本發明涉及一種研磨液用懸浮體系，同時還涉及一種粗粒度磨料用低粘度研磨液，以及該研磨液的制備方法，屬于精密研磨、拋光加工領域。
背景技術：
隨著指紋識別、無線充電以及5g功能的普及，氧化鋯陶瓷材料憑借其優異的物理特性正逐漸滲透到手機的外觀件領域。氧化鋯陶瓷材料結合了玻璃外形差異化，不會像金屬材料那樣屏蔽信號，硬度接近藍寶石，具有耐磨損、抗劃傷特性，同時擁有接近金屬材料的優異散熱性，受到手機生產商的青睞。目前一些手機已經選擇氧化鋯陶瓷作為其手機背板材料，如小米mix等。
氧化鋯陶瓷背板的加工需要經歷多個步驟，大體上包括：胚體成型、cnc、雙面粗磨、雙面精磨、2.5d弧邊掃光、單面掃光、鍍膜等。在雙面精磨操作中如選用粗粒度單晶金剛石微粉作為原料，可以在保證去除率的同時有效降低使用細粒度多晶金剛石和類多晶金剛石的加工成本。但是粗粒度金剛石微粉的自重較大，很難在水溶液中穩定懸浮，只有通過增加水溶液的黏度，增大粗粒度微粉在溶液中的沉降阻力，才能保證磨料的懸浮狀態。然而該方法也有弊端，比如要保證粗粒度磨料在水溶液中不沉降，則需要較高的體系粘度，但是粘度過高又將增大研磨操作的難度，造成客戶處的使用不便。
因此，有必要提供一種具有相對較低粘度且能穩定懸浮粗粒度磨料的研磨液。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種研磨液用懸浮體系。
同時，本發明提供一種能使粗粒度磨料穩定懸浮的、粘度相對較低的研磨液。
最后，本發明提供一種上述研磨液的制備方法。
為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：
研磨液用懸浮體系，由質量比為0.5～3:2～5:2～4的疏水改性聚丙烯酸乳液、hlb值11～15的乳化劑、hlb值2～5的助乳化劑組成。
所述疏水改性聚丙烯酸乳液可采用市售商品，如陶氏化學的acrysoldr-72，固含量30％。
所述研磨液用懸浮體系在使用時調ph值為8～10即可。
所述乳化劑可選自三乙醇胺油酸皂、硬脂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚中的一種或多種。
所述乳化劑可選自三乙醇胺油酸皂、硬脂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚中的一種或多種。硬脂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚均為市售商品，其規范名稱為硬脂酸聚氧乙烯酯、油酸聚氧乙烯酯、月桂酸聚氧乙烯酯。
所述助乳化劑可選自油酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、山梨醇酐油酸酯(span-80)、山梨醇酐硬脂酸酯(span-60)中的一種或多種。
研磨液，由以下質量百分數的組分組成：粗粒度磨料0.1～2％，疏水改性聚丙烯酸乳液0.5～3％，hlb值11～15的乳化劑2～5％，hlb值2～5的助乳化劑2～4％，保濕劑3～10％，消泡劑0.05～0.3％，ph調節劑適量，余量為水，研磨液ph值8～10。
所述粗粒度磨料為粒度15-25μm的單晶金剛石微粉。
所述乳化劑可選自三乙醇胺油酸皂、硬脂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、月桂酸聚氧乙烯醚中的一種或多種。
所述助乳化劑可選自油酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、山梨醇酐油酸酯(span-80)、山梨醇酐硬脂酸酯(span-60)中的一種或多種。
所述保濕劑可選自聚丙二醇200、聚丙二醇400、聚丙二醇600中的一種或多種。
所述消泡劑可選自byk093、byk080a(德國畢克)、rhodolinedf681f(羅地亞)中的一種或多種。
所述ph調節劑選自乙醇胺、二乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇中的一種或多種。
粗粒度磨料用低粘度研磨液的制備方法，包括以下步驟：按照質量百分數準確取各組分，混合均勻，即得。
優選的，制備步驟如下：
1)將粗粒度磨料分散在水中，得到溶液a；將乳化劑、助乳化劑、保濕劑、消泡劑和ph調節劑分散在水中，得到溶液b；將疏水改性聚丙烯酸乳液分散在水中，得到溶液c；
2)將溶液a、b混合均勻，得到溶液d；將溶液c加入到溶液d中，混勻即可。
步驟1)中粗粒度磨料的分散可在超聲條件下完成，如采用超聲波清洗劑，功率750～850w、頻率25～30khz下超聲處理10～15min。疏水改性聚丙烯酸乳液的分散可采用機械攪拌，250～350r/min攪拌5～10min。其余組分的分散也可采用機械攪拌，250～350r/min攪拌20～30min。
