CN114163931A - 一种铝合金液体精抛光蜡及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液体抛光蜡技术领域，尤其涉及一种铝合金液体精抛光蜡及其制备方法，一种铝合金液体精抛光蜡包括如下组分：矿物油、脂肪酸、油脂、乳化剂、表面活性剂、碱性光亮剂以及磨料。该铝合金液体精抛光蜡抛光效率高、表面效果好。一种铝合金液体精抛光蜡的制备方法包括如下步骤：在搅拌条件下，将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；当混合液的温度达到75℃以上时，加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且继续搅拌持续乳化，停止搅拌加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。该铝合金液体精抛光蜡的制备方法工艺设备投入少、工艺操作简便，并且能够生产出高品质、高稳定性的铝合金液体精抛光蜡。
Description
技术领域
本发明涉及液体抛光蜡技术领域，尤其涉及一种铝合金液体精抛光蜡及其制备方法。
背景技术
铝合金材料因其本身优良的性能，在国防、航空航天、机械制造、运输、电子等领域得到了广泛的应用。手机机壳、笔记本电脑机壳、电子设备、汽车及精密零器件等行业的发展，对铝合金表面加工的要求越来越严格，这便对铝合金抛光液各方面的性能提出了更高的要求。目前铝合金的抛光一般采用化学抛光、机械化学抛光和机械抛光，化学抛光中常采用碱性和酸性的抛光液，碱性化抛液由于对铝合金的腐蚀严重，过程难以控制且很难得到比较平整的表面，酸性抛光液抛光铝合金时会产生黄烟，对环境有污染；机械化学抛光中常采用二氧化硅的碱性抛光液，虽然可以得到比较平整光亮的表面，但是其抛光效率低。因此，具有一定的抛光效率和表面质量的机械抛光用的抛光蜡在目前3C领域得到了广泛的应用。
目前，市面上已经有部分的铝合金抛光蜡出售，进口的抛光蜡虽然性能优异但其价格昂贵，国产的铝合金抛光蜡大都存在一些问题，如：抛光蜡的酸碱控制差，抛出的铝合金表面有麻点，另外由于抛光蜡中应用了不合适的磨料，导致在抛光中划伤铝合金的表面从而产生划痕，表面效果较差。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种铝合金液体精抛光蜡，该铝合金液体精抛光蜡抛光效率高、表面效果好。
本发明的另一目的在于提供一种铝合金液体精抛光蜡的制备方法，该铝合金液体精抛光蜡的制备方法工艺设备投入少、工艺操作简便，并且能够生产出高品质、高稳定性的铝合金液体精抛光蜡。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铝合金液体精抛光蜡，包括如下质量百分比的组分：
本发明采用矿物油、脂肪酸以及油脂构成的复合油相系统能有效地在被抛光的铝合金表面形成一种油膜，隔绝空气与铝合金表面接触以防止铝合金表面被腐蚀，同时在抛光的过程中起到良好的润滑作用，防止铝合金表面出现划伤的情况；本发明采用乳化剂及表面活性剂利于抛光蜡的油相组分的分散乳化，制备得到的液体抛光蜡具有长时间的使用稳定性及储存稳定性，从而提高了抛光过程中的稳定性，提升整体良率；本发明采用碱性光亮剂使其在乳化初期与有机酸以及油脂发生皂化反应，生成的皂化物质利于油相组分的乳化，同时在抛光过程中起到增亮铝合金表面的作用；本发明的铝合金液体精抛光蜡的抛光效率高、表面效果好、制作成本较低，具有广阔的市场前景。
进一步地，所述矿物油为煤油、液体石蜡、白油或凡士林中的至少一种。
进一步地，所述脂肪酸为软脂酸、硬脂酸或油酸中的至少一种。
进一步地，所述油脂为牛油、羊毛脂或棕榈油中的至少一种。
进一步地，所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单硬脂酸酯或失水山梨醇单油酸酯中的至少一种。
进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯或辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
进一步地，所述碱性光亮剂为三乙醇胺、聚乙烯亚胺或二乙醇胺中的至少一种。
进一步地，所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级，即氧化铝的原晶尺寸为100nm～1000nm。更进一步的，所述磨料为经过中低温煅烧的氧化铝，煅烧温度为1000-1200℃。
本发明采用的经过中低温煅烧的氧化铝的表面圆润光滑，相对于较高温煅烧的氧化铝更软，并且通过将氧化铝的粒度控制在亚微米级，可以避免在使用本发明的铝合金液体精抛光蜡抛光铝合金表面时在铝合金表面造成划伤，使被抛光的铝合金表面更平整，具有更高的亮度。
进一步地，所述氧化铝为改性氧化铝，所述改性氧化铝通过如下方法制得：
(1)取经过干燥处理后的亚微米级氧化铝以及二甲苯按照重量比3:8～3:10混合均匀得到混合液A；
(2)混合液A在92℃下搅拌5min后加入硅烷偶联剂并加热至118℃，持续搅拌反应7.5h后得到混合液B；
(3)反应结束后趁热将混合液B过滤得到预产物，使用无水乙醇洗涤预产物并干燥得到改性氧化铝。
具体地，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550。
