一种高效悬浮助剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种高效悬浮助剂及其制备和应用，以重量份计，包括以下组分：改性聚脲溶液10

【技术实现步骤摘要】
一种高效悬浮助剂及其制备和应用


[0001]本专利技术属于磨料及其制备领域，具体涉及一种高效悬浮助剂及其制备和应用。

技术介绍

[0002]金属、陶瓷、玻璃、宝石等材料加工离不开切、磨、抛环节中的全部或部分工序，其中下减量主要由研磨工序决定，为了快速达到所要求的厚度，一般会采用较大颗粒的微粉进行加工，得到高的研磨速率。然而大颗粒研磨液体系，因磨料颗粒自身重力作用容易沉降，不易形成稳定的悬浮体系，在使用过程容易造成划伤或研磨不均匀的情况出现，也会沉积在管道或机台上，不仅降低了有效磨料的数量，严重时也会影响到设备的正常运动，最终降低了研磨液的使用效果。
[0003]为了确保研磨液的稳定性和研磨效果，需要磨料在液体体系里均匀分布，保持良好的悬浮性，在使用过程，不因循环、磨屑等因素的影响产生变化，能始终保持较稳定的研磨速率，这对工艺参数的设置和产品质量的控制尤为重要。
[0004]公开号为CN 104293205 A提供了一种水性金刚石抛光液，由下列重量分数的组分组成：金刚石微粉：0.01％
‑
10％；分散剂：0.2％
‑
6％；悬浮剂：0.1％
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3％；pH调节剂：0.1％
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5％；杀菌剂：0.1％
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0.5％；消泡剂：0.1％
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0.5％；悬浮助剂：2％
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50％；去离子水：40％
‑
80％。该水性金刚石抛光液稳定性相对较好，不过其悬浮剂选用羧甲基纤维素、羧甲基纤维素纳、羟烷基纤维素、沉淀白炭黑、气相白炭黑、膨润士及其衍生物、有机粘士、丙烯酸共聚物中的一种或几种的混合物。这些悬浮剂多为粉末或膏状产品，在使用中不方便，延长了产品的制作时间，若无法很好的分散还会影响产品的悬浮效果。因此采用本专利中所述的液体悬浮剂，是一种简便易操作的方式，可以大大提高工作效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种高效悬浮助剂，该高效悬浮助剂具有优异的防沉降效果；本专利技术还进一步提供了该高效悬浮助剂的应用，将该高效悬浮助剂应用于研磨液中，可以确保研磨效果的一致性。
[0006]一种高效悬浮助剂，以重量份计，包括以下组分：
[0007][0008]作为优选，所述的改性聚脲的结构如式(I)所示：
[0009][0010]式(I)中，R1或R3为亲水性端基，所述的R2为亚烷基或醚键。
[0011]作为优选，所述的高效悬浮助剂为沃克尔VOK
‑
420、毕克BYK420或尚高Sago
‑
8820。
[0012]作为优选，所述的润湿剂为迪高TEGO245、比克BYK
‑
348或道康宁DC67。
[0013]作为优选，所述的有机硅消泡剂为涂易乐DF
‑
220、迪高TEGO810或迪高TEGO805。
[0014]进一步地，本专利技术还提供了以下具体的高效悬浮助剂，包括以下重量份的组分：
[0015]10份沃克尔VOK
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420、5～10份N
‑
甲基吡咯烷酮、3～10份迪高REGO245、20～30份三乙醇胺、3～10份涂易乐DF
‑
220；
[0016]或者包括以下重量份的组分：
[0017]10份毕克BYK420、5～10份N
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甲基吡咯烷酮、4～10份比克BYK
‑
348、15～20份三乙醇胺、3～10份迪高TEGO810；
[0018]或者包括以下重量份的组分：
[0019]10份尚高Sago
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8820、10～20份N
‑
甲基吡咯烷酮、5～10份道康宁DC67润湿剂、10～30份三乙醇胺、3～10份迪高TEGO805。
[0020]本专利技术还提供了一种所述的高效悬浮助剂的制备方法，将所述的改性聚脲溶液、N
‑
甲基吡咯烷酮、润湿剂、三乙醇胺和有机硅消泡剂混合均匀，得到所述的高效悬浮助剂。
[0021]本专利技术还进一步提供了一种所述的高效悬浮助剂的应用，包括以下步骤：
[0022](1)将所述的改性聚脲溶液、N
‑
甲基吡咯烷酮、润湿剂、三乙醇胺和有机硅消泡剂混合均匀，得到所述的高效悬浮助剂；
[0023](2)将所述的高效悬浮助剂、溶剂和磨料混匀，得到研磨材料；
[0024](3)采用所述的研磨材料对研磨对象进行研磨。
[0025]作为优选，步骤(2)中，所述的溶剂为水、乙二醇或丙三醇中的一种或者两种。
