本发明属于钢材表面处理技术领域，特别是涉及一种钢材抛光剂的制备方法。
背景技术：
抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。是利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽(消光)。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。现在常规使用的金属抛光剂，抛光性能虽然已经能够满足一般需要，但是仍然有待改进来进一步提升性能，同时对于抛光后钢材表面的光泽度保持性也需要进一步提高。
钢材制品在使用过程中，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，造成钢材制品表面锈蚀，附着脏物油污状况，为了增加钢材制品表面光洁，常常采用化学的钢材清洁剂或钢材抛光剂进行处理。钢材抛光剂是金属表面加工的一道重要工序，用于属件表面抛光加工的化学物质。分为膏状和液体。膏状常用品种有：白色抛光膏、绿色抛光膏、红色抛光膏、膏状抛光剂等。
液体金属抛光剂产品一般含有强酸、或磷酸盐，污染环境，及清洗效率低。
固体钢材抛光膏是用精细研磨砂、氧化铝及抛光油等矿物质，经特殊处理和高速乳化制成的牙膏体，属于精细化工品，以精细为准不做多种粒度。作用：钢材表面去污、抛光、人工擦亮和金属表面保护的作用。可分为进口和国产两种。进口名牌很多，外观亮丽，但是价格非常贵。用于高档模具、精密仪器、或零件去污擦亮。国产，钢材表面精细研磨擦亮护理膏，进口主要原料和工艺，利用高速乳化加工而成牙膏状方便使用。由于价格低廉，已广泛用于各种钢材表面，去污、擦亮、护理，因研磨砂比较细腻，又是手工抛光，一般不会在钢材表面留下痕迹，又能达到光亮如新的外观，根据光亮油及氧化物质量、含量，钢擦亮膏也有快速洁亮膏和普通擦亮膏两种。目前市场上存在的钢材抛光剂在使用过程中，往往先要将表面进行清洁及抛光等操作，以使得钢材表面干净且光亮度较高，以提高使用该制品制得的设备等的质量。然而在现有技术中，往往钢材表面的清洁及抛光等操作是通过人工打磨等实现的，不仅费时费力，大大降低生产效率，且人工打磨的效果很大程度上取决于操作人员的熟练度，因此，往往会造成清理后的金属质量参差不齐。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前钢材抛光剂在抛光过程中对工件表面光泽度不佳的问题，提供一种钢材抛光剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种钢材抛光剂的制备方法包括如下步骤：
（1）于40~60℃，取基料按质量比1：3~5加入氢氧化钠溶液，混合搅拌30~45min，加热至90~100℃，得混合液，向混合液中加入混合液质量的30~40%的硅胶、混合液质量25~35%的氢氧化铝，混合均匀，得溶胶，取溶胶按质量比1:0.1加入十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀，升温至85~100℃，静置1~2h，过滤，取滤渣以滤渣质量2~4倍去离子水清洗，将洗涤后的滤渣于85~100℃干燥，得干燥物，取干燥物以600~700℃焙烧3~5h，得焙烧物，备用；
（2）按质量比1：3~5取3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入纳米sio2/乙醇分散液，于40~50℃，搅拌20~24h，得改性二氧化硅分散液，取甲基丙烯酸甲酯按质量比1：2~4加入改性二氧化硅分散液，混合均匀，旋转蒸发，真空干燥至原体积的30~40%，得浓缩液，取浓缩液按质量比2：0.3~0.8加入甲基丙烯酸甲酯，混合，得单体分散液；
（3）于20~25℃，取单体分散液，加入单体分散液质量的15~20%的过硫化钾，混合搅拌均匀，升温至90~100℃维持1~2h，降温至40~50℃维持12~15h，得基液；
（4）按质量份数计，依次取40~60份所述步骤（1）中备用的焙烧物、50~70份基液、20~40份硫酸铜溶液、15~30份氧化铝、10~15份增溶剂、20~30份表面活性剂、4~10份柠檬酸、5~12份草酸，先将增容剂、表面活性剂、柠檬酸、草酸、氧化铝混合后，加热熔融，再加入焙烧物混合，搅拌30~45min，超声波分散15~25min，得分散熔融液，取分散熔融液，注模，冷却成型，脱模，即得钢材抛光剂。
所述步骤（1）中的基料：取粉煤灰、富铝黏土、碳酸钠按质量比1:1~3:0.3混合，即得基料。
所述步骤（4）中的增溶剂：按质量比2:1:1:4~6聚乙二醇、聚氧乙烯蓖麻油、吐温80、无水乙醇混合，即得增溶剂。
所述步骤（4）中的表面活性剂：按质量比2:1~2取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠混合，即得表面活性剂。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
