[发明专利]一种氧化锆研磨液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，应用于精密研磨和抛光技术领域，特别是一种氧化锆研磨液的制备方法。

背景技术

自然界的氧化锆矿物原料，主要有斜锆石和锆英石。锆英石系火成岩深层矿物，颜色有淡黄、棕黄、黄绿等，比重4.6-4.7，莫氏硬度7.5，具有强烈的金属光泽。氧化锆具有耐高温、耐化学腐蚀、抗氧化性、耐磨、热膨胀系数大，小的比热和导热系数等特性，因此决定了它是一个非常理想的高温耐火材料、研磨材料和高温隔热材料。氧化锆与氧化铝混合制成粗研磨颗粒，可制做研磨轮和涂敷研磨料，用于打磨钢铁及金属合金。

研磨液(或名抛光液、研磨剂)是由磨料、功能性助剂和分散剂混合而成，用于液晶导电玻璃、平面光学玻璃、光学球面、光学镜头玻璃、滤光片、滤波窗，以及玻璃盘基片的精密研磨抛光，其中的磨料起切削作用。常用的磨料有金刚石、碳化硅、氧化铁、氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铈等。氧化锆属于软磨料，主要用于软材质的球面玻璃的研磨抛光，国内外市场现有的研磨剂是美国福禄的产品，其氧化锆研磨液是将氧化锆粉(D50：1.15-1.60UM，D100≤5.60UM)分散在水相中，加入辅助材料和着色剂，如醇类、酯类，起到乳化、润滑和吸附作用分散而制成，该产品研磨效果虽好，但由于在生产时，对氧化锆粉原料的粒度和形状要求较高，因而，其生产成本较高，价格昂贵。中国专利(申请号200910044264.6)“一种氧化锆研磨液的生产工艺”，其生产工艺如下：按重量份额在高速分散的水中加入氧化锆粉，再加入润湿分散剂、助磨剂和混合脂类以及醇类，进行充分分散后，进入高速砂磨机进行砂磨，将氧化锆粉的棱角磨成圆整的球形，再加入着色剂调试颜色即成；该专利具有不受氧化锆原料颗粒大小和形状影响且生产成本较低等特点，其产品可用于透镜、平板玻璃、玻壳、眼镜、表壳、显示屏等的研磨抛光，但应用在软材质的球面玻璃的研磨抛光时，还是有阿拉比现象。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种不受氧化锆原料颗粒大小和形状影响、生产成本较低、且稳定性好、特别适合软材质的球面玻璃的研磨抛光的氧化锆研磨液的制备方法。

本发明所采取的技术方案是发明一种氧化锆研磨液的制备方法，其工艺过程如下：

按重量份额在高速分散的300-600份水中加入占氧化锆粉重量0.3-3％的润湿分散剂，再加入400-700份氧化锆粉和占氧化锆粉重量5-20％的辅助材料，进行充分分散后，进入高速砂磨机进行砂磨，将氧化锆粉的棱角磨成圆整的球形，达到一定的粒度(D50：1.0-1.60UM，D100≤8.81UM)后，加入占氧化锆粉重量0.1-15％的功能性助剂，再加入着色剂调试颜色即成；

所述的功能性助剂可以是乙醇、三乙醇胺、聚丙二醇(PPG)、乙二醇(EG)、聚乙二醇(PEG)、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯、甘油、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸、有机硅乳液、聚丙烯酸铵盐、丙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰基马来酸、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠中的一种或几种或全部的组合；当是其中的几种或全部的组合时，各组份的用量采用等份。

所述的润湿分散剂可以是上述功能性助剂中的一种或二种的组合；当是其中的二种的组合时，各组份的用量采用等份；所述的辅助材料可以是氧化铁，或氧化铝、硅酸锆、碳酸锆、氧化硅、氧化铈中的一种或几种或全部与氧化铁的组合；当是其中的几种或全部的组合时，各组份的用量采用等份。

其优化的技术方案一的工艺过程如下：

按重量份额在高速分散的500份水中，加入500份氧化锆粉，再加入占氧化锆粉重量0.3％的润湿分散剂和占氧化锆粉重量5％的辅助材料，进行充分分散后，进入高速砂磨机进行砂磨，将氧化锆粉的棱角磨成圆整的球形，达到一定的粒度(D50：1.0-1.60UM，D100≤8.81UM)后，加入占氧化锆粉重量5％的功能性助剂，再加入着色剂调试颜色即成。

其优化的技术方案二的工艺过程如下：

按重量份额在高速分散的400份水中，加入600份氧化锆粉，再加入占氧化锆粉重量3％的润湿分散剂和占氧化锆粉重量20％的辅助材料，进行充分分散后，进入高速砂磨机进行砂磨，将氧化锆粉的棱角磨成圆整的球形，达到一定的粒度(D50：1.0-1.60UM，D100≤8.81UM)后，加入占氧化锆粉重量15％的功能性助剂，再加入着色剂调试颜色即成。

其优化的技术方案三的工艺过程如下：