一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液及其制备方法技术

本发明专利技术提供了玻璃抛光用水基氧化铈抛光液及其制备方法，包括氧化铈磨粉20～55％；复配型表面活性剂0.1～3％；分散剂1～8％；润滑剂0.1～2％；络合剂0.01～3％；助磨剂0.01～5％；pH调节剂0.01～1％；防腐剂0.01～2％；余量水；复配型表面活性剂为非离子和阴离子表面活性剂的复配；非离子表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甘油酯中的一种或多种；阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠和丁二酸钠中的一种或多种；分散剂为草酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。抛光液悬浮分散性好，抛光后产品良率高。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液及其制备方法
本专利技术涉及抛光液
，尤其涉及一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液及其制备方法。
技术介绍
化学机械抛光(CMP)技术将纳米粒子的机械研磨作用与抛光液的化学腐蚀作用有机地结合在一起，对材料表面进行精密加工。当今，化学机械抛光技术被公认为唯一的全局平坦技术，广泛应用于计算机硬盘、集成电路硅晶片、光学玻璃等先进电子产品的制造中。而在抛光液市场上，优良的化学机械抛光液主要依赖于美国、日本等国家的进口，国内产品主要以抛光粉为主，且悬浮分散稳定性好的抛光液尚未形成大规模的生产，这严重限制了我国超精密加工技术的发展。因此制备价格成本低，使用性能优良的抛光液已迫在眉睫。氧化铈(CeO2)纳米粒子抛光液作为一种优质的抛光材料，常用于航空玻璃、集成电路基板、液晶显示器、光学玻璃及各种蓝宝石的抛光。在抛光材料应用领域中，纳米CeO2本身具有优异的性能，其硬度低、划伤少、可与二氧化硅反应及抛光速度快等优势。但是纳米CeO2粒子抛光粉粒径小，具有量子尺寸效应和表面效应，因此颗粒极易团聚。而且粉体分散在水中受到静电引力、范德华力、颗粒毛细管力等力学作用，非常容易发生二次团聚。故纳米氧化铈的抛光性能的发挥依赖其粉体分散状况，同时在工艺中抛光后工件表面的损伤，大多表现为表面粗糙度大、表面划痕、去除量不够等众多缺点。故如何减少粉体的团聚及二次分散问题是制备稳定氧化铈抛光液的瓶颈，也是当前微粉领域的研究热点。公开号为CN2009101608097A的中国专利公开了一种化学机械抛光用纳米氧化铈浆液及其制备方法，其浆液组分为：酸性pH调节剂10～25份，分散剂0.1～0.8份，纳米氧化铈粉末74.2～89.8份，余量为分散介质。浆液的形式制得的成品在抛光中具有选择性高，制品精度高的优点，但同时制的浆液中纳米氧化铈粒子之间的接触面积大大增加，制品的悬浮分散效果在使用中不能得到良好的保证，此外，浆液的保存时间较短，在外部环境的作用下容易发生粒子团聚及结块的现象。这限制了其在工艺生产中的推广及应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液及其制备方法，该抛光液悬浮分散性较好，且抛光后产品良率较高。本专利技术提供了一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液，以质量分数计，包括以下组分：氧化铈磨粉20.0～55.0％；复配型表面活性剂0.1～3.0％；分散剂1～8％；润滑剂0.1～2％；络合剂0.01～3％；助磨剂0.01～5.0％；pH值调节剂0.01～1.0％；防腐剂0.01～2％；余量为水；所述复配型表面活性剂为非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的复配；所述非离子型表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甘油酯中的一种或多种；阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠和丁二酸钠中的一种或多种；所述分散剂选自草酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。优选地，所述复配型表面活性剂中非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的质量比为1:0.9～1.1。优选地，所述润滑剂选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600和甘油中的一种或多种。优选地，所述络合剂选自乙二胺四乙酸、葡萄糖酸钠、苹果酸、乳酸钠和柠檬酸钾中的一种或多种。优选地，所述助磨剂选自溴化钾、溴化钠、氯化钾、氯化钠和碘化钾中的一种或多种。优选地，所述防腐剂选自苯并三氮唑、硼酸钾和硼酸钠中的一种或多种。优选地，所述pH值调节剂选自乙醇胺、四乙基氢氧化铵、二乙醇胺、三乙醇胺、四甲基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种。本专利技术提供了一种上述技术方案所述玻璃抛光用水基氧化铈抛光液的制备方法，包括以下步骤：将水、复配型表面活性剂和润滑剂混合均匀，得到第一混合物；将所述第一混合物和氧化铈磨粉混合，搅拌，静置，得到第二混合物；将所述第二混合物和分散剂、络合剂、防腐剂和助磨剂混合均匀，得到第三混合物；将所述第三混合物和pH值调节剂混合，得到玻璃抛光用水基抛光液。优选地，均以1.0～2.0L/min的速度加入所述分散剂、络合剂、防腐剂和助磨剂。本专利技术提供了一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液，以质量份数计，包括以下组分：氧化铈磨粉20.0～55.0％；复配型表面活性剂0.1～3.0％；分散剂1～8％；润滑剂0.1～2％；络合剂0.01～3％；助磨剂0.01～5.0％；pH值调节剂0.01～1.0％；防腐剂0.01～2％；余量为水；所述复配型表面活性剂为非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的复配；所述非离子型表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甘油酯中的一种或多种；阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠和丁二酸钠中的一种或多种；所述分散剂选自草酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。