本发明涉及金属材料表面化学处理的技术领域，尤其涉及一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法。
背景技术：
化学抛光是利用化学方法，在一定温度和时间的条件下，将铝制品置于抛光液内进行化学反应以达到光亮的表面。化学抛光具有设备简单、节省电源、效率高及成本低等优点，同时不受零件形状和尺寸的限制，因此应用较广。现在国内传统的铝及铝合金三酸（磷酸+硫酸+硝酸）抛光工艺，由于抛光液里含有大量的硝酸，因此在抛光过程中会产生大量的黄色烟雾（即氮氧化合物），严重污染环境，危害人体健康。
无黄烟化学抛光新工艺已经越来越受到国内外学者的重视。目前，无黄烟化学抛光的应用还非常有限，除了生产企业环保意识不够，不愿采用新工艺新技术外，无黄烟抛光质量不过关是一个重要的原因，也就是通常所说的抛光亮度不够，抛光后合金表面发灰甚至发黑、产生麻点。不能达到传统三酸抛光的亮度和生产要求。因此，无黄烟化学抛光工艺在应用上受到了很大的限制。
为解决现有技术中存在的问题，研制一种抛光表面平整、光亮，添加剂稳定，可以有效抑制烟雾、酸雾产生、抑制点蚀的新型高效抛光液将具有极高的工业价值和社会效益。
技术实现要素：
本发明的目的在于根据目前金属材料表面化学处理的技术的要求，提供了一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种铝及铝合金高效环保抛光液，该高效环保抛光液包括以下重量份数的组分：椰油基羟乙基磺酸钠0～20份，1-苯基-5-巯基四氮唑0～15份，3-巯基-1-丙烷磺酸钠0～10份，硫酸铜0～3份，二水合钨酸钠0.2～1.5份，缓蚀剂0.5～4份，表面活性剂0.2～5份，硫酸20～50份，去离子水20～35份，上述各组份的用量之和为100份。
优选地，缓蚀剂为有机羧酸，分子结构式为：
其中r1为氢原子、甲基、羧基甲基、羟甲基、羟乙基和苄基中的一种；r2为氢原子、羟基、氨基、甲基、羟甲基和羟乙基中的一种。
优选地，表面活性剂为ab型嵌段高分子表面活性剂，分子结构式为：
其中r3为氢原子、羧基、异丙基和甲酯基中的一种，m的取值为15～25。；其中r4为羟基、苄基、对甲基苯基和氢原子中的一种，n的取值为20～35。
优选地，硫酸采用浓度为98%的硫酸。
优选地，对铝及铝合金抛光的温度控制在85～110℃，，时间为20s～2.5min。
一种铝及铝合金高效环保抛光液，包括以下步骤：
（1）将椰油基羟乙基磺酸钠、1-苯基-5-巯基四氮唑和3-巯基-1-丙烷磺酸钠溶于去离子水，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在搅拌条件下，向步骤（1）得到的溶液中依次加入硫酸铜、和缓蚀剂；
（3）向步骤（2）所得的溶液中加入二水合钨酸钠、表面活性剂、硫酸和剩余的去离子水，搅拌混合均匀即可。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明所制备的高效环保抛光液主要应用于铝及铝合金化学抛光，抛光液制备工艺简单，抛光速度高，生产成本低。抛光液高效环保，避免使用硝酸和含铬的对人体和环境有害的物质。抛光后铝型材表面的光亮度高、平整性好且表面无腐蚀点。抛光液中各添加剂协同作用，有效提高了溶液功能性，溶液的化学性能稳定，适于大批量生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进行详细说明，以下所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
实施例1
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，其特征在于，该高效环保抛光液包括以下重量份数的组分：椰油基羟乙基磺酸钠10份，1-苯基-5-巯基四氮唑3份，3-巯基-1-丙烷磺酸钠3份，硫酸铜0.1份，二水合钨酸钠0.3份，缓蚀剂1份，表面活性剂0.2份，硫酸25份，去离子水57.4份。其中缓蚀剂，分子式中r1为羟乙基，r2为甲基。其中表面活性剂，分子式中r3为异丙基，r4为对甲基苯基，m=20，n=30。
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，包括以下步骤：
（1）将椰油基羟乙基磺酸钠、1-苯基-5-巯基四氮唑和3-巯基-1-丙烷磺酸钠溶于去离子水，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在搅拌条件下，向步骤（1）得到的溶液中依次加入硫酸铜、和缓蚀剂；
（3）向步骤（2）所得的溶液中加入二水合钨酸钠、表面活性剂、硫酸和剩余的去离子水，搅拌混合均匀即可。
将铝件器材浸渍在上述高效环保抛光液稀释至10%的溶液中中进行化学抛光处理，在95℃的温度下抛光1min。
抛光过程中无黄烟、酸雾产生。抛光后的铝件器材表面平整、光亮，无腐蚀点，反光率90%。
实施例2
