CN107446508B

CN107446508B - 一种用于水磨石抛光的抛光粉的制备方法

Info

Publication number: CN107446508B
Application number: CN201710810820.0A
Authority: CN
Inventors: 李慧芝; 张为民; 朱学英
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2017-09-11
Filing date: 2017-09-11
Publication date: 2020-11-27
Anticipated expiration: 2037-09-11
Also published as: CN107446508A

Abstract

本发明公开了一种用于水磨石抛光的抛光粉的制备方法，其特征在于，采用Cr₂O₃–Fe₂O₃‑SnO₂复合物作为磨料、草酸作为酸性抛光剂、加入分散剂、表面活性剂等添加剂制备抛光粉。具体制备方法：在研磨机中，按如下组成质量百分浓度加入，Cr₂O₃–Fe₂O₃‑SnO₂复合物：10~15%，二水草酸：50~55%，草酸氢铵：15~20%，研磨，混合均匀，加入松香粉：4~8%，硬脂酸：6~12%，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：1.0~3.0%，各组分之和为百分之百，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。该抛光粉的抛光效果好，光泽度高，划痕数量少，平整度高，用量少，草酸氢铵的加入可以缓冲草酸的腐蚀性。

Description

一种用于水磨石抛光的抛光粉的制备方法

技术领域

本发明涉及水磨石表面处理技术，特别涉及一种用于水磨石抛光的抛光粉的制备方法。

背景技术

水磨石（也称磨石）是将碎石、玻璃、石英石等骨料拌入水泥粘接料制成混凝制品后经表面研磨、抛光的制品。以水泥粘接料制成的水磨石叫无机磨石，用环氧粘接料制成的水磨石又叫环氧磨石或有机磨石，水磨石按施工制作工艺又分现场浇筑水磨石和预制板材水磨石地面。传统的水磨石以其造价低廉、可任意调色拼花、施工方便等独特的优势，在中国有着巨大的市场，已在全国城乡各类建筑物中使用的水磨石地面有十亿平方米之多。耐磨性水磨石、表面硬度可达到6-8级；水磨石、可随意拼接花色、颜色均可自定义配制；无机水磨石不燃、不发火、耐老化、耐污损、耐腐蚀、无异味无任何污染；硬化耐磨水磨石，无需打腊也可保持长期高丽等优点，而被广泛应用到建筑装修、装饰中。水磨石制品生产工艺包括：粗磨→细磨→精磨→抛光。水磨石抛光过程质量的好坏直接影响其产品的质量，所以说抛光过程在水磨石生产过程中十分重要。水磨石在大气中受二氧化碳、水气的作用，也容易风化和溶蚀，而使表面失去光泽，水磨石使用时间长了出现上述情况就需要翻新处理，翻新过程中常需要抛光处理。因此，研制出适合水磨石抛光用的抛光粉具有十分重要的应用价值。

抛光是一个极其复杂的化学机械抛光过程。在这个过程中，除了机械作用外，还有水磨石组成中化合物、抛光粉成分和抛光模成分之间的化学作用。因此，在抛光粉中，化学组成的变化，将导致抛光膜与水磨石之间的粘附力发生变化，抛光粉浓度发生变化，最终影响抛光效率和抛光的亮度。因此，抛光粉的化学组成对水磨石抛光效果至关重要。

就抛光粉而言，不同的抛光粉有不同的抛光能力。抛光粉通常由氧化铈、氧化铝、氧化硅、氧化铁、氧化锆、氧化铬、氧化锡等磨料和分散剂、助剂等组份组成，磨料的硬度不同，使用场合各不相同，金刚石和氮化铝的硬度为10，氮化硅的莫氏硬度为9.5，氧化铝和氧化铬的莫氏硬度为9，氧化铈和氧化锆为7，氧化铁更低。草酸具有将水磨石抛亮和去污的能力，但草酸的酸性很强，抛光后如果不及时将剩余草酸洗去，草酸附着在水磨石表面会腐蚀其表面，光泽度消失的很快，本申请为了减小草酸的影响在抛光粉中加入草酸氢铵作为缓蚀剂。

