一种金刚石悬浮液的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种悬浮液的复配方法，尤其是金相悬浮技术领域。
【背景技术】
[0002]固体颗粒分散于液体中，因布朗运动而不能很快下沉，此时固体分散相与液体的混合物为悬浮液；随着国民经济的不断发展，金刚石粉作为最硬的超细磨料已经广泛的用于机械、航天、光学仪器、玻璃、陶瓷、石油、电子、光电、半导体、军工等工业部门，是研磨抛光人工晶体、宝石、硬质合金、光学晶体、陶瓷、超硬合金等的各种硬脆材料的理想材料，可以制成膏剂、气雾剂、膜状、油性或水性液体的研磨抛光制品，但金刚石膏剂、气雾剂由于易结壳沉淀、分散困难且浪费严重等缺点，其应用具有局限性，还有水性研磨抛光液具有环保、无腐蚀、成本低、抛光效率高等优点，在各个领域得到了越来越广泛的应用。但是金刚石粉末的比重3.52克/立方厘米，极易沉淀，致使整个研磨液体系中的金刚石粉末分布不均匀，影响了研磨体的表面质量；为了解决金刚石粉末极易沉淀结壳问题，通过使用乙酸、烷烃、醋酸乙酯中反应合成的有机物抗沉剂，发明了一种金刚石悬浮液，此种方法制得的悬浮液，悬浮性好，有效防止金刚石粉末的沉淀、分层。
【发明内容】
[0003]本发明针对金刚石粉末极易结壳沉淀、分层的弊端，提供了一种金刚石悬浮液，解决了易结壳沉淀、分散困难、浪费严重等问题。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案:该悬浮液由纳米金刚石、溶剂、表面活性剂、有机物抗沉剂、分散剂合成；按质量百分比计，其中纳米金刚石0.1%?15%、溶剂50%?80%、表面活性剂2%?8%、有机物抗沉剂8%?25%、分散剂6%?30% ;所述的溶剂是水或乙醇；所述的表面活性剂是壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、直链烷基苯磺酸钠中的两种或三种；所述的有机物抗沉剂是乙酸、烷烃、醋酸乙酯中的两种或三种；所述的分散剂是三乙基己基磷酸、甲基戊醇、脂肪酸聚乙二醇酯的两种或二种。
[0005]所述的表面活性剂组成按质量百分比计，壬基酚聚氧乙烯醚20 %?45 %、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵12%?30%、直链烷基苯磺酸钠25%?60%;所述的有机物抗沉剂组成按质量百分比计，乙酸18%?40%、烷烃28%?50%、醋酸乙酯中15%?35% ;所述的分散剂组成按质量百分比计，三乙基己基磷酸10%?30%、甲基戊醇16%?35%、脂肪酸聚乙二醇酯30%?55%。
[0006]所述的有机物抗沉剂的制备:
(I)取22?58g乙酸晶体于三角烧瓶中，加入29?55mL蒸馏水，然后在三角烧瓶上搭电动搅拌器、温度计和冷却器，加热至38°C?65°C。完成后，把10?32mL醋酸乙酯缓慢滴加到三角烧瓶中，启动电动搅拌器，控制恒温在55°C?80°C，反应4.5?6小时后停止。反应完后静止冷却，用分液漏斗分离，取上层溶液待用； (2)待上述分离后的上层溶液完全冷却后，置于550mL三口圆底烧瓶中，将烧瓶放在冰水中充分冷却，在搅拌的情况下缓慢滴加86?1SmL烷烃溶液，反应器内的温度控制在常温，滴加完毕后，再搅拌20?38分钟，然后在氮气保护条件下加入质量比为1.5%?3.0%的引发剂，最后恒温控制在60°C?80°C条件下聚合4.5?6小时，后将上述反应后的聚合物进行冷却，最终得到胶状有机物抗沉剂。
[0007]所述的一种金刚石悬浮液，其特征在于具体复配步骤为:
