專利名稱：一種氧化鋯研磨液的制備方法
技術領域：
本發明涉及新材料技術領域，應用于精密研磨和拋光技術領域，特別是一種氧化鋯研磨液的制備方法。
背景技術：
自然界的氧化鋯礦物原料，主要有斜鋯石和鋯英石。鋯英石系火成巖深層礦物，顏色有淡黃、棕黃、黃綠等，比重4. 6-4. 7，莫氏硬度7. 5，具有強烈的金屬光澤。氧化鋯具有耐高溫、耐化學腐蝕、抗氧化性、耐磨、熱膨脹系數大，小的比熱和導熱系數等特性，因此決定了它是一個非常理想的高溫耐火材料、研磨材料和高溫隔熱材料。氧化鋯與氧化鋁混合制成粗研磨顆粒，可制做研磨輪和涂敷研磨料，用于打磨鋼鐵及金屬合金。研磨液(或名拋光液、研磨劑)是由磨料、功能性助劑和分散劑混合而成，用于液晶導電玻璃、平面光學玻璃、光學球面、光學鏡頭玻璃、濾光片、濾波窗，以及玻璃盤基片的精密研磨拋光，其中的磨料起切削作用。常用的磨料有金剛石、碳化硅、氧化鐵、氧化硅、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰等。氧化鋯屬于軟磨料，主要用于軟材質的球面玻璃的研磨拋光，國內外市場現有的研磨劑是美國福祿的產品，其氧化鋯研磨液是將氧化鋯粉(D50 1. 15-1. 60UM, DlOO ^ 5. 60UM)分散在水相中，加入輔助材料和著色劑，如醇類、酯類，起到乳化、潤滑和吸附作用分散而制成，該產品研磨效果雖好，但由于在生產時，對氧化鋯粉原料的粒度和形狀要求較高，因而，其生產成本較高，價格昂貴。中國專利(申請號 200910044264. 6) “一種氧化鋯研磨液的生產工藝”，其生產工藝如下按重量份額在高速分散的水中加入氧化鋯粉，再加入潤濕分散劑、助磨劑和混合脂類以及醇類，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，再加入著色劑調試顏色即成；該專利具有不受氧化鋯原料顆粒大小和形狀影響且生產成本較低等特點，其產品可用于透鏡、平板玻璃、玻殼、眼鏡、表殼、顯示屏等的研磨拋光，但應用在軟材質的球面玻璃的研磨拋光時，還是有阿拉比現象。

發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種不受氧化鋯原料顆粒大小和形狀影響、生產成本較低、且穩定性好、特別適合軟材質的球面玻璃的研磨拋光的氧化鋯研磨液的制備方法。本發明所采取的技術方案是發明一種氧化鋯研磨液的制備方法，其工藝過程如下按重量份額在高速分散的300-600份水中加入占氧化鋯粉重量0. 3_3%的潤濕分散劑，再加入400-700份氧化鋯粉和占氧化鋯粉重量5-20 %的輔助材料，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 60UM,D100彡8. 81UM)后，加入占氧化鋯粉重量0. 1-15%的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成；
所述的功能性助劑可以是乙醇、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、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、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、有機硅乳液、聚丙烯酸銨鹽、丙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯?；R來酸、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉中的一種或幾種或全部的組合；當是其中的幾種或全部的組合時，各組份的用量采用等份。所述的潤濕分散劑可以是上述功能性助劑中的一種或二種的組合；當是其中的二種的組合時，各組份的用量采用等份；所述的輔助材料可以是氧化鐵，或氧化鋁、硅酸鋯、碳酸鋯、氧化硅、氧化鈰中的一種或幾種或全部與氧化鐵的組合；當是其中的幾種或全部的組合時，各組份的用量采用等份。其優化的技術方案一的工藝過程如下按重量份額在高速分散的500份水中，加入500份氧化鋯粉，再加入占氧化鋯粉重量0. 3 %的潤濕分散劑和占氧化鋯粉重量5 %的輔助材料，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 :1.0-1.60UM, DlOO ^ 8. 81UM)后，加入占氧化鋯粉重量5%的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。其優化的技術方案二的工藝過程如下按重量份額在高速分散的400份水中，加入600份氧化鋯粉，再加入占氧化鋯粉重量3%的潤濕分散劑和占氧化鋯粉重量20%的輔助材料，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 :1.0-1.60UM, DlOO ^ 8. 81UM)后，加入占氧化鋯粉重量15%的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。其優化的技術方案三的工藝過程如下按重量份額在高速分散的550份水中，加入450份氧化鋯粉，再加入占氧化鋯粉重量的潤濕分散劑和占氧化鋯粉重量15%的輔助材料，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 :1.0-1.60UM, DlOO ^ 8.81UM)后，加入占氧化鋯粉重量0. 1 %的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。上述各方案中，所用的重量份額單位可以是克或千克或噸或其它的重量單位。所用的水，可采用純凈水、去離子水或蒸餾水中的任一種，優選為去離子水。所用的砂磨機可以是立式砂磨機、臥式砂磨機、籃式砂磨機、棒式砂磨機等，其研磨介質是純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3_5mm。本發明的氧化鋯研磨液的制備方法，是采用將氧化鋯與潤濕分散劑和含有氧化鐵等氧化物的輔助材料一起，加入到高速分散的水中，并置入高速研磨機進行研磨，將其中的氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形并達到一定的粒度制成，因而，對氧化鋯原料的顆粒大小和形狀要求不高，故其生產成本較低。本發明的氧化鋯研磨液的制備方法，與現有同類技術相比較，具有以下技術上的優點①、通過添加一定的功能性助劑，改變了氧化鋯研磨劑的貯存性能。