中国专利申请CN101362925B中公开了一种抛光光学元件的复配抛光粉及制备方法和抛光工艺，是有0.5份~3份的三氧化二铬和1.0份的三氧化二铝组成的；中国专利申请号2012104457498中公开了一种大理石复合抛光粉制备，其特征，将质量百分比为5%~18%氯氧化锆溶解于水中，加入50%~65%的三氧化二铝，加入10%~22%的二氧化锡，加入2%~8%二氧化硅，搅拌呈浆液，再加入10%~25%尿素，制得Al₂O₃-SnO₂-ZrO₂复合物再与铅粉按质量比为10~25：1的比例混合均匀。这些抛光粉主要是以多种磨料混合使用，使抛光粉的粉粒之间流动性或软硬度不能互补，主要作用是机械抛光，本申请加入草酸、草酸氢铵、松香粉等是机械抛光和化学抛光共同作用，抛光效果优良。

发明内容

一种用于水磨石抛光的抛光粉的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：

（1）Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物的制备：反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，水：60~68%，三氯化铁：5~10%，搅拌溶解后，三氧化二铬：15~20%，二氧化锡：6~10%，加入氢氧化钠：1~4%，各组分之和为百分之百，室温搅拌反应30min，固液分离，经100±2℃干燥后，再置于500±10℃焙烧2h，冷却后，经气流粉碎，制得Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物；

（2）水磨石抛光粉的制备：在研磨机中，按如下组成质量百分浓度加入，Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物：10~15%，二水草酸：50~55%，草酸氢铵：15~20%，研磨，混合均匀，加入松香粉： 4~8%，硬脂酸：6~12%，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：1.0~3.0%，各组分之和为百分之百，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。

步骤（1）中所述的三氧化二铬和二氧化锡的细度在4000~5000目之间。

步骤（2）中所述的非离子表面活性剂为OP-10、吐温-80、吐温-60、月桂醇聚氧乙烯醚中一种。

水磨石抛光粉的细度在3500~4000目之间。本发明所述的颗粒度测试方法是采用激光粒度仪测得的粒度当量直径尺寸。

本发明所得到的水磨石抛光粉使用方法：水与抛光粉质量比以60~100：1混合后，用于水磨石抛光，每平方米水磨石抛光粉用量为30~50g，抛光结束将水和剩余物吸干，水洗即可。

本发明的优点及效果是：

（1）本发明制得水磨石抛光粉，含有Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物磨料，具有软硬互补有流动性好等特点；具有很好的机械研磨能力，该抛光粉具有中位径粒小，粒度分布范围窄的特点。

（2）本发明获得水磨石抛光粉，制备工艺简单，条件易于控制，生产成本低，易于工业化生产。

（3）本发明获得水磨石抛光粉,含有由于草酸、硬脂酸的酸性成分，在抛光过程中抛光粉与水磨石之间发生化学反应，具有化学抛光的特性，因此，抛光粉的抛光效果好，光泽度高，可达98度以上，划痕数量少，平整度高，用量少，草酸氢铵的加入可以缓冲草酸的腐蚀性。

具体实施方式

实施例1

（1）Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物的制备：反应器中，分别加入，水：640 mL，三氯化铁：80g，搅拌溶解后，三氧化二铬：180g，二氧化锡：80g，加入氢氧化钠：20g，室温搅拌反应30min，固液分离，经100±2℃干燥后，再置于500±10℃焙烧2h，冷却后，经气流粉碎，制得Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物；

（2）水磨石抛光粉的制备：在研磨机中，分别加入，Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物：120g，二水草酸：520g，草酸氢铵：180g，研磨，混合均匀，加入松香粉：60g，硬脂酸：100g，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：20g，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。

实施例2

（1）Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物的制备：反应器中，分别加入，水：300 mL，三氯化铁：50g，搅拌溶解后，三氧化二铬：100g，二氧化锡：30g，加入氢氧化钠：20g，室温搅拌反应30min，固液分离，经100±2℃干燥后，再置于500±10℃焙烧2h，冷却后，经气流粉碎，制得Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物；

（2）水磨石抛光粉的制备：在研磨机中，分别加入，Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物：75g，二水草酸：275g，草酸氢铵：85g，研磨，混合均匀，加入松香粉：20g，硬脂酸：30g，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：15g，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。

