[發明專利]一種穩定保水的水基研磨拋光液

在審

• 申請號: 202210784163.8
• 申請日: 2022-07-05
• 公開（公告）號: CN115109523A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 白楊;曾雪鋒;胡海翔;羅霄;劉振宇;王孝坤
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: C09G1/02
• 分類號: C09G1/02
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 陳陶

本發明提供了一種穩定保水的水基研磨拋光液，包括以下重量百分比的組分：拋光粉0.1％～10％，分散劑2％～5％，乳化劑3％～8％，保濕劑30％～60％，緩蝕劑0.5％～1％，防腐劑0.2％～0.5％，pH調節劑0.1?0.5％，消泡劑0.05％～0.2％，余量為水；所述分散劑選自聚丙烯酸銨鹽分散劑、二磺酸鹽陰離子分散劑、馬來酸?丙烯酸共聚分散劑、聚丙烯苯磺酸鈉鹽分散劑、羧酸?磺酸?丙烯酸酯三元共聚物中的一種或多種；所述保濕劑選自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丙三醇、丁二醇、聚甘油、山梨醇、蘆芭油、透明質酸鈉、殼聚糖類中的兩種或多種。本發明提供的水基研磨拋光液穩定、保水性能好。

技術領域

本發明屬于光學元件表研磨拋光技術領域，尤其涉及一種適用于大口徑陶瓷、玻璃等材料表面的高效、穩定、高質量研磨拋光液。

背景技術

大口徑光學元件廣泛應用于天文學、國防安全、基礎科學研究以及民用高科技領域。對于大口徑光學元件超精密加工，通常要經過銑磨成型、研磨、拋光三個加工階段。在研磨和拋光階段，為了確保面形精度的穩定收斂，需要采用尺寸遠小于被加工元件磨盤遍歷鏡面，完成對大口徑元件的子口徑加工，尤其對于大口徑非球面，更需要根據被加工元件的偏離量采用超小磨頭進行研磨拋光。

這個過程中所采用的研磨拋光液體的效率及穩定性顯得尤為重要。光學加工所用的研磨拋光液體多為水基的，因為相比于油基的研磨拋光液，水基研磨拋光液體具有加工效率高、易清洗，不會造成鏡面污染的優點。通常加工過程中使用的水基的研磨拋光液體有兩種，一是采用磨料與水進行混合配制而成的，二是用研磨拋光液體產品。使用方式是采用毛刷涂于鏡面或是采用噴嘴噴灑于鏡面，然后拋光工具在壓力作用下按照加工軌跡運動，進而實現對鏡面的研磨拋光。但是，上述的兩種拋光液在加工過程中水分容易快速損失，需要人為地在加工過程中不斷對鏡面進行噴水，避免造成磨頭與工件之間的硬摩擦，造成加工質量變差，甚至造成鏡面損壞。另外，采用噴水保持鏡面濕潤的方式會使加工過程中研磨拋光液的性質發生變化，造成加工過程中材料去除效率發生變化，降低加工精度。對于超大口徑光學元件的加工(口徑φ≥2m)，整個加工過程需要不停的進行補水，這就需要參與加工的人員對每次的補水量和時間間隔進行準確的把控，這對加工人員提出了較高的要求。

發明內容

本發明為了克服上述現有技術中的缺陷，提出了一種穩定保水的研磨拋光液。為實現上述目的，本發明采用以下具體技術方案：

一種穩定保水的研磨拋光液，包括以下重量百分比的組分：拋光粉0.1％～10％，分散劑2％～5％，乳化劑3％～8％，保濕劑30％～60％，緩蝕劑0.5％～1％，防腐劑0.2％～0.5％，pH調節劑0.1-0.5％，消泡劑 0.05％～0.2％，余量為水；所述分散劑選自聚丙烯酸銨鹽分散劑、二磺酸鹽陰離子分散劑、馬來酸-丙烯酸共聚分散劑、聚丙烯苯磺酸鈉鹽分散劑、羧酸-磺酸-丙烯酸酯三元共聚物中的一種或多種；所述保濕劑選自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丙三醇、丁二醇、聚甘油、山梨醇、蘆芭油、透明質酸鈉、殼聚糖類中的兩種或多種。多元分散劑的中所含的酸根基團與醇類形成配合，分散劑在其中起到鏈接和加固的作用，從而有效地提升了拋光液體的長期保水性能，同時可以確保拋光粉顆粒的分散。

優選地，所述分散劑為羧酸-磺酸-丙烯酸酯三元共聚物，所述羧酸-磺酸-丙烯酸酯三元共聚物在30℃的極限黏度為0.05dl/g-0.1dl/g，所述羧酸-磺酸-丙烯酸酯三元共聚物的密度為0.8g/cm³～1.5g/cm³。

優選地，所述分散劑為羧酸-磺酸-丙烯酸酯三元共聚物，所述羧酸-磺酸-丙烯酸酯三元共聚物在30℃的極限黏度為0.25dl/g，所述羧酸-磺酸-丙烯酸酯三元共聚物的密度為1.2g/cm³。

優選地，所述保濕劑至少包括一種大分子量保濕劑和一種小分子量保濕劑，所述大分子量保濕劑選自聚甘油、蘆芭油、透明質酸鈉、殼聚糖中的一種或多種，所述小分子量保濕劑選自乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丙三醇、丁二醇、山梨醇中的一種或多種。