本发明改性氧化铝的制备方法原料简单、制备操作步骤简便，反应过程安全可控，通过上述制备得到的改性氧化铝相较于未改性的氧化铝，粒子尺寸增大、表面能降低，改性氧化铝在铝合金液体精抛光蜡中能被均匀的分散开来,能很好地提高铝合金液体精抛光蜡对铝合金的抛光质量。
本发明的另一目的通过下述技术方案实现：一种铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为75～85℃的恒温反应容器中，搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，依次加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且在75～85℃的温度下，继续搅拌20～30分钟持续乳化，得到乳化液，然后停止搅拌并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
本发明的铝合金液体精抛光蜡的制备方法中，首先在水中加入磨料以及水溶性较好的碱性光亮剂、表面活性剂和乳化剂，待水相温度达到油相物质的熔点以上时加入矿物油、油脂以及脂肪酸并继续搅拌乳化，采用上述工艺制备得到的抛光蜡，磨料分散均匀，乳状液颗粒小且分散均匀，抛光蜡的稳定性好；本发明的铝合金液体精抛光蜡的制备方法工艺设备投入少，工艺操作简便，适合广泛推广应用，前景广阔。
本发明的有益效果在于：本发明采用矿物油、脂肪酸以及油脂构成的复合油相系统能有效地在被抛光的铝合金表面形成一种油膜，隔绝空气与铝合金表面接触以防止铝合金表面被腐蚀，同时在抛光的过程中起到良好的润滑作用，防止铝合金表面出现划伤的情况；本发明采用乳化剂及表面活性剂利于抛光蜡的油相组分的分散乳化，制备得到的液体抛光蜡具有长时间的使用稳定性及储存稳定性，从而提高了抛光过程中的稳定性，提升整体良率；本发明采用碱性光亮剂使其在乳化初期与有机酸以及油脂发生皂化反应，生成的皂化物质利于油相组分的乳化，同时在抛光过程中起到增亮铝合金表面的作用；本发明的铝合金液体精抛光蜡的抛光效率高、表面效果好、制作成本较低，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种铝合金液体精抛光蜡，包括如下质量百分比的组分：
进一步地，所述矿物油为白油。
进一步地，所述脂肪酸为质量百分比6％的硬脂酸以及质量百分比2％的油酸。
进一步地，所述油脂为羊毛脂。
进一步地，所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯。
进一步地，所述表面活性剂为质量百分比1.5％的脂肪醇聚氧乙烯醚以及质量百分比1.5％的三乙醇胺油酸酯。
进一步地，所述碱性光亮剂为三乙醇胺。
进一步地，所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级，即氧化铝的原晶尺寸为100nm。更进一步的，所述磨料为经过中低温煅烧的氧化铝，煅烧温度为1000℃。
上述铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为77℃的恒温反应容器中，搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，依次加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且在77℃的温度下，继续搅拌25分钟持续乳化，得到乳化液，然后停止搅拌及并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
实施例2
一种铝合金液体精抛光蜡，包括如下质量百分比的组分：
进一步地，所述矿物油为凡士林。
进一步地，所述脂肪酸为硬脂酸。
进一步地，所述油脂为牛油。
进一步地，所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯。
进一步地，所述表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚。
进一步地，所述碱性光亮剂为聚乙烯亚胺。
进一步地，所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级，即氧化铝的原晶尺寸为500nm。更进一步的，所述磨料为经过中低温煅烧的氧化铝，煅烧温度为1050℃。
上述铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为79℃的恒温反应容器中，搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，依次加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且在79℃的温度下，继续搅拌23分钟持续乳化，得到乳化液，然后停止搅拌并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
实施例3
一种铝合金液体精抛光蜡，包括如下质量百分比的组分：
进一步地，所述矿物油为液体石蜡。
进一步地，所述脂肪酸为软脂酸以及硬脂酸。
进一步地，所述油脂为羊毛脂。
进一步地，所述乳化剂为失水山梨醇单硬脂酸酯种。
进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步地，所述碱性光亮剂为三乙醇胺。