实施例3

（1）Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物的制备：反应器中，分别加入，水：64 mL，三氯化铁：8g，搅拌溶解后，三氧化二铬：18g，二氧化锡：8g，加入氢氧化钠：2g，室温搅拌反应30min，固液分离，经100±2℃干燥后，再置于500±10℃焙烧2h，冷却后，经气流粉碎，制得Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物；

（2）水磨石抛光粉的制备：在研磨机中，分别加入，Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物：12g，二水草酸：52g，草酸氢铵：18g，研磨，混合均匀，加入松香粉：6g，硬脂酸：10g，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：2g，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。

实施例4

（1）Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物的制备：反应器中，分别加入，水：680 mL，三氯化铁：50g，搅拌溶解后，三氧化二铬：150g，二氧化锡：90g，加入氢氧化钠：30g，室温搅拌反应30min，固液分离，经100±2℃干燥后，再置于500±10℃焙烧2h，冷却后，经气流粉碎，制得Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物；

（2）水磨石抛光粉的制备：在研磨机中，分别加入，Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物：100g，二水草酸：500g，草酸氢铵：200g，研磨，混合均匀，加入松香粉：80g，硬脂酸：110g，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：10g，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。

实施例5

（1）Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物的制备：反应器中，分别加入，水：650 mL，三氯化铁：90g，搅拌溶解后，三氧化二铬：180g，二氧化锡：70g，加入氢氧化钠：10g，室温搅拌反应30min，固液分离，经100±2℃干燥后，再置于500±10℃焙烧2h，冷却后，经气流粉碎，制得Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物；

（2）水磨石抛光粉的制备：在研磨机中，分别加入，Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物：110g，二水草酸：540g，草酸氢铵：150g，研磨，混合均匀，加入松香粉：70g，硬脂酸：120g，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：10g，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。

实施例6

（1）Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物的制备：反应器中，分别加入，水：310 mL，三氯化铁：30g，搅拌溶解后，三氧化二铬：95g，二氧化锡：50g，加入氢氧化钠：15g，室温搅拌反应30min，固液分离，经100±2℃干燥后，再置于500±10℃焙烧2h，冷却后，经气流粉碎，制得Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物；

（2）水磨石抛光粉的制备：在研磨机中，分别加入，Cr₂O₃ –Fe₂O₃-SnO₂复合物：70g，二水草酸：255g，草酸氢铵：85g，研磨，混合均匀，加入松香粉：25g，硬脂酸：45g，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：10g，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。

本发明所得到的水磨石抛光粉使用方法：水与抛光粉质量比以50~70：1混合后，用于水磨石抛光，每平方米水磨石抛光粉用量为20~50g，抛光结束将水和剩余物吸干，水洗即可，建议选用扭矩大，转速一般在300转∕分，重量为40kg以上，无粉尘污染。

Claims

1.一种用于水磨石抛光的抛光粉的制备方法，其特征在于，该方法具有以下工艺步骤：

(1)Cr₂O₃–Fe₂O₃-SnO₂复合物的制备：反应器中，按如下组成质量百分浓度加入，水：60～68％，三氯化铁：5～10％，搅拌溶解后，三氧化二铬：15～20％，二氧化锡：6～10％，加入氢氧化钠：1～4％，各组分之和为百分之百，室温搅拌反应30min，固液分离，经100±2℃干燥后，再置于500±10℃焙烧2h，冷却后，经气流粉碎，制得Cr₂O₃–Fe₂O₃-SnO₂复合物；

(2)水磨石抛光粉的制备：在研磨机中，按如下组成质量百分浓度加入，Cr₂O₃–Fe₂O₃-SnO₂复合物：10～15％，二水草酸：50～55％，草酸氢铵：15～20％，研磨，混合均匀，加入松香粉：4～8％，硬脂酸：6～12％，研磨，混合均匀，非离子表面活性剂：1.0～3.0％，各组分之和为百分之百，研磨，混合均匀，即得水磨石抛光粉。

2.根据权利要求1所述的一种用于水磨石抛光的抛光粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的三氧化二铬和二氧化锡的细度在4000～5000目之间。

3.根据权利要求1所述的一种用于水磨石抛光的抛光粉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的非离子表面活性剂为OP-10、吐温-80、吐温-60、月桂醇聚氧乙烯醚中一种。