氧化鋯研磨劑的主要磨料是氧化鋯，其性質極不穩定，其生產出來的研磨劑，不耐貯存，放置一定時間后便會沉積結塊，乃至失效。本發明在其中添加一定的功能性助劑作為穩定劑，其穩定性能大大改觀，可長時間存放，并保持疏松，充分攪拌后能重新懸浮。②、通過添加一定的功能性助劑，改變了氧化鋯研磨液的應用性能。解決了 FCDl 等軟材質研磨時易出現的橘皮或阿拉比現象，這是行業難題，本產品通過添加適量的功能性助劑，較好地解決了這個國際和行業難題。③、采用氧化鐵紅色漿調色來對原料進行改性。在液態中，氧化鋯的性能極不穩定，需要進行改性，現有同類技術產品通過球磨、煅燒的方法對原料進行改性，以提高研磨液的穩定性和展現研磨液的顏色，此方法有損原料質量。而本發明采用添加氧化鐵紅色漿的方法，不僅無損原料質量，且能有效改性。因此，應用本發明的氧化鋯研磨液的制備方法，制作出的氧化鋯研磨液，在客戶處應用，其良品率能夠達到90%以上，無劃傷、沙目及橘皮或阿拉比現象。
具體實施例方式以下結合實施例，對本發明作進一步的說明。下面的說明是采用例舉的方式，但本發明的保護范圍不應局限于此。實施例一本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的300克水中，加入5. 6克甘油作潤濕分散劑，再加入700克氧化鋯粉和由35克氧化鐵和35克氧化鋁組成的輔助材料， 進行充分分散后，進入高速臥式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3-5mm，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 6UM，DlOO ( 8. 81UM)后，加入由14克聚乙二醇和14克丙二醇組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。實施例二 本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的500克水中，加入由0. 75 克十二烷基硫酸鈉和0. 75克六偏磷酸鈉組成的潤濕分散劑，再加入500克氧化鋯粉和由 12. 5克氧化鐵和12. 5克碳酸鋯組成的輔助材料，進行充分分散后，進入高速籃式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3_5mm， 將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 6UM，D100彡8. 81UM)后， 加入由8. 4克聚乙烯醇和8. 3克乙二醇以及8. 3克有機硅乳液組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。實施例三本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的400克水中，加入18克甲基戊醇作潤濕分散劑，再加入600克氧化鋯粉和由60克氧化鐵和60克氧化硅組成的輔助材料，進行充分分散后，進入高速臥式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3-5mm，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 6UM，DlOO ( 8. 81UM)后，加入由45克聚丙烯酸和45克六偏磷酸鈉組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。實施例四本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的550克水中，加入4. 5克脂肪酸聚乙二醇酯作潤濕分散劑，再加入450克氧化鋯粉和由33. 75克氧化鐵和33. 75克硅酸鋯組成的輔助材料，進行充分分散后，進入高速臥式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3_5mm，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 :1.0-1.6UM,D100^8. 81UM)后，加入由0. 225克纖維素衍生物和0. 225克丙二醇組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。實施例五本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的600克水中，加入5. 6克甘油作潤濕分散劑，再加入400克氧化鋯粉和由20克氧化鐵和20克碳酸鋯組成的輔助材料，進行充分分散后，進入高速籃式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3-5mm，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 6UM，D100 ( 8. 81UM)后，加入由12克聚乙烯吡咯烷酮、12克乙二醇和 12克有機硅乳液組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。實施例六本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的500克水中，加入7. 5克古爾膠作潤濕分散劑，再加入500克氧化鋯粉和由45克氧化鐵和45克氧化鈰組成的輔助材料，進行充分分散后，進入高速臥式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3-5mm，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 6UM，D100 ( 8. 81UM)后，加入由5克聚丙烯酰胺、5克丙二醇和5克三乙基己基磷酸組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。實施例七本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的400克水中，加入18克乙醇作潤濕分散劑，再加入600克氧化鋯粉和由M克氧化鐵和M克氧化硅組成的輔助材料， 進行充分分散后，進入高速臥式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3-5mm，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 6UM，DlOO ( 8. 