一种高效金刚石抛光剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效金刚石抛光剂，它由以下重量百分比的原料制备而成：超精金刚石微粉5-20％、正硅酸乙酯10-20％、溶剂20-30％、强酸0.2-0.8％、表面活性剂10-30％、润湿剂10-25％、分散剂5-15％、PH调节剂0.1-5％。本发明通过用正硅酸乙酯对金刚石微粉进行表面改性处理，使得金刚石微粉的表面形成二氧化硅包覆层，抛光时包覆层对内层的金刚石微粉能起到缓冲作用；并通过对金刚石微粉进行多次破碎整形和改进表面改性的工艺，使金刚石微粉的形貌更接近等八面体，制得的抛光剂不仅对高碳钢等高硬金属材料具有很好的抛光效果，而且对Cr2O3、陶瓷、玉石、石英等硬脆材料也有很好的抛光效果，能够完全避免对抛光材料表面的损伤，抛光时不产生划痕、黑点、粒子表面残留。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种高效金刚石抛光剂及其制备方法。 一种高效金刚石抛光剂及其制备方法
【背景技术】
[0002] 金刚石莫氏硬度为10,其硬度远远高于其他材料。金刚石作为一种超硬材料广泛 应用于高速、高效磨削和精密、超精密磨削等领域，金刚石微粉除了用于切割工具等材料加 工领域外，在研磨抛光【技术领域】的应用也越来越普及，其特点是磨削速度快，能防止抛光表 面在抛光过程中产生划痕、黑点、粒子表面残留等质量缺陷，同时具有无腐蚀、成本低、环保 无毒等特性。
[0003] CN102391789A公开了一种纳米金刚石抛光液，该抛光液能用于玻璃等软质材料的 抛光，解决了纳米金刚石的团聚问题，能使其在水中稳定悬浮，但是该发明没有很好地解决 抛光的质量问题，另外该发明也不能用于高碳钢等高硬金属材料及陶瓷等软材料的抛光， 适用范围很窄。
[0004] CN1940003A公开了一种水基金刚石抛光液，该抛光剂能够稳定悬浮不沉降，但是 仍没很好地解决抛光质量问题。
[0005] CN103525314A公开了一种高效金刚石润滑冷却抛光液，该抛光液以碳化娃微粉、 氧化铝微粉、氧化铬微粉为助磨剂，制得的抛光剂主要用于金属金相试样的抛光，该抛光剂 对Cr203、陶瓷、玉石、石英等材料的岩相分析抛光效果仍欠佳。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种不仅能稳定悬浮，而且能适用于各种金 相和岩相产品的抛光，且抛光质量好，抛光后没有划痕、黑点，粒子表面无残留的高效金刚 石抛光剂，本发明还提供该抛光剂的制备方法。
[0007] 上述目的是通过以下技术方案实现的：
[0008] -种高效金刚石抛光剂，它由以下重量百分比的原料制备而成的：
[0009] 10粘金刚心'微粉5-20% 唆乙丨fi 10-20% SflJ 20-30% 强 I唆 0,2-0.8% 表面活性掘 10-30% 润抛剂 10-25% 分K剂 5-15% PH 调--_|? 剂 0,1-5%
[0010] 所述超精金刚石微粉的粒度为〇· 5-40 μ m ;
[0011] 所述溶剂为水或乙醇或乙醇水溶液；
[0012] 所述表面活性剂为硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多 种，当为多种时，可以采用任意比例；
[0013] 所述润湿剂为硬脂酸、丙酮、石油醚中的一种或多种，当为多种时，可以采用任意 比例；
[0014] 所述分散剂为聚乙烯亚胺、甘油、聚乙烯醇、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠中的一种 或多种，当为多种时，可以采用任意比例。
[0015] 优选地，所述超精金刚石微粉是按以下方法制备而成的：
[0016] 1)选用单晶金刚石为原料，利用对喷式气流磨破碎；
[0017] 2)将破碎后的金刚石料放入电磁球磨机中再破碎，将破碎后的金刚石微粉整形后 进行化学净化与漂洗分级；
[0018] 3)将分级好的金刚石微粉放入微波干燥箱中干燥，得到粒径为0.5-40 μ m的超精 金刚石微粉。
