CN115584505A - 不锈钢化学抛光剂、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢化学抛光剂、制备方法及应用，所述不锈钢化学抛光剂，其特征在于，以重量百分比计，由以下成分制成：钛溶胶35‑42％，硒酸铜10‑12％，三氯乙酸6‑8％，聚乙二醇3‑5％，白屈菜酸3‑5％，乙氧基炔丙醇4‑6％，全氟壬氧基苯磺酸钠1‑3％，余量为水。本发明所述不锈钢化学抛光剂不需外加研磨动力，由自身化学反应提供研磨动力，通过化学腐蚀整平研磨，以及由化学腐蚀及化学置换作用下提供物理研磨动力的物理研磨，使得不锈钢表面光洁度好。
Description
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种不锈钢化学抛光剂及其制备方法。
背景技术
不锈钢进行抛光可以让外观更加的美观，可以更大程度的提高不锈钢表面的光泽度，这样可以让不锈钢的金属质感更加的强烈，会给人一种较为喜爱的外观享受，而相比许多的金属制品，不锈钢的金属光泽更易于取得消费者的喜爱。
使用不锈钢抛光剂对不锈钢进行了抛光处理之后，会在不锈钢的表面形成一层特殊的保护膜，这层特殊的保护膜可以更好的隔绝水、空气等活跃分子的化学反应，可以让不锈钢的分子结构更加的牢固，不会轻易产生化学反应，这样就能较好的保持不锈钢的不锈特点，所以不锈钢是必须要经过抛光工艺的，这样才能延长不锈钢的使用寿命。根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。机械抛光劳动强度大，污染严重，复杂件难加工。电化学抛光一次性投资大，复杂件要装工装，辅助电极，大量生产要降温。化学抛光可以抛光复杂工件，抛光效果好，耐蚀性提高。
中国专利CN201610039894.4公开了一种金属抛光用复合抛光液及其制备方法，该复合抛光液由以下质量百分比的组分组成：多晶金刚石微粉0.1％～2％、碳化硼微粉0.1％～2％、二氧化硅溶胶5％～60％、分散剂0.02％～5％、pH值调节剂0.001％～0.5％、腐蚀抑制剂0～1％，余量为水。本发明的金属抛光用复合抛光液，由多晶金刚石微粉与碳化硼微粉复配成混合磨料，辅以助抛剂二氧化硅溶胶，加入分散剂、pH值调节剂、腐蚀抑制剂制成；该复合抛光液在金属抛光中可显著提高抛光效率，防止磨料在金属工件表面产生镶嵌，提高工件亮度，减少了下一道工序的处理难度，适合推广使用。该专利展现的仅仅是一种磨料，需外加研磨动力(研磨机、抛光机等)才能达到抛光的目的。
中国专利CN202110820315.0公开了一种表面抛光剂材料，它是由下述重量份的原料组成的：钛酸四丁酯250-300、2,6-二叔丁基对甲酚3-5、十二十四烷基二甲基叔胺10-20、甲基丙烯酸甲酯60-70、过氧化二苯甲酰2-4、陶瓷粉5-7、环氧氯丙烷10-17。本发明以钛酸四丁酯为前驱体，通过水解最终得到二氧化钛溶胶原料，其相对于高岭土具有更高的韧性和抛光性能，本发明通过将陶瓷粉进行表面处理，然后分散到聚甲基丙烯酸甲酯乳液中，有效的改善了各原料间的分散性能，而聚聚甲基丙烯酸甲酯则具有很好的去污性能。该专利主要针对汽车漆面进行清洗、去除划痕、漆面防护和上光、抛光等，不能作用于不锈钢等金属硬材质；需使用旋转抛光机等外力设备进行抛光工作。
发明内容
本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种不锈钢化学抛光剂，不需外加研磨动力，由自身化学反应提供研磨动力，通过化学腐蚀整平研磨，以及由化学腐蚀及化学置换作用下提供物理研磨动力的物理研磨，使得不锈钢表面光洁度好。
本发明的目的之二在于提供上述不锈钢化学抛光剂的制备方法。
