[发明专利]聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒，其特征在于：其内核为纳米金刚石，通过硅烷偶联剂在所述纳米金刚石表面包覆聚丙烯酰胺，其中，所述聚丙烯酰胺与纳米金刚石的质量比为(0.2-0.8):1。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH570；

优选地，所述纳米金刚石的粒径为150-250nm。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒，其特征在于：所述聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒的粒径为150-250nm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：

(1)、预处理的纳米金刚石：将纳米金刚石粉末与有机酸混合，球磨，得到第一混合液，将所述第一混合液水洗至中性，获得分散良好的预处理的纳米金刚石；

(2)、预处理的纳米金刚石的表面硅烷化：将预处理的纳米金刚石与无水乙醇混合，室温下超声，得到第二混合液；将所述第二混合液加热，滴加硅烷偶联剂的醇溶液，得到第三混合液；所述第三混合液再继续搅拌反应，形成硅烷化纳米金刚石粒子；待第三混合液冷却至室温后，蒸发浓缩，离心收集产物，过夜干燥，得到硅烷化纳米金刚石；

(3)、制备聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒：将步骤(2)中硅烷化纳米金刚石与水混合，超声得到悬浮液，在氮气氛围的保护下，水浴加热，先加入过硫酸铵溶液引发反应，再滴加丙烯酰胺单体溶液，氮气氛围下聚合反应，离心，洗涤，干燥后收集，得到聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒。

5.根据权利要求4所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述纳米金刚石的粒径为150-250nm；

优选地，步骤(1)中，所述有机酸为柠檬酸和没食子酸的混合酸。

6.根据权利要求4所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述硅烷偶联剂为KH570；

优选地，步骤(2)中，所述超声的时间为1-2h；

优选地，步骤(2)中，所述加热的温度为80-100℃；

优选地，步骤(2)中，所述搅拌反应的时间为6-9h；

优选地，步骤(2)中，所述离心的转速为7000-10000rpm。

7.根据权利要求4所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述过硫酸铵溶液的加入量占丙烯酰胺单体质量的1％；

优选地，步骤(3)中，所述水浴加热的温度为70-100℃；

优选地，步骤(3)中，所述聚合反应的时间为4-6h；

优选地，步骤(3)中，所述离心的转速为7000-10000rpm。

8.根据权利要求4所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述复合磨粒中聚丙烯酰胺与纳米金刚石的质量比为(0.2-0.8):1。

9.一种如权利要求1-3任一项所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒在精密抛光中的应用。

10.一种如权利要求1-3任一项所述的聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒作为抛光液在氧化锆陶瓷的化学机械抛光中的应用；

优选地，所述抛光液的制备过程为：向聚丙烯酰胺接枝纳米金刚石的复合磨粒中加入去离子水，混合搅拌后超声，然后用硅酸钠溶液调节pH为碱性，得到抛光液。