一种磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液，以及该研磨液的制备方法， 属于精密、超精密研磨加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 在水性金刚石研磨液中，金刚石磨料由于自身重力、范德华力的共同作用，在短时 间会很快的沉降聚集于容器底部。研磨液在使用之前，通常需要作再摇匀处理，使得容器瓶 底部已沉聚的金刚石磨料再分散开，工艺繁琐，费时费力，这一处理过程大大降低了研磨液 的使用便利性。
[0003]
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液。
[0005] 同时，本发明还提供一种上述水性金刚石研磨液的制备方法。
[0006] 为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
[0007] -种磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液，由以下质量份数的组分组成：金刚石磨 料0.1~5份，烷基酚聚氧乙烯醚(表面改性剂)0.01~2份，改性聚脲的Ν-甲基吡咯烷酮(悬 浮剂）1~5份，Ν-甲基吡咯烷酮（助溶剂）1~5份，有机溶剂（润滑助剂）30~60份，水(稀释 剂）23~67.89份。
[0008] 所述金刚石磨料的粒度为冊/0.25~]?50/70(0~7(^111)，纯度为99.5%。
[0009] 所述烷基酚聚氧乙烯醚为壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚 氧乙烯醚，以上均为分析纯，且聚氧乙烯链的长度不会对磨料表面改性产生不利影响。烷基 酚聚氧乙烯醚通过其分子链上的活性官能团在金刚石磨料表面的物理吸附，改变金刚石磨 料颗粒表面的理化性质，最终达到对金刚石磨料表面改性的目的。
[0010] 所述改性聚脲的Ν-甲基吡咯烷酮为市售商品，购自广州易通高分子材料有限公 司，纯度为95%。改性聚脲的Ν-甲基吡咯烷酮和Ν-甲基吡咯烷酮在加入到研磨液中后，可在 瞬间形成三维网状结构，使研磨液产生触变流动性，防止金刚石磨料在静置过程中沉降聚 集，实现其持续悬浮。
[0011] 所述有机溶剂优选乙二醇或聚乙二醇，均为分析纯。有机溶剂的作用为提高研磨 液的润滑性。
[0012]所述水优选去离子水，其TDS值小于0.03mg/L。去离子水可降低研磨液粘度，提高 其在研磨盘面的流动性。
[0013] -种磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液的制备方法，包括以下步骤:按照质量份 数准确取各组分，将烷基酚聚氧乙烯醚加入金刚石磨料中混匀，再加入有机溶剂和水混匀， 最后加入改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮混匀，即得。
[0014]所述混匀的方式优选超声分散，或者超声分散与搅拌相结合。超声分散的工艺参 数优选为:功率500~1500W，频率40KHz，时间10~30分钟。
[0015]本发明的有益效果：
[0016]本发明采用烷基酚聚氧乙烯醚改性金刚石磨料，使得改性后的金刚石磨料吸附能 稳定吸附在改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮的分子链上，增强了二者间的结合力。同时利用改 性聚脲的N-甲基吡咯烷酮分子的空间网络结构，阻碍金刚石磨料颗粒沉降聚集，实现其稳 定悬浮，最终提高研磨液的使用便利性。另外，本发明还可避免因磨料沉积结块而可能产生 加工缺陷的隐患。
[0017] 本发明中水性金刚石研磨液的制备工艺简单、易操作，适于规模化工业生产及应 用。
【附图说明】
[0018] 图1为试验例中实施例1及对比例制备研磨液中金刚石磨料的悬浮性能对比。
【具体实施方式】
[0019] 下述实施例仅对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
[0020] 实施例1
[0021] 本实施例中磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液，由以下质量份数的组分组成：金 刚石磨料(粒度M0/0.5,纯度99.5%)0.1份，壬基酚聚氧乙烯醚(表面改性剂，即-6与即-9各 取0.005份，分析纯)0.01份，改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮(悬浮剂，纯度95% ) 1份，N-甲基吡 咯烷酮(分析纯）1份，乙二醇(分析纯)30份，去离子水(TDS值小于0.03mg/L) 67.89份。
[0022] 磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液的制备方法，包括以下步骤:按照质量份数准 确取各组分，将壬基酚聚氧乙烯醚加入金刚石磨料中，搅拌并超声分散lOmin，超声功率 500W，频率40KHz;再加入乙二醇和去离子水，搅拌并超声分散(功率、频率同上)20min;最后 加入改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮，搅拌并超声分散（功率、频率同上） 15min，即得。
[0023] 实施例2
[0024] 本实施例中磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液，由以下质量份数的组分组成：金 刚石磨料(粒度M5/10,纯度99.5%)0.5份，辛基酚聚氧乙烯醚(表面改性剂，0?-6与0?-9各 取0.25份，分析纯)0.5份，改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮(悬浮剂，纯度95 % ) 2份，N-甲基吡咯 烷酮(分析纯)2份，聚乙二醇(分析纯)40份，去离子水(TDS值小于0.03mg/L)55份。
[0025] 磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液的制备方法，包括以下步骤:按照质量份数准 确取各组分，将辛基酚聚氧乙烯醚加入金刚石磨料中，搅拌并超声分散15min，超声功率 600W，频率40KHz;再加入聚乙二醇和去离子水，搅拌并超声分散(功率、频率同上)20min;最 后加入改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮，搅拌并超声分散(功率、频率同上） 20min，即得。
[0026] 实施例3
[0027] 本实施例中磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液，由以下质量份数的组分组成：金 刚石磨料(粒度M20/30,纯度99.5%)2份，壬基酚聚氧乙烯醚(表面改性剂，即-6与即-15各 取〇. 5份，分析纯）1份，改性聚脲的N-甲基吡咯烷酮(悬浮剂，纯度95 % ) 3份，N-甲基吡咯烷 酮(分析纯)3份，聚乙二醇(分析纯)50份，去离子水(TDS值小于0.03mg/L) 41份。
[0028] 磨料持续悬浮的水性金刚石研磨液的制备方法，包括以下步骤:按照质量份数准 确取各组分，将壬基酚聚氧乙烯醚加入金刚石磨料中，搅拌并超声分散lOmin，超声功率 800W，频率40KHz;再加入聚乙二醇和去离子水，搅拌并超声分散(功率、频率同上)20mi