进一步地，所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级，即氧化铝的原晶尺寸为700nm。更进一步的，所述磨料为经过中低温煅烧的氧化铝，煅烧温度为1100℃。
上述铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为81℃的恒温反应容器中，搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，依次加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且在81℃的温度下，继续搅拌20分钟持续乳化，得到乳化液，然后停止搅拌并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
实施例4
一种铝合金液体精抛光蜡，包括如下质量百分比的组分：
进一步地，所述矿物油为煤油。
进一步地，所述脂肪酸为油酸中。
进一步地，所述油脂为羊毛脂。
进一步地，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯。
进一步地，所述表面活性剂为三乙醇胺油酸酯。
进一步地，所述碱性光亮剂为二乙醇胺。
进一步地，所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级，即氧化铝的原晶尺寸为800nm。更进一步的，所述磨料为经过中低温煅烧的氧化铝，煅烧温度为1150℃。
上述铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为83℃的恒温反应容器中，搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，依次加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且在83℃的温度下，继续搅拌27分钟持续乳化，得到乳化液，然后停止搅拌并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
实施例5
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种铝合金液体精抛光蜡，包括如下质量百分比的组分：
进一步地，所述矿物油为液体石蜡。
进一步地，所述脂肪酸为油酸。
进一步地，所述油脂为羊毛脂以及棕榈油。
进一步地，所述乳化剂为失水山梨醇单油酸酯。
进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步地，所述碱性光亮剂为聚乙烯亚胺。
进一步地，所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级，即氧化铝的原晶尺寸为1000nm。更进一步的，所述磨料为经过中低温煅烧的氧化铝，煅烧温度为1200℃。
上述铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为85℃的恒温反应容器中，搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，依次加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且在85℃的温度下，继续搅拌29分钟持续乳化，得到乳化液，然后停止搅拌并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
实施例6
一种铝合金液体精抛光蜡，包括如下质量百分比的组分：
进一步地，所述矿物油为液体石蜡。
进一步地，所述脂肪酸为软脂酸以及硬脂酸。
进一步地，所述油脂为羊毛脂。
进一步地，所述乳化剂为失水山梨醇单硬脂酸酯种。
进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步地，所述碱性光亮剂为三乙醇胺。
进一步地，所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级，即氧化铝的原晶尺寸为700nm。更进一步的，所述磨料为经过中低温煅烧的氧化铝，煅烧温度为1100℃。
进一步地，所述氧化铝为改性氧化铝，所述改性氧化铝通过如下方法制得：
(1)取经过干燥处理后的亚微米级氧化铝以及二甲苯按照重量比3:8混合均匀得到混合液A；
(2)混合液A在92℃下搅拌5min后加入硅烷偶联剂KH-550并加热至118℃，持续搅拌反应7.5h后得到混合液B；
(3)反应结束后趁热将混合液B过滤得到预产物，使用无水乙醇洗涤预产物并干燥得到改性氧化铝。
上述铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为81℃的恒温反应容器中，搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，依次加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且在81℃的温度下，继续搅拌20分钟持续乳化，得到乳化液，然后停止搅拌并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
实施例7
一种铝合金液体精抛光蜡，包括如下质量百分比的组分：
进一步地，所述矿物油为液体石蜡。
进一步地，所述脂肪酸为软脂酸以及硬脂酸。