本发明以粉煤灰、富铝黏土为原料，经碱溶活化、水热、溶胶，制得分子筛，高分散负载结构，给铝离子、铁离子发挥作用提供了良好的分散包裹，磨料分散介质，使纳米级的磨料粒子被固定于高分子凝胶结构中，在制备过程中，凝胶网络结构的存在，可有效避免产品在制备、储存和使用过程中纳米磨料粒子的团聚，使其抛光性能得到提高，另外，韧性的高分子凝胶可降低磨料粒子表面不规则硬质结构对不锈钢工件表面的伤害，有效提高在抛光过程中工件表面光泽度；接枝改性sio2液包裹氧化铝，其表面的棱角和凸起等不规则结构得到改善，表面变得更加圆润，从而可有效降低抛光过程中硬质的棱角和凸起等结构对不锈钢表面的损伤，且二氧化硅的硬度相比于氧化铝而言更低，在氧化铝表面包覆一层硬度较低的二氧化硅层后，可有效提高在抛光过程中不锈钢工件表面的光泽度。
具体实施方式
纳米sio2/乙醇分散液：购于宣城晶瑞新材料有限公司。
基料：取粉煤灰、富铝黏土、碳酸钠按质量比1:1~3:0.3混合，即得基料。
增溶剂：按质量比2:1:1:4~6聚乙二醇、聚氧乙烯蓖麻油、吐温80、无水乙醇混合，即得增溶剂。
表面活性剂：按质量比2:1~2取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠混合，即得表面活性剂。
一种钢材抛光剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）于水浴40~60℃，取基料按质量比1：3~5加入质量分数为40%的氢氧化钠溶液，以150~180r/min混合搅拌30~45min，后加热至90~100℃，得混合液，向混合液中加入混合液质量的30~40%的硅胶、混合液质量25~35%的氢氧化铝，混合均匀，得溶胶，取溶胶按质量比1:0.1加入十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀，升温至85~100℃，静置1~2h，过滤，取滤渣以滤渣质量2~4倍去离子水清洗，后将洗涤后的滤渣移至85~100℃干燥箱干燥至含水量在1%以下，得干燥物，取干燥物于马弗炉以600~700℃焙烧3~5h，得焙烧物，备用；
（2）按质量比1：3~5取3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入纳米sio2/乙醇分散液，于40~50℃，搅拌20~24h，得改性二氧化硅分散液，取甲基丙烯酸甲酯按质量比1：2~4加入改性二氧化硅分散液，混合均匀，旋转蒸发，真空干燥至原体积的30~40%，得浓缩液，取浓缩液按质量比2：0.3~0.8加入甲基丙烯酸甲酯，混合，得单体分散液；
（3）于油水浴20~25℃，取单体分散液，加入单体分散液质量的15~20%的过硫化钾，混合搅拌均匀，以5~10℃/min速率升温至90~100℃维持1~2h，后以10~15℃/min速率降温至40~50℃维持12~15h，得基液；
（4）按质量份数计，依次取40~60份焙烧物、50~70份基液、20~40份质量份数为20~30%的硫酸铜溶液、15~30份氧化铝、10~15份增溶剂、20~30份表面活性剂、4~10份柠檬酸、5~12份草酸，先将增容剂、表面活性剂、柠檬酸、草酸、氧化铝混合后，加热熔融，再加入焙烧物混合，以220~250r/min搅拌30~45min，超声波分散15~25min，得分散熔融液，取分散熔融液，注模，冷却成型，脱模，即得钢材抛光剂。
实施例1
纳米sio2/乙醇分散液：购于宣城晶瑞新材料有限公司。
基料：取粉煤灰、富铝黏土、碳酸钠按质量比1:1:0.3混合，即得基料。
增溶剂：按质量比2:1:1:4聚乙二醇、聚氧乙烯蓖麻油、吐温80、无水乙醇混合，即得增溶剂。
表面活性剂：按质量比2:1取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠混合，即得表面活性剂。
一种钢材抛光剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）于水浴40℃，取基料按质量比1：3加入质量分数为40%的氢氧化钠溶液，以150r/min混合搅拌30min，后加热至90℃，得混合液，向混合液中加入混合液质量的30%的硅胶、混合液质量25%的氢氧化铝，混合均匀，得溶胶，取溶胶按质量比1:0.1加入十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀，升温至85℃，静置1h，过滤，取滤渣以滤渣质量2倍去离子水清洗，后将洗涤后的滤渣移至85℃干燥箱干燥至含水量在1%以下，得干燥物，取干燥物于马弗炉以600℃焙烧3h，得焙烧物，备用；
（2）按质量比1：3取3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入纳米sio2/乙醇分散液，于40℃，搅拌20h，得改性二氧化硅分散液，取甲基丙烯酸甲酯按质量比1：2~4加入改性二氧化硅分散液，混合均匀，旋转蒸发，真空干燥至原体积的30~40%，得浓缩液，取浓缩液按质量比2：0.3加入甲基丙烯酸甲酯，混合，得单体分散液；
（3）于油水浴20℃，取单体分散液，加入单体分散液质量的15%的过硫化钾，混合搅拌均匀，以5℃/min速率升温至90℃维持1h，后以10℃/min速率降温至40℃维持12h，得基液；
