[發明專利]一種鋁合金兩酸無煙拋光添加劑及制備方法

有效

• 申請號: 201410393348.1
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104164671A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 李文飛;張丹;郭舉;楊帆;楊麗萍;解田
• 申請（專利權）人: 甕福（集團）有限責任公司
• 主分類號: C23F3/03
• 分類號: C23F3/03
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所 52106
• 代理人: 王蕊

技術領域：

本發明涉及拋光，具體是涉及一種鋁合金兩酸無煙拋光用添加劑。

技術背景：

傳統的鋁及鋁合金的化學拋光通常采用“三酸”工藝，即磷酸、硫酸和硝酸，由于三酸拋光液中所含的硝酸是強氧化劑，在拋光過程中遇到鋁這種還原性很強的金屬，分解速度之快令人難以想象，大量黃煙象著火一樣瞬間溢出，很難及時處理，此外硝酸濃度的上下波動，勢必造成拋光鋁合金表面亮暗交替，成品率低。若硝酸含最過低，可看到化學拋光的鋁材光亮度不滿意或看到細小的白色附著物斑點等缺陷，若硝酸含最過高，可以看到所產生的淺藍色至橙色的彩虹膜的顏色或伴有點腐蝕產生的粗糙等缺陷。由于含有硝酸，拋光過程會產生大量有毒的氮氧化物黃煙，嚴重污染環境，危害人體健康。目前我國長三角和珠三角地區政府已禁止鋁材拋光行業使用硝酸，因此傳統的三酸化學拋光配方勢必要做出調整，向不含硝酸的無煙拋光轉變，有研究表明在沒有硝酸存在的前提下可以通過在拋光液中加入表面活性劑、增光劑、緩蝕劑等添加劑來代替硝酸的作用，從而達到相同的拋光效果。

目前國內外對于用于鋁合金表明拋光的無煙化學拋光劑的研究較多，其配方大多采用磷酸+硫酸+添加劑的組合，某些鋁合金無煙拋光液的拋光效果和三酸拋光相當，甚至超過三酸拋光產品。鐘建華等人使用磷酸、硫酸、Al³⁺和某復合添加劑配置的拋光液對鋁材進行拋光，產品的表面平整度、光亮度、點蝕程度和失重率等指標和常規的三酸拋光產品相當；王菊榮等人使用磷酸、硫酸、Al³⁺和WP-98復合添加劑配制的拋光液進行鋁材拋光，工件表面光亮度比三酸拋光產品更高。無煙拋光液配方的重點在于復合添加劑的種類，這類添加劑中含有極性基團，能夠替代硝酸的作用。所以，添加劑決定了產品拋光的質量，也是壟斷無煙拋光液公司的核心技術。復合添加劑一般由緩蝕劑、氧化劑、表面活性劑和重金屬鹽等復合而成，具有緩沖、潤濕、整平、增光等作用。整平、增光的作用主要表現在添加劑具有吸附作用，其吸附在凹處，降低了凹處的溶解速率，同時，添加劑中的重金屬離子在凹處還原，進一步阻止凹處的腐蝕，使凸起部位溶解速率明顯高于凹處，從而起到平整光亮的作用。另外，由于添加劑中含有表面活性劑，對金屬表面起到潤濕的作用促進氣泡快速析出，消除表面斑點的產生，提高工件表面質量。范曉嵐等人選用檸檬酸、磺酸、OP-10乳化劑增稠劑、增光劑等制成復合添加劑，并采用正交實驗確定其最佳比例，用于鋁合金的拋光，取得了很好的效果；張聚國等人通過正交試驗選出了無煙拋光的最佳工藝條件：H₃PO₄（85%）：H₂SO₄（98%）=（2.5-3.0）：1.0，3-8g/L?JZX（0.4g/L），0.4g/L無水對氨基苯磺酸，0.4?g/L?N-苯基鄰氨基苯甲酸，20?g/L雙氧水，0.6?g/L硫酸銅，0.6?g/L硝酸鎳；溫度95-115℃；時間2.5-4.0min；孫洪波等人通過正交試驗，確定了無煙拋光液中復合添加劑的成分如下：二苯胺磺酸鈉0.4?g/L，己酸0.4?g/L，丁基硫醇0.2?g/L，雙氧水15?g/L，硫酸銅0.6?g/L，N-烷基硫脲0.4?g/L，多聚磷酸鈉0.8?g/L。

隨著國家環保政策法規的進一步完善，傳統的三酸拋光行業必將退出歷史舞臺，無煙拋光技術將取而代之，研發生產新型廉價的拋光液已成為鋁材化學拋光行業的重中之重。

發明內容：

本發明的目的在于針對上述問題提供一種符合環保要求且拋光效果優良的鋁合金兩酸無煙拋光添加劑及其制備方法。

本發明提供的一種鋁合金兩酸無煙拋光添加劑，該添加劑以磷酸和焦磷酸的混合物為溶劑，緩蝕劑為鉬酸鈉，增光劑為硫酸銅和硫酸鐵，分散劑為聚醚，絡合劑為煙酸。

其中磷酸和焦磷酸的質量比為1:1-4:1。

本發明鋁合金兩酸無煙拋光添加劑各組分的質量百分比如下：

鉬酸鈉?????????????3%-15%??

硫酸鐵?????????????3%-10%

硫酸銅?????????????1%-3%

?煙酸??????????????0.1%-0.5%

聚醚??????????????0.1%-0.3%

溶劑??????????????71.2%-92.8%??。