进一步地，所述油脂为羊毛脂。
进一步地，所述乳化剂为失水山梨醇单硬脂酸酯种。
进一步地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步地，所述碱性光亮剂为三乙醇胺。
进一步地，所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级，即氧化铝的原晶尺寸为700nm。更进一步的，所述磨料为经过中低温煅烧的氧化铝，煅烧温度为1100℃。
进一步地，所述氧化铝为改性氧化铝，所述改性氧化铝通过如下方法制得：
(1)取经过干燥处理后的亚微米级氧化铝以及二甲苯按照重量比3:10混合均匀得到混合液A；
(2)混合液A在92℃下搅拌5min后加入硅烷偶联剂KH-550并加热至118℃，持续搅拌反应7.5h后得到混合液B；
(3)反应结束后趁热将混合液B过滤得到预产物，使用无水乙醇洗涤预产物并干燥得到改性氧化铝。
上述铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，依次将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为81℃的恒温反应容器中，搅拌至全部溶解得到均匀的混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，依次加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌得到乳化液，并且在81℃的温度下，继续搅拌20分钟持续乳化，得到乳化液，然后停止搅拌并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
分别以本发明实施例1～7的铝合金液体精抛光蜡分别对铝合金进行抛光，实验结果如下表：
其中，铝合金的表面粗糙度的测试标准为GB/T 1031～2009；其中，铝合金的表面光泽度采用德国BYK4563型光泽度仪测试(入射角20°)；其中，抛光后铝合金的表面是否产生划痕采用目测的方式检测。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种铝合金液体精抛光蜡，其特征在于：包括如下质量百分比的组分：
2.根据权利要求1所述的一种铝合金液体精抛光蜡，其特征在于：所述矿物油为煤油、液体石蜡、白油或凡士林中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金液体精抛光蜡，其特征在于：所述脂肪酸为软脂酸、硬脂酸或油酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金液体精抛光蜡，其特征在于：所述油脂为牛油、羊毛脂或棕榈油中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金液体精抛光蜡，其特征在于：所述乳化剂为单硬脂酸甘油酯、失水山梨醇单硬脂酸酯或失水山梨醇单油酸酯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金液体精抛光蜡，其特征在于：所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、三乙醇胺油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯或辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种铝合金液体精抛光蜡，其特征在于：所述碱性光亮剂为三乙醇胺、聚乙烯亚胺或二乙醇胺中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的一种铝合金液体精抛光蜡，其特征在于：所述磨料为经过煅烧的氧化铝，所述氧化铝的粒度为亚微米级。
9.如权利要求1～8任一一项所述的一种铝合金液体精抛光蜡的制备方法，包括如下步骤：
(1)在搅拌条件下，将水、碱性光亮剂、表面活性剂、乳化剂以及磨料加入至温度为75～85℃的反应容器中，搅拌至全部溶解得到混合液；
(2)当混合液的温度达到75℃以上时，加入矿物油、油脂以及脂肪酸搅拌，并且在75～85℃温度下，继续搅拌20～30分钟乳化，得到乳化液，然后停止搅拌并停止加热，即得到铝合金液体精抛光蜡。
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| CN114874702A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-09 | 广东红日星实业有限公司 | 一种抛光蜡及其制备方法和应用 |
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| CN115595069A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-13 | 深圳市永霖科技有限公司（Cn） | 一种抛光蜡及其制备方法 |
| CN117583956A (zh) * | 2023-11-06 | 2024-02-23 | 无锡先研新材科技有限公司 | 一种半导体设备真空铝腔体表面处理工艺 |
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