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，该高效环保抛光液包括以下重量份数的组分：椰油基羟乙基磺酸钠20份，3-巯基-1-丙烷磺酸钠5份，硫酸铜0.3份，二水合钨酸钠0.3份，缓蚀剂1份，表面活性剂0.5份，硫酸35份，去离子水37.9份。其中缓蚀剂，分子式中r1为羟乙基，r2为甲基。其中表面活性剂，分子式中r3为异丙基，r4为对甲基苯基，m=20，n=30。
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将椰油基羟乙基磺酸钠和3-巯基-1-丙烷磺酸钠溶于去离子水，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在搅拌条件下，向步骤（1）得到的溶液中依次加入硫酸铜、和缓蚀剂；
（3）向步骤（2）所得的溶液中加入二水合钨酸钠、表面活性剂、硫酸和剩余的去离子水，搅拌混合均匀即可。
将铝件器材浸渍在上述高效环保抛光液稀释至10%的溶液中中进行化学抛光处理，在95℃的温度下抛光1.5min。
抛光过程中无黄烟、酸雾产生。抛光后的铝件器材表面平整、光亮，无腐蚀点，反光率95%。
实施例3
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，该高效环保抛光液包括以下重量份数的组分：1-苯基-5-巯基四氮唑15份，3-巯基-1-丙烷磺酸钠8份，硫酸铜0.6份，二水合钨酸钠0.6份，缓蚀剂2份，表面活性剂0.2份，硫酸40份，去离子水33.6份。其中缓蚀剂，分子式中r1为羟乙基，r2为甲基。其中表面活性剂，分子式中r3为氢原子，r4为氢原子，m=25，n=25。
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将1-苯基-5-巯基四氮唑和3-巯基-1-丙烷磺酸钠溶于去离子水，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在搅拌条件下，向步骤（1）得到的溶液中依次加入硫酸铜、和缓蚀剂；
（3）向步骤（2）所得的溶液中加入二水合钨酸钠、表面活性剂、硫酸和剩余的去离子水，搅拌混合均匀即可。
将铝件器材浸渍在上述高效环保抛光液稀释至10%的溶液中中进行化学抛光处理，在100℃的温度下抛光0.5min。
抛光过程中无黄烟、酸雾产生。抛光后的铝件器材表面平整、光亮，无腐蚀点，反光率97%。
实施例4
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，该高效环保抛光液包括以下重量份数的组分：椰油基羟乙基磺酸钠20份，1-苯基-5-巯基四氮唑10份，硫酸铜1份，二水合钨酸钠1份，缓蚀剂2份，表面活性剂0.2份，硫酸35份，去离子水30.8份。其中缓蚀剂，分子式中r1为氢原子，r2为羟甲基。其中表面活性剂，分子式中r3为甲酯基，r4为氢原子，m=25，n=30。
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将椰油基羟乙基磺酸钠、1-苯基-5-巯基四氮唑溶于去离子水，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在搅拌条件下，向步骤（1）得到的溶液中依次加入硫酸铜、和缓蚀剂；
（3）向步骤（2）所得的溶液中加入二水合钨酸钠、表面活性剂、硫酸和剩余的去离子水，搅拌混合均匀即可。
将铝件器材浸渍在上述高效环保抛光液稀释至10%的溶液中中进行化学抛光处理，在100℃的温度下抛光1min。
抛光过程中无黄烟、酸雾产生。抛光后的铝件器材表面平整、光亮，无腐蚀点，反光率98%。
实施例5
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，该高效环保抛光液包括以下重量份数的组分：椰油基羟乙基磺酸钠20份，1-苯基-5-巯基四氮唑10份，3-巯基-1-丙烷磺酸钠3份，二水合钨酸钠1.5份，缓蚀剂3份，表面活性剂2.5份，硫酸30份，去离子水30份。其中缓蚀剂，分子式中r1为氢原子，r2为羟甲基。其中表面活性剂，分子式中r3为羧基，r4为氢原子，m=15，n=35。
一种铝及铝合金高效环保抛光液及其制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将椰油基羟乙基磺酸钠、1-苯基-5-巯基四氮唑和3-巯基-1-丙烷磺酸钠溶于去离子水，搅拌均匀，得混合溶液；
（2）在搅拌条件下，向步骤（1）得到的溶液中依次加入硫酸铜、和缓蚀剂；
（3）向步骤（2）所得的溶液中加入二水合钨酸钠、表面活性剂、硫酸和剩余的去离子水，搅拌混合均匀即可。
将铝件器材浸渍在上述高效环保抛光液稀释至10%的溶液中中进行化学抛光处理，在105℃的温度下抛光1min。
抛光过程中无黄烟、酸雾产生。抛光后的铝件器材表面平整、光亮，无腐蚀点，反光率95%。