[0019] 一种制备所述高效金刚石抛光剂的方法，包括以下步骤：将所述溶剂、强酸与超精 金刚石微粉按比例置入连续式粉体表面改性机内，混匀后，加热至50-70°C混合搅拌，然后 边搅拌边在1-3小时内缓缓地将正硅酸乙酯滴加到混合溶液中，升温到60-80°C继续搅拌 10-60分钟，然后冷却到30-50°C，再按比例加入表面活性剂、润湿剂、分散剂，用PH调节剂 将PH值调节到6-8,搅拌均匀后将上述混合液在频率为20-50KHZ的条件下超声乳化5-30 分钟，即得。
[0020] 优选地，所述制备方法包括以下步骤：将所述溶剂、强酸与超精金刚石微粉按比例 置入连续式粉体表面改性机内，混匀后，加热至60°C混合搅拌，然后边搅拌边在2小时内缓 缓地将正硅酸乙酯滴加到混合溶液中，升温到80°C继续搅拌30分钟，然后冷却到40°C，再 按比例加入表面活性剂、润湿剂、分散剂，用PH调节剂将PH值调节到7,搅拌均匀后将上述 混合液在频率为28KHz的条件下超声乳化20分钟，即得。
[0021] 进一步优选地，所述超精金刚石微粉的粒径为28 μ m。采用该粒径不仅抛光效果更 好而且生产成本更低。
[0022] 进一步优选地，所述强酸为盐酸。
[0023] 本发明的有益效果是：
[0024] 1)本发明通过用正硅酸乙酯对金刚石微粉进行表面改性处理，使得金刚石微粉的 表面形成二氧化娃包覆层，表面改性的原理是：
[0025] 首先，正硅酸乙酯Si (OEt) 4在溶剂中发生水解反应： Si inHr)r^ii.O
【权利要求】
1. 一种高效金刚石抛光剂，其特征在于由以下重量百分比的原料制备而成： 趙精金刚5徵? 5-20% 唆乙 ffi 10-20% IS 割 20-30% * 酸 0,2-0.8% 表而活性剂 ！0-30% 润湿剂 10-25% 分散剂 5-15% PH调节剂 0J-5% , 所述超精金刚石微粉的粒度为〇. 5-40 μ m ; 所述溶剂为水或乙醇或乙醇水溶液； 所述表面活性剂为硅酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或多种； 所述润湿剂为硬脂酸、丙酮、石油醚中的一种或多种； 所述分散剂为聚乙烯亚胺、甘油、聚乙烯醇、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠中的一种或多 种。
2. 根据权利要求1所述的高效金刚石抛光剂，其特征在于所述超精金刚石微粉是按以 下方法制备而成的： 1) 选用单晶金刚石为原料，利用对喷式气流磨破碎； 2) 将破碎后的金刚石料放入电磁球磨机中再破碎，将破碎后的金刚石微粉整形后进行 化学净化与漂洗分级； 3) 将分级好的金刚石微粉放入微波干燥箱中干燥，得到粒径为0. 5-40 μ m的超精金刚 石微粉。
3. -种制备权利要求1或2所述高效金刚石抛光剂的方法，其特征在于包括以下步 骤： 将所述溶剂、强酸与超精金刚石微粉按比例置入连续式粉体表面改性机内，混匀后， 加热至50-70°C混合搅拌，然后边搅拌边在1-3小时内缓缓地将正硅酸乙酯滴加到混合溶 液中，升温到60-80°C继续搅拌10-60分钟，然后冷却到30-50°C，再按比例加入表面活性 齐U、润湿剂、分散剂，用PH调节剂将PH值调节到6-8,搅拌均匀后将上述混合液在频率为 20-50KHZ的条件下超声乳化5-30分钟，即得。
4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 将所述溶剂、强酸与超精金刚石微粉按比例置入连续式粉体表面改性机内，混匀后，力口 热至60°C混合搅拌，然后边搅拌边在2小时内缓缓地将正硅酸乙酯滴加到混合溶液中，升 温到80°C继续搅拌30分钟，然后冷却到40°C，再按比例加入表面活性剂、润湿剂、分散剂， 用PH调节剂将PH值调节到7,搅拌均匀后将上述混合液在频率为28KHz的条件下超声乳化 20分钟，即得。
5. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述超精金刚石微粉的粒径为28 μ m。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所述强酸为盐酸。
【文档编号】C09G1/02GK104059539SQ201410244503
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】陈建明, 胡斌斌, 陈永康 申请人:武汉三灵科技产业股份有限公司