[0026]作为优选，步骤(2)中，所述的磨料为碳化硅、碳化硼、氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氮化硼或金刚石。
[0027]本专利技术的有益效果体现在：
[0028]本专利技术的高效悬浮助剂在慢速搅拌作用下，脲基之间可以形成氢键，氢键的连接使得助剂颗粒形成微结晶，微结晶产生的键合力形成三维网状结构，产生优异的防沉降效果，在静态储存或低剪切力作用时粘度较高，有利于大颗粒研磨液体系的稳定存在，使用过程在较高剪切力作用下粘度降低，又能保持良好的流动性，无论是一次性使用还是循环使用，均能使研磨液中的磨料颗粒保持单分散状态，确保研磨效果的一致性，调整添加比例，可适用于不同粒度的研磨液配制，是一种具有普适性的水性复合助剂。
具体实施方式
[0029]将10
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20份改性聚脲溶液、10
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20份的N甲基
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吡咯烷酮、5
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10份润湿剂、20
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40份三乙醇胺、5
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10份有机硅消泡剂混合后，以1：10
‑
40的比例慢速加入水中，然后加入磨料(碳化硅、碳化硼、氧化铝、二氧化硅、氧化铈、氮化硼或金刚石等)，具体比例和磨料的粒径有关，
粒径越大，助剂的添加比例越大。
[0030]实施例1
[0031]将300g沃克尔VOK
‑
420、200gN
‑
甲基吡咯烷酮、100g迪高REGO245、800g三乙醇胺、100g涂易乐DF
‑
220消泡剂混合后，形成混合助剂。取上述800g混合助剂在搅拌状态下缓慢加入到16Kg去离子水中，然后加入4Kg600#的碳化硅，继续搅拌10min后过滤罐装。取上述700g混合助剂在搅拌状态下缓慢加入到16Kg去离子水中，然后加入4Kg1500#的碳化硅，继续搅拌10min后过滤罐装。在双面研磨机上对氮化铝陶瓷基板进行研磨实验，结果如下表所示。
[0032][0033]对比例1
[0034]其他组分与实施例1相同，不同之处在于将300g沃克尔VOK
‑
420替换为300g聚丙烯酸钠，其他条件与实施例1相同，结果如下。聚丙烯酸钠对体系也有较好的悬浮效果，但是对研磨速率有影响，且表面粗糙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效悬浮助剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：改性聚脲溶液
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
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20份N
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甲基吡咯烷酮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
20份润湿剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
10份三乙醇胺
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
20
‑
40份有机硅消泡剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
10份。2.根据权利要求1所述的高效悬浮助剂，其特征在于，所述的改性聚脲的结构如式（I）所示：所述的R1或R3为亲水性端基，所述的R2为亚烷基或醚键。3.根据权利要求1所述的高效悬浮助剂，其特征在于，所述的改性聚脲为沃克尔VOK
‑
430、毕克BYK420或尚高Sago
‑
8820。4.根据权利要求1所述的高效悬浮助剂，其特征在于，所述的润湿剂为迪高TEGO245、比克BYK
‑
348或道康宁DC67。5.根据权利要求1所述的高效悬浮助剂，其特征在于，所述的有机硅消泡剂为涂易乐DF
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220、迪高TEGO810或迪高TEGO805。6.一种高效悬浮助剂，其特征在于，包括以下重量份的组分：10份沃克尔VOK
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420、5~10...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晓艳，齐朝辉，许亚杰，
申请(专利权)人：北京利研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：