[发明专利]一种多乙烯多胺改性金刚石复合磨粒的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种多乙烯多胺改性金刚石复合磨粒的制备方法及在精密抛光中的应用，先用浓硫酸与浓硝酸的混合液将金刚石磨粒氧化，得到表面带羧基的羧基化纳米金刚石，再让其与多乙烯多胺发生缩合反应，得到多乙烯多胺改性的超细金刚石复合磨粒。与改性前金刚石磨粒相比，采用该复合磨粒配制的抛光液分散稳定性好，用于手机陶瓷盖板等抛光，本发明磨粒能够降低表面粗糙度，并有效降低抛光损伤等抛光缺陷。

技术领域

本发明涉及一种手机陶瓷盖板抛光用超细金刚石复合磨粒及其制备方法，特别是一种多乙烯多胺改性的金刚石复合磨粒及其制备方法，属表面研抛加工技术领域。

背景技术

随着无线充电的应用以及5G通信技术的到来，陶瓷具有硬度高(是玻璃的2倍)、抗刮耐磨、电磁信号穿透能力强、外观优美等优良特性，成为理想的下一代智能手机后盖板材料，具有巨大的市场和广阔的应用前景。目前已在小米、Android、华为P7、苹果Apple Watch等品牌的高端机型上得到应用。一个超光滑平坦的陶瓷表面，不仅是美化产品、获得良好手感的需要，更是保证产品质量、延长工件使用寿命的重要影响因素。

表面抛光是手机陶瓷盖板制造中的关键工序之一。但陶瓷由于具有熔点高、硬度高、脆性大、裂纹敏感性强等特性，其加工困难。与金属材料相比，陶瓷抛光效率低、缺陷水平高。目前加工效率低、表面缺陷水平高而导致良率低是手机陶瓷盖板产业化的主要障碍之一。

抛光液作为抛光加工中的主要抛光载体，一直是所有研究者的研究重点。抛光液主要由磨粒和化学试剂(表面活性剂、催化剂、氧化剂等)所构成。磨粒是抛光液的基础与关键成分，磨粒的种类、结构、硬度、粒度、形貌等物化指标显著影响其抛光性能。

金刚石是抛光加工中经常采用的无机磨粒，抛光效率高，但由于金刚石硬度高，颗粒团聚产生大颗粒，往往引起严重的抛光损伤，产生的表面缺陷较多，不能满足手机陶瓷盖板等的表面精度要求，难以满足陶瓷盖板工业量产的需要。

发明内容

本发明的目的在于解决现有金刚石磨粒抛光精度不足的难题，提供一种多乙烯多胺改性的金刚石复合磨粒，可以有效降低颗粒团聚，降低抛光损伤、提高抛光后表面精度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种多乙烯多胺改性金刚石复合磨粒，包括金刚石磨粒，且采用多乙烯多胺结构的有机物对所述金刚石磨粒进行表面改性，得到多乙烯多胺改性金刚石复合磨粒。

一种多乙烯多胺改性金刚石复合磨粒的制备方法，包括如下步骤：

S01：在带回流装置的三口烧瓶中，将浓硫酸与浓硝酸按重量比1:2混合，加入金刚石磨粒，升温至90℃-110℃，持续搅拌下反应12小时；混合液冷却至室温后，离心分离、去离子水洗涤，重复M次，沉淀再用乙醇洗涤N次，抽滤后沉淀于室温真空干燥，得到带有羧基官能团的金刚石磨粒粉末；其中，M和N为大于等于1的整数；

S02：在带回流装置及油水分离器的三口烧瓶中，加入甲苯溶剂，搅拌条件下加入一定量S01步骤中制得的带有羧基官能团的金刚石磨粒粉末，搅拌均匀，加入多乙烯多胺结构的有机物，加热到90℃-100℃，搅拌反应2～4小时，冷却至室温后，离心分离，沉淀用乙醇洗涤P次，抽滤后沉淀于室温真空干燥，得到多乙烯多胺改性的金刚石复合磨粒粉末；其中，P为大于等于1的整数；。

进一步的，所述步骤S01中：浓硫酸与浓硝酸混合液、金刚石磨粒的质量比为100：2。

进一步的，所述步骤S01中：金刚石磨粒的粒径为10纳米～1000纳米。

进一步的，所述步骤S02中：甲苯溶剂、羧基化金刚石磨粒粉末、多乙烯多胺结构的有机物等的质量比为100：1：5。

进一步的，所述步骤S02中：采用的多乙烯多胺结构的有机物为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、多乙烯多胺中的一种。