样，如电镀、电泳、化学处理、表面抛光等。而金属制品在使用过程中，由于空气中氧化、潮湿或接触化学物质及腐蚀性气体等原因，造成金属制品表面锈蚀，附着脏物油污状况，为了增加金属制品表面光洁度，常常需要对金属制品进行表面抛光处理。在抛光处理过程中常添加抛光剂，以提高金属零部件的光亮度，并清洁金属表面，抛光是一种打磨作用。抛光剂“撕”去表面层，下面一层在瞬间内保持它的流动性，并且在凝固之前，由于表面张力的作用而变得平滑，也有认为抛光是一种面表面张力效应，在抛光过程中，出于摩擦而产生的热，能使表面软化熔融，所以不是简单的机械打磨。在抛光时金属表面层被熔融，但由于衬底金属有高的热导率，表面层又迅速地凝固成非晶态，在凝固之前，由于表面张力和抛光剂的摩擦力作用而变得平滑。传统的抛光剂是将金属制品在三酸（磷酸-硫酸-硝酸）溶液中抛光，也可由脂肪醇聚氧乙烯醚、葡萄糖酸钠、氨基三乙酸二钠、月桂酸二乙醇酰胺、亚硝酸钠、二氧化硅等配制而成，从而得到增亮整平的效果。但是目前金属抛光常用的是二氧化硅抛光，虽然可以得到较好的表面效果，但抛光时间长，并且过长的抛光容易导致金属表面产生腐蚀缺陷。因此，生产出一种腐蚀性更低的金属抛光剂具有很大的市场需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前金属抛光常用的是二氧化硅抛光，虽然可以得到较好的表面效果，但抛光时间长，并且过长的抛光容易导致金属表面产生腐蚀缺陷的问题，提供一种金属抛光剂。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种金属抛光剂，按质量份数计包括如下组分，30~50份金属表面成膜剂、6~10份氨基硅油、3~6份二乙醇胺、4~8份三聚磷酸钠、4~9份水玻璃，其特征在于，还包括70~90份抛光物料、20~30份表面活性剂；所述抛光物料的制备方法，包括如下步骤：（1）取丙烯酸甲酯按质量比1：12加入去离子水，升温至50~60℃，再加入丙烯酸甲酯质量20~25%的过硫酸铵，于300r/min、60~70℃搅拌混合，冷却至室温，得冷却物；（2）取冷却物按质量比1：50加入去离子水，于200W超声15~20min，得超声物，取超声物按质量比100：1：40加入硝酸铈、六亚甲基四胺混合，于70~75℃搅拌混合，离心，取沉淀经蒸馏水洗涤干燥，即得抛光物料；所述表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：A.取异佛尔酮二异氰酸酯，升温至40~50℃搅拌混合，再加入异佛尔酮二异氰酸酯质量70~80%的月桂醇聚氧乙烯醚-3，于40~50℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比80：1加入二月桂酸二丁基锡，于50~60℃保温，得混合物；B.取混合物按质量比1：8加入环己烷搅拌混合，得混合物A，取混合物A按质量比3：5滴入聚乙二醇-400，控制滴入时间2~5min，于60~65℃搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比1：1加入异佛尔酮二异氰酸酯，于65~70℃搅拌混合1~2h，得基体物，取基体物按质量比2：1加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，即得表面活性剂。所述金属表面成膜剂的制备方法，包括如下步骤：a.取硅酸盐玻璃按质量比1：8加入氢氧化钠溶液，于70~80℃搅拌混合，得搅拌混合物A，取搅拌混合物A按质量比4：3加入溴化锂水溶液，搅拌混合，得混合液；b.取1,2-（甲基二乙氧基硅基）乙烷按质量比1：10加入乙醇，调节pH至3~3.5，于55~60℃搅拌混合，冷却至室温，得冷却物A，取冷却物A按质量比1：4：4加入混合液、去离子水混合，即得金属表面成膜剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以甲基丙烯酸甲酯为原料，加入过硫酸钾为引发剂，通过采用无皂乳液聚合的方法合成了单分散微球，再以硝酸铈为铈源、六亚甲基四胺为缓释沉淀剂，实现了二氧化铈的纳米颗粒在甲基丙烯酸甲酯内核表面的均匀包覆，抛光液中的水分子在衬底表面的扩散，将薄膜表层-Ｏ键转变成具有键能相对较低的-OH键，在衬底表层形成腐蚀软质层，最终使得热氧化金属的表面硬度和化学耐久性降低，随后再通过磨料和抛光垫的机械磨损作用将水合层去除，在化学腐蚀与机械磨损的循环交替作用下，最终获得超光滑无损的金属抛光表面；（2）本专利技术以月桂醇聚氧乙烯醚、异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇-400为原料，通过亲核加成反应制备了一种具有疏水基和亲水基的表面活性剂，再加入阴离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，在水中的电离使得胶粒均带上负电荷，依据同种电荷相互排斥的机理，使得金属抛光剂形成均匀稳定的分散介质体系，可吸附在溶液表面而形成定向吸附层，以分子间作用力较弱的疏水基替代分子间作用力较强的水分子，使空气和溶液的接触面积减少，从而使溶液的表面张力急剧下降，在抛光过程中，表面活性剂先渗入到金属表面与抛光液间的缝隙中，附着并迅速铺展在金属表面，