一种新型纳米蓝宝石抛光液及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种新型纳米蓝宝石抛光液，所述抛光液为水溶液，有效成分及其质量配比分别为：纳米硅溶胶20?30份，络合剂0.25?0.35份，分散剂0.03?0.05份，防污剂0.15?0.25份，光亮剂0.05?0.07份，流平剂0.05?0.1份和湿润剂0.05?0.1份，余量为水，所述分散剂为NP?10，所述防污剂为中性甲基硅酸钾，所述光亮剂为包括珍珠粉和荧光剂的混合物。本发明提供的新型纳米蓝宝石抛光液，其防污剂使用中性家基硅酸钾，性质温和，对蓝宝石表面无影响，不会产生二次污染；分散剂采用NP?10，分散效果更好；光亮剂包含珍珠粉成分，使蓝宝石的表面手感更好；使用后，蓝宝石在达到同等光度要求的基础上，色泽更好更持久，一年以上不会变色，且成本低,有较高的使用和推广价值。
【专利说明】
一种新型纳米蓝宝石抛光液及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及蓝宝石的抛光技术领域，尤其涉及一种新型纳米蓝宝石抛光液及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 新型的纳米蓝宝石抛光液是以高纯度硅粉为原料，经过特殊工艺生产的一种高纯 度低金属离子型抛光产品。其主要用于蓝宝石衬底的抛光，还可广泛用于多种材料纳米级 的高水平坦化抛光。如:硅片、化合晶体、精密光学器件、宝石等抛光加工。
[0003] 目前，市场上的蓝宝石抛光液主要以硅溶胶做抛光摩擦剂。在碱性条件下，硅溶胶 的水和氧化硅与蓝宝石表面形成硅酸铝，在机械力的帮助下将坚硬的蓝宝石进行切削、抛 光。现在市场上的蓝宝石抛光液在使用后，蓝宝石的光度较好，但放置一段时间后，蓝宝石 的颜色会变暗，既影响蓝宝石的美观，又影响蓝宝石的质量。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种新型纳米蓝宝石抛光液及 其制备方法，所述的新型纳米蓝宝石抛光液使用后光度和色泽较好且很长时间内不会变 色。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:提供一种新型纳米蓝宝石抛光液，所 述抛光液为水溶液，有效成分及其质量配比分别为:纳米硅溶胶20-30份，络合剂0.25-0.35 份，分散剂〇. 03-0.05份，防污剂0.15-0.25份，光亮剂0.05-0.07份，流平剂0.05-0.1份和湿 润剂0.05-0.1份，余量为水，所述分散剂为NP-10,所述防污剂为中性甲基硅酸钾，所述光亮 剂为包括珍珠粉和荧光剂的混合物。
[0006] 防污剂使用中性甲基硅酸钾，性质温和，对蓝宝石表面无影响，不会产生二次污 染;分散剂采用NP-10,分散效果更好;光亮剂中包含珍珠粉成分，使蓝宝石的表面手感更 好，不易变色。
[0007] 优选的，所述新型纳米蓝宝石抛光液的PH值为9-10。
[0008] 在碱性条件下，硅溶胶的水和氧化硅能够与蓝宝石表面形成硅酸铝，在机械力的 帮助下将坚硬的蓝宝石进行切削、抛光。
[0009] 优选的，所述络合剂为乙二胺四乙酸钠。
[0010] 优选的，所述纳米娃溶胶的粒径为10_80nm。所述纳米娃溶胶的粒径为纳米级，更 容易溶于水溶液中，且不会对加工件造成物理损伤，达到高平坦化加工。
[0011]优选的，有效成分及其质量百分比分别为：纳米硅溶胶30份，乙二胺四乙酸钠0.35 份，NP-10为0.05份，中性甲基硅酸钾0.25份，光亮剂0.06份，流平剂0.1份和湿润剂0.1份， 余量为水。
[0012] 采用此质量配比的新型纳米蓝宝石抛光液，抛光后，蓝宝石表面的色泽能够持续 更长久而不变色。