(1)首先选取0.1%?15%纳米金刚石，先在对喷式气流破碎5?10分钟，再在磁研磨机中粉碎10?15分钟，制得纳米金刚石粉末，将制得纳米金刚石粉末、50%?80%溶剂和2%?8%表面活性剂置入矩形容器内，在超声的作用下混合分散搅拌20?30分钟，充分反应完成后，可得纳米金刚石溶液；
(2)同时将8%?25 %有机物抗沉剂和6 %?30 %分散剂置入同样的容器中，在超声波中超声分散18?35分钟，充分反应制得助悬溶液，然后边搅拌边把纳米金刚石溶液缓慢加入助悬溶液中，通过调节pH值范围在6?7之间，高速搅拌6?10分钟，即可。
[0008]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)通过使用由乙酸、烷烃、醋酸乙酯反应合成的有机物抗沉剂，悬浮性好；
(2)有效防止金刚石粉末的沉淀、分层；
(3)添加此种悬浮液产品1-2年不沉淀结壳。
实施方式
[0009]本发明由纳米金刚石、溶剂、表面活性剂、有机物抗沉剂、分散剂合成；按质量百分比计，其中纳米金刚石0.1 %?15 %、溶剂50 %?80 %、表面活性剂2 %?8 %、有机物抗沉剂8%?25%、分散剂6%?30% ;所述的溶剂是水或乙醇；所述的表面活性剂是壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、直链烷基苯磺酸钠中的两种或三种；所述的有机物抗沉剂是乙酸、烷烃、醋酸乙酯中的两种或三种；所述的分散剂是三乙基己基磷酸、甲基戊醇、脂肪酸聚乙二醇酯的两种或三种。
[0010]所述的表面活性剂组成按质量百分比计，壬基酚聚氧乙烯醚20 %?45 %、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵12%?30%、直链烷基苯磺酸钠25%?60%;所述的有机物抗沉剂组成按质量百分比计，乙酸18%?40%、烷烃28%?50%、醋酸乙酯中15%?35% ;所述的分散剂组成按质量百分比计，三乙基己基磷酸10%?30%、甲基戊醇16%?35%、脂肪酸聚乙二醇酯30%?55%。
[0011]所述的有机物抗沉剂的制备:首先取22?58g乙酸晶体于三角烧瓶中，加入29?55mL蒸馏水，然后在三角烧瓶上搭电动搅拌器、温度计和冷却器，加热至38°C?65°C。完成后，把10?32mL醋酸乙酯缓慢滴加到三角烧瓶中，启动电动搅拌器，控制恒温在55°C?80°C，反应4.5?6小时后停止。反应完后静止冷却，用分液漏斗分离，取上层溶液待用；待上述分离后的上层溶液完全冷却后，置于550mL三口圆底烧瓶中，将烧瓶放在冰水中充分冷却，在搅拌的情况下缓慢滴加86?1SmL烷烃溶液，反应器内的温度控制在常温，滴加完毕后，再搅拌20?38分钟，然后在氮气保护条件下加入质量比为1.5%?3.0 %的引发剂，最后恒温控制在60°C?80°C条件下聚合4.5?6小时，后将上述反应后的聚合物进行冷却，最终得到胶状有机物抗沉剂。
[0012]首先选取0.1%?15%纳米金刚石，先在对喷式气流破碎5?10分钟，再在磁研磨机中粉碎10?15分钟，制得纳米金刚石粉末，将制得纳米金刚石粉末、50%?80%溶剂和2%?8%表面活性剂置入矩形容器内，在超声的作用下混合分散搅拌20?30分钟，充分反应完成后，可得纳米金刚石溶液；同时将8 %?25 %有机物抗沉剂和6 %?30 %分散剂置入同样的容器中，在超声波中超声分散18?35分钟，充分反应制得助悬溶液，然后边搅拌边把纳米金刚石溶液缓慢加入助悬溶液中，通过调节