[发明专利]抛光方法和组合物

说明书

在1985年1月1日发布的美国专利4，491，500号中Michaud等人介绍了一种精制金属表面的物理化学方法并要求取得专利权。该方法包括在金属表面形成较软的涂层、用物理方法清除和连续修复较软的涂层。通过机械作用来整平凸出的高点，最好在振动的质量精加工设备中进行，并且可在较短的时间内得到极其光滑而精制的表面。

该方法可通过下述步骤实施：即通过分步（part-on-part）技术或掺入精加工磨料介质，例如将石英、花岗石、氧化铝、氧化铁和碳化硅掺入瓷、塑料等的基体内。如该项专利所述，该方法的效果显然应归应于不规则表面的局部清除，这种清除在将金属化学转化为较软的形式后，变得极易进行。

为了达到金属表面最大的精制程度，一般理想的是按Michaud等人的方法，采用一种抛光步骤，该步骤的实施：将待处理零件置于装有称之谓抛光介质和碱性皂水溶液的质量精加工设备中，所述碱性皂水溶液对金属是惰性的。这种抛光介质一般是由融合成坚硬、致密、非磨蚀料的矿物氧化物组成的，通常还用钢丸抛光金属零件。

Machaud等人介绍的方法通过采用相对无腐蚀性的切削介质（例如含10至15%磨料粗砂的陶瓷），可用来生产抛光的零件，而无需将零件移至第二个转筒。这种方法在开始时，采用一种反应溶液进行表面精制，该反应溶液能在零件上产生转化涂层，接着冲洗，然后，将抛光皂溶液流入运转中的设备。

所述方法虽然有很多优点，但由于磨料介质使金属表面有刻痕，因此这种方法无法达到镜面光泽。在1989年4月发布美国专利4，818，333号中，Michaud提供了在较短时间内将金属表面精制成非常光滑和高光泽的物理化学方法，而且不必清除来自质量精加工设备容器中的物料或介质。该方法的特征在于在整个表面精制和抛光操作过程中，采用非磨料、高致密的抛光介质。

如上所述，上述诸专利所介绍的物理化学精制法包括在金属表面上形成转化涂层，最后在抛光步骤中清除之。因为这种抛光步骤主要通过物理接触来实现的，故常常仍有一些涂层保留在掩蔽区或凹进区。当然，这显然是不希望的，特别当零件将进行电镀、浸渍或其它表面涂复时，更不希望如此。

目前，盐酸被广泛用来溶解这类残留的转化涂层，但是由于种种原因，实际上是不理想的，尤其是HCl会产生氢脆现象。为了溶解草酸盐和磷酸盐涂层，也使用了其它的化学制剂，但是，它们的特征是有机成分的含量较高，因此不利的是根据现有的废料处理装置要增加氧需量，因而，在某些情况下，限制了它们的使用。

当然，现有技术公开了多种清洗金属表面的化学制剂，其中很多种是把磷酸盐化合物用作主要活性成分，例如，在1961年3月发布的美国专利2，986，526号中，Crowther公开一种清洗金属的组合物，它包括碱金属焦磷酸盐和高级脂族脂肪醇和（或）环氧乙烷反应产物;据认为焦磷酸四钠效果最好，是最佳的。根据该专利所述，先将环氧乙烷和（或）醇加合物吸入焦磷酸盐中（比例为0.5-10∶90-99.5）制得颗粒产品再将颗粒产品溶于水中，（浓度为0.5-10%），便得到最佳pH值为9.0至10.0的工作溶液。

在1967年6月13日发布的美国专利3，325，244号和1968年2月20日发布的美国专利3，370，015号中Copson和Van  Kampen等人公开了一些清洗组合物，其中焦磷酸盐是主要成分。在分别于1949年9月13日、1965年10月5日和1972年4月11日发布的美国专利2，481，977号、3，210，278号和3，655，467号中Cinamon、Kelly等人和Sopp.Jr公开了含焦磷酸盐和其它碱性助洗剂的组合物。在分别于1952年11月18日、1989年2月7日、1964年8月18日和1967年4月4日发布的美国专利2，618，604号、4，803，058号、3，145，178号和3，312，624号中Schaeffer、Highfill和Dupre等人还公开了磷酸盐清洗组合物。

尽管上述现有技术表示了该作用，但仍然需要一种抛光组合物和质量精加工方法，在该方法中用物理化学技术可以精加工金属表面物体，接着可在抛光的同时有效地清除任何残留的转化涂层。因此，本发明总的目的是提供一种达到上述效果的新的组合物和方法。

本发明具体的目的之一是提供一种新的组合物和方法，由此可以迅速地除去在金属表面凹进处的残留涂层，或迅速除去由于其他原因所致的残留涂层，如在质量精加工方法中所用的固体介质元件无法接触到金属表面所引起的残留涂层。