[0013] 为解决上述技术问题，本发明的另一技术方案为：提供一种新型纳米蓝宝石抛光 液的制备方法，包括如下步骤： 分别按上述质量配比 (1) 向高纯纳米Si02溶胶中加入分散剂，加入过程中不断搅拌； (2) 向所述步骤(1)中的反应液中加入防污剂，加入过程中不断搅拌； (3) 向所述步骤(2)中的反应液中加入络合剂，加入过程中不断搅拌； (4) 向所述步骤(3)中的反应液中加入去离子水，加入过程中不断搅拌； (5) 向所述步骤(4)中的反应液中分别加入湿润剂、流平剂和光亮剂，加入过程中不断 搅拌； (6) 向所述步骤(5)中的反应液中加入PH调节剂，调节PH值为9-10,得到新型纳米蓝宝 石抛光液。
[0014] 所述硅溶胶的浓度可以根据需要用水进行调节;所述光亮剂、流平剂和湿润剂的 添加顺序不唯一，可根据需要添加。
[0015] 优选的，所述PH调节剂为NaOH或Κ0Η。
[0016] 本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果： 本发明提供的新型纳米蓝宝石抛光液，其防污剂使用中性甲基硅酸钾，性质温和，对蓝 宝石表面无影响，不会产生二次污染;分散剂采用NP-10，分散效果更好;光亮剂包含珍珠粉 成分，使蓝宝石的表面手感更好;使用后，蓝宝石在达到同等光度要求的基础上，色泽更好 更持久，一年以上不会变色，且成本低，有较高的使用和推广价值。
【具体实施方式】
[0017] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面对本发明实施例 中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳 动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0018] 实施例1 本实施例提供一种新型纳米蓝宝石抛光液，其有效成分及质量配比为:纳米硅溶胶30 份，乙二胺四乙酸钠0.35份，NP-10为0.05份，中性甲基硅酸钾0.25份，光亮剂0.06份，流平 剂〇. 1份和湿润剂〇. 1份，余量为水，其制备方法为： 秤取100g固含量为30%、粒径为50nm的硅溶胶，向上述硅溶胶中加入0.05g的NP-10,搅 拌均匀，然后加入〇 . 25g的中性甲基硅酸钾，搅拌均匀，再加入0.35g的乙二胺四乙酸钠，搅 拌均匀，再加入〇.〇6g的光亮剂，O.lg的流平剂，O.lg的湿润剂，搅拌均匀，然后加入200g去 离子水，最后加入氢氧化钠将PH值调节为9.5,得到新型纳米蓝宝石抛光液，再用水调节硅 溶胶的浓度，得到浓度为10%的新型纳米蓝宝石抛光液。
[0019] 实施例2 本实施例提供一种新型纳米蓝宝石抛光液，其有效成分及质量配比为:纳米硅溶胶25 份，乙二胺四乙酸二钠0.3份，NP-10为0.04份，中性甲基硅酸钾0.2份，光亮剂0.05份，流平 剂0.08份和湿润剂0.08份，余量为水，其制备方法为： 秤取100g固含量为25%、粒径为60nm的硅溶胶，向上述硅溶胶中加入0.04g的NP-10,搅 拌均匀，然后加入ο. 2g的中性甲基硅酸钾，搅拌均匀，再加入0.3g的乙二胺四乙酸钠，搅拌 均匀，再加入〇. 〇5g的光亮剂，0.08g的流平剂，0.08g的湿润剂，搅拌均匀，然后加入200g去 离子水，最后加入氢氧化钠将PH值调节为9,得到新型纳米蓝宝石抛光液，再用水调节硅溶 胶的浓度，得到浓度为8%的新型纳米蓝宝石抛光液。