本发明的目的之三在于提供上述不锈钢化学抛光剂在不锈钢工件中的应用。
本发明所述不锈钢化学抛光剂，以重量百分比计，由以下成分制成：
优选地，所述的不锈钢化学抛光剂，以重量百分比计，由以下成分制成：
钛溶胶40％，硒酸铜10％，三氯乙酸8％，聚乙二醇3％，白屈菜酸4％，乙氧基炔丙醇6％，全氟壬氧基苯磺酸钠2％，余量为水。
所述的钛溶胶中二氧化钛含量15-25％，平均粒径10-20nm，优选杭州智钛净化科技有限公司的VK-TA32，平均粒径：15nm，二氧化钛含量：20％。
所述的聚乙二醇聚合度为3500-4500，优选聚乙二醇4000。
三氯乙酸的作用是三氯乙酸腐蚀不锈钢基体，进行抛光和粗化处理，而强酸如盐酸、硫酸等腐蚀性太强，不能进行抛光，只能进行粗化处理,本发明的体系中加入强酸，不能完成本发明。
白屈菜酸属于弱酸，可以缓慢腐蚀不锈钢基体，进而达到抛光效果，而强酸如盐酸、硫酸等腐蚀性太强，不能进行抛光，只能进行粗化处理,本发明的体系中加入强酸，不能完成本发明。
本发明不锈钢化学抛光剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将水放在容器中，开启搅拌，保持转速500-1000r/min；
(2)依次加入钛溶胶、硒酸铜、三氯乙酸、聚乙二醇4000、白屈菜酸、乙氧基炔丙醇、全氟壬氧基苯磺酸钠，搅拌均匀冷却至室温即得样品。
本发明锈钢化学抛光剂的反应机理如下：
钛溶胶为研磨主剂；聚乙二醇、白屈菜酸、乙氧基炔丙醇共同组成物理研磨光亮剂；全氟壬氧基苯磺酸钠是物理研磨增亮剂；先是硒酸铜中的硒酸根离子去除不锈钢表面自然氧化膜，后是三氯乙酸腐蚀不锈钢基体后，硒酸铜与铁原子进行置换反应，在不锈钢表面生成厚薄不一的“铜膜”，不锈钢微观表面峰顶部位“铜膜”薄，微观表面峰谷部位“铜膜”厚，当三氯乙酸再次腐蚀“铜膜”及不锈钢基体时，可以实现微观表面整平的目的，这一过程也为钛溶胶物理研磨提供研磨内动力。本发明的工作机理包括化学腐蚀整平研磨，也包括由化学腐蚀及化学置换作用下提供物理研磨动力的物理研磨。
本发明的有益效果如下：
不需外加研磨动力，由自身化学反应提供研磨动力，通过化学腐蚀整平研磨，以及由化学腐蚀及化学置换作用下提供物理研磨动力的物理研磨，使得不锈钢表面光洁度好。
为了更清楚地说明本发明，列举以下实施例，但其对发明的范围无任何限制。
具体实施方式
实施例中钛溶胶为杭州智钛净化科技有限公司的VK-TA32，平均粒径：15nm，二氧化钛含量：20％。
实施例1
不锈钢化学抛光剂，以重量百分比计，由以下成分制成：
钛溶胶35％，硒酸铜10％，三氯乙酸7％，聚乙二醇4000 3％，白屈菜酸4％，乙氧基炔丙醇6％，全氟壬氧基苯磺酸钠2％，余量为水。
实施例2
不锈钢化学抛光剂，以重量百分比计，由以下成分制成：
钛溶胶40％，硒酸铜10％，三氯乙酸7％，聚乙二醇4000 3％，白屈菜酸4％，乙氧基炔丙醇6％，全氟壬氧基苯磺酸钠2％，余量为水。
实施例3
不锈钢化学抛光剂，以重量百分比计，由以下成分制成：
钛溶胶35％，硒酸铜12％，三氯乙酸7％，聚乙二醇4000 3％，白屈菜酸4％，乙氧基炔丙醇6％，全氟壬氧基苯磺酸钠2％，余量为水。
实施例4
不锈钢化学抛光剂，以重量百分比计，由以下成分制成：
钛溶胶40％，硒酸铜10％，三氯乙酸8％，聚乙二醇4000 3％，白屈菜酸4％，乙氧基炔丙醇6％，全氟壬氧基苯磺酸钠2％，余量为水。
本发明实施例不锈钢化学抛光剂的制备方法包括如下步骤：
(1)将水放在容器中，开启搅拌，保持转速900r/min；
(2)依次加入钛溶胶、硒酸铜、三氯乙酸、聚乙二醇4000、白屈菜酸、乙氧基炔丙醇、全氟壬氧基苯磺酸钠，搅拌均匀冷却至室温即得样品。