本专利技术通过采用上述含量的组分，它们相互配伍，使得抛光液的悬浮分散性较好，且抛光后产品良率较高。实验结果表明：该抛光液的分层高度较低，且在长时间静置下粉体与液体的分层情况能保持基本不变；总平均良率为88.01％～95.6％。具体实施方式本专利技术提供了一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液，以质量分数计，包括以下组分：氧化铈磨粉20.0～55.0％；复配型表面活性剂0.1～3.0％；分散剂1～8％；润滑剂0.1～2％；络合剂0.01～3％；助磨剂0.01～5.0％；pH值调节剂0.01～1.0％；防腐剂0.01～2％；余量为水；所述复配型表面活性剂为非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的复配；所述非离子型表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甘油酯中的一种或多种；阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠和丁二酸钠中的一种或多种；所述分散剂选自草酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。本专利技术通过采用上述含量的组分，它们相互配伍，使得抛光液的悬浮分散性较好，且抛光后产品良率较高。本专利技术提供的抛光液包括氧化铈磨粉20.0～55.0％，优选为30～55％，更优选为50～55％。所述氧化铈磨粉中氧化铈的质量含量在97～98％以上；所述氧化铈磨粉中优选还包括氧化镧铈磨粉、氧化硅磨粉和氧化铬磨粉中的一种或多种。在本专利技术中，所述氧化铈磨粉的粒径优选为50nm～5μm。所述氧化铈磨粉的粒径分布均匀，能够提高抛光制品的表面质量，减少产品划伤、崩边等问题。本专利技术提供得抛光液包括复配型表面活性剂0.1～3.0％，优选为0.5～2.5％，更优选为0.8～2.3％。所述复配型表面活性剂为非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的复配；所述复配型表面活性剂中非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的质量比优选为1:0.9～1.1，更优选为1:1。所述非离子型表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甘油酯中的一种或多种；优选选自聚乙烯吡咯烷酮、脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；更优选选自聚乙烯吡咯烷酮；阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠和丁二酸钠中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液，以质量分数计，包括以下组分：氧化铈磨粉20.0～55.0％；复配型表面活性剂0.1～3.0％；分散剂1～8％；润滑剂0.1～2％；络合剂0.01～3％；助磨剂0.01～5.0％；pH值调节剂0.01～1.0％；防腐剂0.01～2％；余量为水；所述复配型表面活性剂为非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的复配；所述非离子型表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甘油酯中的一种或多种；阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠和丁二酸钠中的一种或多种；所述分散剂选自草酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃抛光用水基氧化铈抛光液，以质量分数计，包括以下组分：氧化铈磨粉20.0～55.0％；复配型表面活性剂0.1～3.0％；分散剂1～8％；润滑剂0.1～2％；络合剂0.01～3％；助磨剂0.01～5.0％；pH值调节剂0.01～1.0％；防腐剂0.01～2％；余量为水；所述复配型表面活性剂为非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的复配；所述非离子型表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和脂肪酸甘油酯中的一种或多种；阴离子型表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠和丁二酸钠中的一种或多种；所述分散剂选自草酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、硝酸钠、聚丙烯酸钠和十二烷基硫酸钠中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的玻璃抛光用水基氧化铈抛光液，其特征在于，所述复配型表面活性剂中非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂的质量比为1:0.9～1.1。3.根据权利要求1所述的玻璃抛光用水基氧化铈抛光液，其特征在于，所述润滑剂选自聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600和甘油中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的玻璃抛光用水基氧化铈抛光液，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周群飞，何金名，
申请(专利权)人：蓝思科技长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43