（4）按质量份数计，依次取40份焙烧物、50份基液、20份质量份数为20%的硫酸铜溶液、15份氧化铝、10份增溶剂、20份表面活性剂、4份柠檬酸、5份草酸，先将增容剂、表面活性剂、柠檬酸、草酸、氧化铝混合后，加热熔融，再加入焙烧物混合，以220r/min搅拌30min，超声波分散15min，得分散熔融液，取分散熔融液，注模，冷却成型，脱模，即得钢材抛光剂。
实施例2
纳米sio2/乙醇分散液：购于宣城晶瑞新材料有限公司。
基料：取粉煤灰、富铝黏土、碳酸钠按质量比1:2:0.3混合，即得基料。
增溶剂：按质量比2:1:1:5聚乙二醇、聚氧乙烯蓖麻油、吐温80、无水乙醇混合，即得增溶剂。
表面活性剂：按质量比2:1.5取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠混合，即得表面活性剂。
一种钢材抛光剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）于水浴50℃，取基料按质量比1：4加入质量分数为40%的氢氧化钠溶液，以165r/min混合搅拌38min，后加热至95℃，得混合液，向混合液中加入混合液质量的35%的硅胶、混合液质量30%的氢氧化铝，混合均匀，得溶胶，取溶胶按质量比1:0.1加入十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀，升温至95℃，静置1.5h，过滤，取滤渣以滤渣质量3倍去离子水清洗，后将洗涤后的滤渣移至95℃干燥箱干燥至含水量在1%以下，得干燥物，取干燥物于马弗炉以650℃焙烧4h，得焙烧物，备用；
（2）按质量比1：4取3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入纳米sio2/乙醇分散液，于水浴45℃，以240r/min搅拌22h，得改性二氧化硅分散液，取甲基丙烯酸甲酯按质量比1：3加入改性二氧化硅分散液，混合均匀，旋转蒸发，真空干燥至原体积的35%，对浓缩液，取浓缩液按质量比2：0.5加入甲基丙烯酸甲酯，得单体分散液；
（3）于油水浴23℃，取单体分散液，加入单体分散液质量的18%的过硫化钾，混合搅拌均匀，以8℃/min速率升温至95℃维持1.5h，后以13℃/min速率降温至45℃维持13h，得基液；
（4）按质量份数计，依次取50份焙烧物、60份基液、30份质量份数为25%的硫酸铜溶液、23份氧化铝、13份增溶剂、25份表面活性剂、7份柠檬酸、8份草酸，先将增容剂、表面活性剂、柠檬酸、草酸、氧化铝混合后，加热熔融，再加入焙烧物混合，以235r/min搅拌38min，超声波分散20min，得分散熔融液，取分散熔融液，注模，冷却成型，脱模，即得钢材抛光剂。
实施例3
纳米sio2/乙醇分散液：购于宣城晶瑞新材料有限公司。
基料：取粉煤灰、富铝黏土、碳酸钠按质量比1:3:0.3混合，即得基料。
增溶剂：按质量比2:1:1:6聚乙二醇、聚氧乙烯蓖麻油、吐温80、无水乙醇混合，即得增溶剂。
表面活性剂：按质量比2:2取脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠混合，即得表面活性剂。
一种钢材抛光剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）于水浴60℃，取基料按质量比1：5加入质量分数为40%的氢氧化钠溶液，以180r/min混合搅拌45min，后加热至100℃，得混合液，向混合液中加入混合液质量的40%的硅胶、混合液质量35%的氢氧化铝，混合均匀，得溶胶，取溶胶按质量比1:0.1加入十六烷基三甲基氯化铵，混合均匀，升温至100℃，静置2h，过滤，取滤渣以滤渣质量4倍去离子水清洗，后将洗涤后的滤渣移至100℃干燥箱干燥至含水量在1%以下，得干燥物，取干燥物于马弗炉以700℃焙烧5h，得焙烧物，备用；
（2）按质量比1：5取3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入纳米sio2/乙醇分散液，于水浴50℃，以250r/min搅拌24h，得改性二氧化硅分散液，取甲基丙烯酸甲酯按质量比1：4加入改性二氧化硅分散液，混合均匀，旋转蒸发，真空干燥至原体积的40%，对浓缩液，取浓缩液按质量比2：0.8加入甲基丙烯酸甲酯，得单体分散液；
（3）于油水浴25℃，取单体分散液，加入单体分散液质量的20%的过硫化钾，混合搅拌均匀，以10℃/min速率升温至100℃维持2h，后以15℃/min速率降温至50℃维持15h，得基液；
（4）按质量份数计，依次取60份焙烧物、70份基液、40份质量份数为30%的硫酸铜溶液、30份氧化铝、15份增溶剂、30份表面活性剂、10份柠檬酸、12份草酸，先将增容剂、表面活性剂、柠檬酸、草酸、氧化铝混合后，加热熔融，再加入焙烧物混合，以250r/min搅拌45min，超声波分散25min，得分散熔融液，取分散熔融液，注模，冷却成型，脱模，即得钢材抛光剂。
对比例：东莞市某公司生产的钢材抛光剂
将实施例1、2、3及对比例制备得到的钢材抛光剂进行性能测试，对铝合金表面进行抛光试验，并且与现有常用的抛光剂进行性能比较，测试结果记录于表1。
表1：
综合上述，由上表中检测数据可以看出，本发明制得的钢材抛光剂在抛光后光泽度效果较强，光滑度较为平整且保持时间长，具有广阔的应用前景。