步驟2)中溶液a、b的混合可采用機械攪拌，250～350r/min攪拌20～30min。
步驟2)中將溶液c滴加到溶液d中，邊滴加邊攪拌，攪拌轉速隨溶液粘稠度增加而增大，先從80～120r/min增加至350～400r/min，滴加完畢，再以350～400r/min的轉速繼續攪拌30～50min。
本發明的有益效果：
在本發明的研磨液用懸浮體系中，疏水改性聚丙烯酸乳液一方面與乳化劑/助乳化劑發生強烈的締合作用，另一方面乳化劑/助乳化劑在疏水改性聚合物的疏水鏈段上或附近膠束化，致使體系產生比單純加入疏水改性聚合物或乳化劑/助乳化劑更高的粘度，從而促使研磨顆粒在研磨液體系中穩定懸浮。
在本發明的研磨液體系中，由于粗粒度磨料(如金剛石微粉)表現出更強的疏水特性，會自然地進入到由疏水改性聚丙烯酸乳液和乳化劑/助乳化劑所形成膠束的疏水核中，從而使粗粒度磨料在體系中穩定懸浮。而單純的在疏水改性聚丙烯酸乳液中添加ph調節劑的懸浮體系，雖也能達到相同的粘度，但同等粒度的磨料放置短期即會發生沉降現象。
相較現有的包含粗粒度磨料的研磨液，本發明中研磨液體系能促使粗粒度磨料顆粒在體系中穩定懸浮，1個月不發生明顯沉降。
具體實施方式
下述實施例僅對本發明作進一步詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。
實施例1
研磨液用懸浮體系，由質量比為1.5:3:2的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑三乙醇胺油酸皂和助乳化劑油酸甘油酯組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：20μm單晶金剛石微粉1％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)1.5％，乳化劑三乙醇胺油酸皂3％，助乳化劑油酸甘油酯2％，保濕劑聚丙二醇6005％，消泡劑rhodolinedf681f0.1％，ph調節劑二乙醇胺0.1％，余量為超純水，研磨液ph值8.2。
上述研磨液的制備步驟如下：
1)按照質量百分數準確取個組分，先將超純水等分為3份；將單晶金剛石微粉加入到其中一份超純水中，放入超聲波清洗機(功率800w、頻率28khz)中超聲分散10min，使其充分的分散均勻，得到溶液a；將乳化劑、助乳化劑、保濕劑、消泡劑和ph調節劑加入到另一份超純水中，300r/min機械攪拌20min，使其充分的混合均勻，得到溶液b；將疏水改性聚丙烯酸乳液加入到最后一份超純水中，300r/min機械攪拌5min使其混合均勻，得到溶液c；
2)將溶液a加入到溶液b中，300r/min機械攪拌20min，使其充分的混合均勻，得到溶液d；將溶液c緩慢滴加到溶液d中，加入過程隨著溶液粘度的增加適當調節機械攪拌的速度(由100r/min增加到380r/min)，待溶液c滴加完畢繼續攪拌40min，使研磨液混合均勻，即得。
實施例2
研磨液用懸浮體系，由質量比為1:2:2的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑硬脂酸聚氧乙烯醚和助乳化劑硬脂酸甘油酯組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：15μm單晶金剛石微粉0.1％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)1％，乳化劑硬脂酸聚氧乙烯醚2％，助乳化劑硬脂酸甘油酯2％，保濕劑聚丙二醇2005％，消泡劑byk080a0.15％，ph調節劑二乙醇胺0.3％，余量為超純水，研磨液ph值8.7。
上述研磨液的制備步驟如下：
1)按照質量百分數準確取個組分，先將超純水等分為3份；將單晶金剛石微粉加入到其中一份超純水中，放入超聲波清洗機(功率750w、頻率30khz)中超聲分散15min，使其充分的分散均勻，得到溶液a；將乳化劑、助乳化劑、保濕劑、消泡劑和ph調節劑加入到另一份超純水中，250r/min機械攪拌25min，使其充分的混合均勻，得到溶液b；將疏水改性聚丙烯酸乳液最后一份超純水中，250r/min機械攪拌10min使其混合均勻，得到溶液c；
2)將溶液a加入到溶液b中，250r/min機械攪拌25min，使其充分的混合均勻，得到溶液d；將溶液c緩慢滴加到溶液d中，加入過程隨著溶液粘度的增加適當調節機械攪拌的速度(由80r/min增加到350r/min)，待溶液c滴加完畢繼續攪拌30min，使研磨液混合均勻，即得。