81UM)后，加入由30克聚丙烯酰基馬來酸和30克焦磷酸鈉組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。實施例八本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的550克水中，加入2. 25克聚乙二醇作潤濕分散劑，再加入450克氧化鋯粉和由27克氧化鐵和27克硅酸鋯組成的輔助材料，進行充分分散后，進入高速臥式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3-5mm，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 6UM，DlOO ( 8. 81UM)后，加入由11. 25克聚丙二醇和11. 25克三乙醇胺組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。實施例九本實施例的氧化鋯研磨液的制備方法為在高速分散的450克水中，加入11克三聚磷酸鈉作潤濕分散劑，再加入陽0克氧化鋯粉和由44克氧化鐵和44克氧化鋁組成的輔助材料，進行充分分散后，進入高速臥式砂磨機內進行砂磨，研磨介質采用純度超過90%的氧化鋯珠，其氧化鋯珠的規格為2-3mm或3-5mm，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 1. 0-1. 6UM，D100 ( 8. 81UM)后，加入由27. 5克聚丙烯酸銨鹽、27. 5克纖維素衍生物和27. 5克乙二醇組成的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。
應用本發明的制備方法制作出的氧化鋯研磨液，適用于液晶導電玻璃、平面光學玻璃、光學球面、光學鏡頭玻璃、濾光片、濾波窗以及玻璃盤基片的精密研磨拋光，特別適用于軟材質的球面玻璃的研磨拋光。
權利要求
1.一種氧化鋯研磨液的制備方法，其特征在于工藝過程如下按重量份額在高速分散的300-600份水中加入占氧化鋯粉重量0. 3-3%的潤濕分散劑，再加入400-700份氧化鋯粉和占氧化鋯粉重量5-20 %的輔助材料，進行充分分散后， 進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50: 1. 0-1. 60UM,D100彡8. 81UM)后，加入占氧化鋯粉重量0. 1-15%的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成；所述的功能性助劑可以是乙醇、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、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、 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、有機硅乳液、 聚丙烯酸銨鹽、丙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酰基馬來酸、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉中的一種或幾種或全部的組合；當是其中的幾種或全部的組合時，各組份的用量為等份；所述的潤濕分散劑可以是上述功能性助劑中的一種或二種的組合；當是其中的二種的組合時，各組份的用量為等份；所述的輔助材料可以是氧化鐵，或氧化鋁、硅酸鋯、碳酸鋯、氧化硅、氧化鈰中的一種或幾種或全部與氧化鐵的組合；當是其中的幾種或全部的組合時，各組份的用量為等份。
2.根據權利要求1所述的氧化鋯研磨液的制備方法，其特征在于工藝過程如下 按重量份額在高速分散的500份水中，加入500份氧化鋯粉，再加入占氧化鋯粉重量0.3%的潤濕分散劑和占氧化鋯粉重量5%的輔助材料，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 :1.0-1.60UM, DlOO ^ 8. 81UM)后，加入占氧化鋯粉重量5%的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。
3.根據權利要求1所述的氧化鋯研磨液的制備方法，其特征在于工藝過程如下 按重量份額在高速分散的400份水中，加入600份氧化鋯粉，再加入占氧化鋯粉重量3 %的潤濕分散劑和占氧化鋯粉重量20 %的輔助材料，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 :1.0-1.60UM, DlOO ^ 8. 81UM)后，加入占氧化鋯粉重量15%的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。
4.根據權利要求1所述的氧化鋯研磨液的制備方法，其特征在于工藝過程如下 按重量份額在高速分散的550份水中，加入450份氧化鋯粉，再加入占氧化鋯粉重量1 %的潤濕分散劑和占氧化鋯粉重量15 %的輔助材料，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度(D50 :1.0-1.60UM, DlOO ^ 8.81UM)后，加入占氧化鋯粉重量0. 的功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成。
全文摘要
本發明公開的一種氧化鋯研磨液的制備方法，涉及應用于精密研磨和拋光技術領域中的新材料技術領域，其工藝過程為按重量份額在高速分散的水中加入潤濕分散劑，再加入氧化鋯粉和輔助材料，進行充分分散后，進入高速砂磨機進行砂磨，將氧化鋯粉的棱角磨成圓整的球形，達到一定的粒度后，加入功能性助劑，再加入著色劑調試顏色即成；具有不受氧化鋯原料顆粒大小和形狀影響、生產成本較低、且穩定性好、特別適合軟材質的球面玻璃的研磨拋光等特點，應用本發明的制備方法制作出的氧化鋯研磨液，適用于液晶導電玻璃、平面光學玻璃、光學球面、光學鏡頭玻璃、濾光片、濾波窗以及玻璃盤基片的精密研磨拋光，特別適用于軟材質的球面玻璃的研磨拋光。
文檔編號C09K3/14GK102250585SQ20111024424
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者李華生 申請人:永州皓志稀土材料有限公司