以上实施例使用方法如下：
本品原液使用，无需兑水稀释使用；常温常压下，将不锈钢工件浸渍其中即可完全抛光作业。
对比例1
不锈钢化学抛光剂，以重量百分比计，由以下成分制成：
钛溶胶40％，硫酸铜10％，三氯乙酸8％，聚乙二醇4000 3％，白屈菜酸4％，乙氧基炔丙醇6％，全氟壬氧基苯磺酸钠2％，余量为水。
表1为实施例、对比例的测试数据。
表1
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 对比例1 |
| 光洁度 | 13级 | 13级 | 13级 | 13级 | 10级 |
| 粗糙度 | Ra 0.025 | Ra 0.025 | Ra 0.025 | Ra 0.025 | Ra 0.2 |
| 钝化性能 | 89 | 86 | 78 | 91 | 46 |
硒酸铜中的硒酸根离子可以去除不锈钢表面自然氧化膜，这样本发明才能得以进行，因此去除不锈钢氧化膜是极其关键的第一步，实施例1-4配方中采用硒酸铜，去除了不锈钢表面自然氧化膜，配合其他组分，使得不锈钢表面光洁度为13级，表面粗糙度Ra0.025，钝化膜性能指标都大于68。
对比例采用了硫酸铜，不能去除不锈钢氧化膜。
本发明不锈钢化学抛光剂的技术指标见表2。
表2
Claims (8)
1.一种不锈钢化学抛光剂，其特征在于，以重量百分比计，由以下成分制成：钛溶胶35-42％，硒酸铜10-12％，三氯乙酸6-8％，聚乙二醇3-5％，白屈菜酸3-5％，乙氧基炔丙醇4-6％，全氟壬氧基苯磺酸钠1-3％，余量为水。
2.根据权利要求1所述的不锈钢化学抛光剂，其特征在于，以重量百分比计，由以下成分制成：
钛溶胶40％，硒酸铜10％，三氯乙酸8％，聚乙二醇3％，白屈菜酸4％，乙氧基炔丙醇6％，全氟壬氧基苯磺酸钠2％，余量为水。
3.根据权利要求1所述的不锈钢化学抛光剂，其特征在于，所述的钛溶胶中二氧化钛含量15-25％，平均粒径10-20nm。
4.根据权利要求1所述的不锈钢化学抛光剂，其特征在于，所述的钛溶胶杭州智钛净化科技有限公司的VK-TA32。
5.根据权利要求1所述的不锈钢化学抛光剂，其特征在于，所述的聚乙二醇聚合度为3500-4500。
6.根据权利要求1所述的不锈钢化学抛光剂，其特征在于，所述的聚乙二醇聚合度为4000。
7.根据权利要求1所述的不锈钢化学抛光剂的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
(1)将水放在容器中，开启搅拌，保持转速500-1000r/min；
(2)依次加入钛溶胶、硒酸铜、三氯乙酸、聚乙二醇4000、白屈菜酸、乙氧基炔丙醇、全氟壬氧基苯磺酸钠，搅拌均匀冷却至室温即得样品。
8.根据权利要求1所述的不锈钢化学抛光剂在不锈钢工件中的应用。
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
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2022
- 2022-09-28 CN CN202211187149.6A patent/CN115584505A/zh active Pending
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| Title |
|---|
| 黄伯平编: "《油漆工工艺学 初级本》", 31 August 1982, 科学普及出版社, pages: 2 * |
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