實施例3
研磨液用懸浮體系，由質量比為2:4:1的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑油酸聚氧乙烯醚和助乳化劑山梨醇酐油酸酯(span-80)組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：25μm單晶金剛石微粉1％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)2％，乳化劑油酸聚氧乙烯醚4％，助乳化劑山梨醇酐油酸酯(span-80)1％，保濕劑聚丙二醇6003％，消泡劑rhodolinedf681f0.2％，ph調節劑乙醇胺0.5％，余量為超純水，研磨液ph值9.5。
上述研磨液的制備步驟如下：
1)按照質量百分數準確取個組分，先將超純水等分為3份；將單晶金剛石微粉加入到其中一份超純水中，放入超聲波(功率850w、頻率25khz)中超聲分散12min，使其充分的分散均勻，得到溶液a；將乳化劑、助乳化劑、保濕劑、消泡劑和ph調節劑加入到另一份超純水中，350r/min機械攪拌30min，使其充分的混合均勻，得到溶液b；將疏水改性聚丙烯酸乳液最后一份超純水中，350r/min機械攪拌8min使其混合均勻，得到溶液c；
2)將溶液a加入到溶液b中，350r/min機械攪拌30min，使其充分的混合均勻，得到溶液d；將溶液c緩慢滴加到溶液d中，加入過程隨著溶液粘度的增加適當調節機械攪拌的速度(由120r/min增加到400r/min)，待溶液c滴加完畢繼續攪拌50min，使研磨液混合均勻，即得。
實施例4
研磨液用懸浮體系，由質量比為2.5:5:4的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑油醇聚氧乙烯醚和助乳化劑山梨醇酐硬脂酸酯(span-60)組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：18μm單晶金剛石微粉1.5％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)2.5％，乳化劑油醇聚氧乙烯醚5％，助乳化劑山梨醇酐硬脂酸酯(span-60)4％，保濕劑聚丙二醇2005％，消泡劑byk0930.3％，ph調節劑2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.8％，余量為超純水，研磨液ph值9.8。
上述研磨液的制備方法同實施例1。
實施例5
研磨液用懸浮體系，由質量比為1:2:1的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑硬脂酸聚氧乙烯醚和助乳化劑硬脂酸甘油酯組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：17μm單晶金剛石微粉2％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)1％，乳化劑硬脂酸聚氧乙烯醚2％，助乳化劑硬脂酸甘油酯1％，保濕劑聚丙二醇4007％，消泡劑byk0930.15％，ph調節劑乙醇胺0.4％，余量為超純水，研磨液ph值8.9。
上述研磨液的制備方法同實施例1。
實施例6
研磨液用懸浮體系，由質量比為1.3:5:4的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑三乙醇胺油酸皂和助乳化劑硬脂酸甘油酯組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：19μm單晶金剛石微粉0.7％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)1.3％，乳化劑三乙醇胺油酸皂5％，助乳化劑硬脂酸甘油酯4％，保濕劑聚丙二醇2006％，消泡劑byk080a0.2％，ph調節劑2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.3％，余量為超純水，研磨液ph值9.2。
上述研磨液的制備方法同實施例3。
實施例7