加快了抛光过程的质量传递和热传递，迅速将反应产物带离表面，不会造成局部反应产物滞留或温度过高而引起的抛光速率不均匀，另外，金属表面凹处的动能小，表面活性剂优先吸附在凹处，阻碍了反应产物向界面扩散，从而减弱了凹处的质量传递作用，使凹处的抛光速率慢，而凸处的动能大，受到各个方向力的作用，抛光速率快，由此可获得凹凸速率差，最终实现平坦化；（3）本专利技术将硅酸盐玻璃经氢氧化钠溶液处理，溶出二氧化硅，同时与溴化锂溶液进行复配，在金属表面抛光时，产生大量得表面能，温度极具升高，一部分抛光碎片在高温高浓度溴化锂溶液中能够发生膜状腐蚀生成的金属氧化物，另一部分为溶液中加入微溶的无机硅，边腐蚀边沉积，使得无机硅网状结构与金属腐蚀产物在高温碱性溶液中脱水缩合，同时沉积到硅网状结构，且两部分并非独立存在，无机硅在热碱中溶解并通过脱水缩合反应与金属氧化物及金属基体发生键合键连在表面，脱水缩合形成的-Si-O-Fe、-Si-Fe键，使得膜层较致密且结合力增强，同时加入1,2-（甲基二乙氧基硅基）乙烷对抛光表面进行改性，-CH2-CH2和少量的-CH3等疏水基团富集在金属抛光表面薄膜表层，提高了金属表面疏水性能，提高了后续金属表面的防腐蚀，对金属形成保护。具体实施方式抛光物料的制备方法，包括如下步骤：（1）取丙烯酸甲酯按质量比1：12加入去离子水，升温至50~60℃，再加入丙烯酸甲酯质量20~25%的过硫酸铵，于300r/min、60~70℃搅拌混合4~6h，冷却至室温，得冷却物；（2）取冷却物按质量比1：50加入去离子水，于200W超声15~20min，得超声物，取超声物按质量比100：1：40加入硝酸铈、六亚甲基四胺混合，于70~75℃搅拌混合1~2h，离心，取沉淀经蒸馏水洗涤干燥，即得抛光物料。表面活性剂：A.取异佛尔酮二异氰酸酯，升温至40~50℃搅拌混合30~40min，再加入异佛尔酮二异氰酸酯质量70~80%的月桂醇聚氧乙烯醚-3，于40~50℃搅拌混合1~2h，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比80：1加入二月桂酸二丁基锡，于50~60℃保温1~2h，得混合物；B.取混合物按质量比1：8加入环己烷，搅拌混合20~30min，得混合物A，取混合物A按质量比3：5滴入聚乙二醇-400，控制滴入时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属抛光剂，按质量份数计包括如下组分，30~50份金属表面成膜剂、6~10份氨基硅油、3~6份二乙醇胺、4~8份三聚磷酸钠、4~9份水玻璃，其特征在于，还包括70~90份抛光物料、20~30份表面活性剂；所述抛光物料的制备方法，包括如下步骤：（1）取丙烯酸甲酯按质量比1：12加入去离子水，升温至50~60℃，再加入丙烯酸甲酯质量20~25%的过硫酸铵，于300r/min、60~70℃搅拌混合，冷却至室温，得冷却物；（2）取冷却物按质量比1：50加入去离子水，于200W超声15~20min，得超声物，取超声物按质量比100：1：40加入硝酸铈、六亚甲基四胺混合，于70~75℃搅拌混合，离心，取沉淀经蒸馏水洗涤干燥，即得抛光物料；所述表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：A.取异佛尔酮二异氰酸酯，升温至40~50℃搅拌混合，再加入异佛尔酮二异氰酸酯质量70~80%的月桂醇聚氧乙烯醚‑3，于40~50℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质量比80：1加入二月桂酸二丁基锡，于50~60℃保温，得混合物；B.取混合物按质量比1：8加入环己烷搅拌混合，得混合物A，取混合物A按质量比3：5滴入聚乙二醇‑400，控制滴入时间2~5min，于60~65℃搅拌混合，减压蒸馏，得减压蒸馏物，取减压蒸馏物按质量比1：1加入异佛尔酮二异氰酸酯，于65~70℃搅拌混合1~2h，得基体物，取基体物按质量比2：1加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，即得表面活性剂。...

【技术特征摘要】
1.一种金属抛光剂，按质量份数计包括如下组分，30~50份金属表面成膜剂、6~10份氨基硅油、3~6份二乙醇胺、4~8份三聚磷酸钠、4~9份水玻璃，其特征在于，还包括70~90份抛光物料、20~30份表面活性剂；所述抛光物料的制备方法，包括如下步骤：（1）取丙烯酸甲酯按质量比1：12加入去离子水，升温至50~60℃，再加入丙烯酸甲酯质量20~25%的过硫酸铵，于300r/min、60~70℃搅拌混合，冷却至室温，得冷却物；（2）取冷却物按质量比1：50加入去离子水，于200W超声15~20min，得超声物，取超声物按质量比100：1：40加入硝酸铈、六亚甲基四胺混合，于70~75℃搅拌混合，离心，取沉淀经蒸馏水洗涤干燥，即得抛光物料；所述表面活性剂的制备方法，包括如下步骤：A.取异佛尔酮二异氰酸酯，升温至40~50℃搅拌混合，再加入异佛尔酮二异氰酸酯质量70~80%的月桂醇聚氧乙烯醚-3，于40~50℃搅拌混合，得搅拌混合物，取搅拌混合物按质...

【专利技术属性】
技术研发人员：张芸，庄文琴，胡晓玉，
申请(专利权)人：张芸，
类型：发明
国别省市：江苏,32