[0020] 实施例3 本实施例提供一种新型纳米蓝宝石抛光液，其有效成分及质量配比为:纳米硅溶胶20 份，乙二胺四乙酸二钠0.25份，NP-10为0.03份，中性甲基硅酸钾0.15份，光亮剂0.07份，流 平剂〇. 1份和湿润剂〇. 1份，余量为水，其制备方法为： 秤取100g固含量为20%、粒径为40nm的硅溶胶，向上述硅溶胶中加入0.03g的NP-10,搅 拌均匀，然后加入〇 . 15g的中性甲基硅酸钾，搅拌均匀，再加入0.25g的乙二胺四乙酸钠，搅 拌均匀，再加入〇.〇7g的光亮剂，〇.lg的流平剂，〇.lg的湿润剂，搅拌均匀，然后加入140g去 离子水，最后加入氢氧化钠将PH值调节为10,得到新型纳米蓝宝石抛光液，再用水调节硅溶 胶的浓度，得到浓度为12%的新型纳米蓝宝石抛光液。
[0021] 在相同条件下，将上述实施例1、实施例2和实施例3提供的新型纳米蓝宝石抛光液 分别与市面上通用的蓝宝石抛光液作使用对比，其结果如下：
如上表所示，在相同条件下，使用本发明实施例提供的新型纳米蓝宝石抛光液抛光后 的蓝宝石和使用市面上通用的蓝宝石抛光液抛光后的蓝宝石，经过1-2年的时间放置后，其 光亮度差别不大，但色泽差别较大，使用本发明实施例提供的新型纳米蓝宝石抛光液抛光 后的蓝宝石放置1-2年后色泽依旧，没有变暗的现象，明显优于市面上行通用的蓝宝石抛光 液，且本发明实施例提供的新型纳米蓝宝石抛光液成本低，价格只有市面通用产品的85%， 能够有效降低蓝宝石生产的成本，有较高的实用和推广价值。
[0022]本发明实施例提供的新型纳米蓝宝石抛光液适宜在温度为5_40°C条件下放置，避 免暴晒，六个月内不会有沉淀或分层现象。
[0023]以上所述仅是本发明的【具体实施方式】，使本领域技术人员能够理解或实现本发 明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种新型纳米蓝宝石抛光液，所述抛光液为水溶液，其特征在于，有效成分及其质量 配比分别为：纳米硅溶胶20-30份，络合剂0.25-0.35份，分散剂0.03-0.05份，防污剂0.15- 0.25份，光亮剂0.05-0.07份，流平剂0.05-0.1份和湿润剂0.05-0.1份，余量为水，所述分散 剂为NP-10,所述防污剂为中性甲基硅酸钾，所述光亮剂为包括珍珠粉和荧光剂的混合物。2. 根据权利要求1所述的新型纳米蓝宝石抛光液，其特征在于，所述纳米蓝宝石抛光液 的PH值为9-10。3. 根据权利要求1所述的新型纳米蓝宝石抛光液，其特征在于，所述络合剂为乙二胺四 乙酸钠。4. 根据权利要求1所述的新型纳米蓝宝石抛光液，其特征在于，所述纳米硅溶胶的粒径 为10_80nm。5. 根据权利要求1-4任一项所述的新型纳米蓝宝石抛光液，其特征在于，有效成分及其 质量百分比分别为:纳米硅溶胶30份，乙二胺四乙酸钠0.35份，NP-10为0.05份，中性甲基硅 酸钾0.25份，光亮剂0.06份，流平剂0.1份和湿润剂0.1份。6. -种如权利要求1-5所述的新型纳米蓝宝石抛光液的制备方法，其特征在于，包括如 下步骤： 分别按上述质量配比 (1) 向高纯纳米Si02溶胶中加入分散剂，加入过程中不断搅拌； (2) 向所述步骤(1)中的反应液中加入防污剂，加入过程中不断搅拌； (3 )向所述步骤(2 )中的反应液中加入络合剂，加入过程中不断搅拌； (4) 向所述步骤(3)中的反应液中加入去离子水，加入过程中不断搅拌； (5) 向所述步骤(4)中的反应液中分别加入湿润剂、流平剂和光亮剂，加入过程中不断 搅拌； (6) 向所述步骤（5)中的反应液中加入PH调节剂，调节PH值为9-10,得到新型纳米蓝宝 石抛光液。7. 根据权利要求6所述的新型纳米蓝宝石抛光液的制备方法，其特征在于，所述PH调节 剂为NaOH或KOH。
【文档编号】C09G1/02GK105838260SQ201610190211
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】张振明
【申请人】济南汇川硅溶胶厂