研磨液用懸浮體系，由質量比為2.8:2:3的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑硬脂酸聚氧乙烯醚和助乳化劑油酸甘油酯組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：24μm單晶金剛石微粉0.5％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)2.8％，乳化劑硬脂酸聚氧乙烯醚2％，助乳化劑油酸甘油酯3％，保濕劑聚丙二醇6005％，消泡劑byk0930.3％，ph調節劑2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.3％，余量為超純水，研磨液ph值8.8。
上述研磨液的制備方法同實施例3。
實施例8
研磨液用懸浮體系，由質量比為0.5:4.5:4的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑月桂酸聚氧乙烯醚和助乳化劑油酸甘油酯組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：16μm單晶金剛石微粉0.3％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)0.5％，乳化劑月桂酸聚氧乙烯醚4.5％，助乳化劑油酸甘油酯4％，保濕劑聚丙二醇2009％，消泡劑byk080a0.15％，ph調節劑二乙醇胺0.4％，余量為超純水，研磨液ph值9.3。
上述研磨液的制備方法同實施例2。
實施例9
研磨液用懸浮體系，由質量比為3:5:4的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑月桂酸聚氧乙烯醚和助乳化劑硬脂酸甘油酯組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：20μm單晶金剛石微粉1％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)3％，乳化劑月桂酸聚氧乙烯醚5％，助乳化劑硬脂酸甘油酯4％，保濕劑聚丙二醇40010％，消泡劑rhodolinedf681f0.05％，ph調節劑乙醇胺1％，余量為超純水，研磨液ph值9.8。
上述研磨液的制備方法同實施例3。
實施例10
研磨液用懸浮體系，由質量比為1.5:3.5:3的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑(質量比1:1的三乙醇胺油酸皂和月桂酸聚氧乙烯醚)和助乳化劑(質量比1:1的油酸甘油脂和硬脂酸甘油酯)組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，由以下質量百分數的組分組成：20μm單晶金剛石微粉1.5％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)1.5％，乳化劑(質量比1:1的三乙醇胺油酸皂和月桂酸聚氧乙烯醚)3.5％，助乳化劑(質量比1:1的油酸甘油脂和硬脂酸甘油酯)3％，保濕劑聚丙二醇4005％，消泡劑rhodolinedf681f0.15％，ph調節劑乙醇胺0.3％，余量為超純水，研磨液ph值9.0。
上述研磨液的制備方法同實施例3。
實施例11
研磨液用懸浮體系，由質量比為1.5:3.5:3的疏水改性聚丙烯酸乳液(購自陶氏化學，acrysoldr-72型號，固含量30％)、乳化劑(質量比1:1:1的硬脂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚和油醇聚氧乙烯醚)和助乳化劑(質量比1:1的山梨醇酐油酸酯和山梨醇酐硬脂酸酯)組成。
粗粒度磨料穩定懸浮的研磨液，，由以下質量百分數的組分組成：20μm單晶金剛石微粉1％，疏水改性聚丙烯酸乳液(同上)1.5％，乳化劑(質量比1:1:1的硬脂酸聚氧乙烯醚、油酸聚氧乙烯醚和油醇聚氧乙烯醚)3.5％，助乳化劑(質量比1:1的山梨醇酐油酸酯和山梨醇酐硬脂酸酯)3％，保濕劑聚丙二醇4005％，消泡劑rhodolinedf681f0.15％，ph調節劑2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.4％，余量為超純水，研磨液ph值9.1。
上述研磨液的制備方法同實施例3。
在本發明的其他實施例中，乳化劑、助乳化劑、保濕劑、消泡劑、ph調節劑均可選用兩種及以上。
試驗例
取實施例1～11中研磨液，利用旋轉粘度計分別測量研磨液的粘度，并觀察金剛石磨料在研磨液體系中長時間(1個月)放置的沉降現象；同時采用專用的雙面研磨機(蘭州瑞德，型號x621020b2m-7pt)拋光處理4.7英寸陶瓷片×35，拋光墊采用環球研磨墊，拋光壓力10kg/片，拋光液(即實施例1～11中研磨液)流量15ml/min，拋光時間60min，拋光前、后陶瓷片的粗糙度及去除率見下表1。
表1研磨液特性以及拋光處理效果