本發(fā)明的目的在于提供一種化學(xué)拋光劑，并將其應(yīng)用于銅及銅合金上的應(yīng)用。

背景技術(shù)：
銅具有質(zhì)地柔軟、延展性好、重量輕，易加工等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航天航空、五金制造、電子器件、生活用品、海洋運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)領(lǐng)域。但受銅的性質(zhì)的影響，其加工件長(zhǎng)期暴露在大氣中，會(huì)被空氣、SO2、H2S、C02和NH3等氣體氧化形成Cu20，直至CuC03·3Cu(OH)2、堿式硫酸銅[CuS04·3Cu(OH)2]、硫化亞銅，使銅被腐蝕破壞，不能滿(mǎn)足人們對(duì)銅加工件完整性、裝飾性、美觀性和實(shí)用性要求，鉻酸鹽(或重鉻酸鹽)應(yīng)用于銅及其合金的防蝕處理至今一直都在持續(xù)或延用；硝酸體系光亮處理，有毒氧化氮?dú)怏w黃煙排放，使得環(huán)境因素十分突出，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞和人們的身體健康危害十分巨大，研發(fā)環(huán)保無(wú)黃煙型銅及其合金拋光劑意義重大。目前，對(duì)銅化學(xué)拋光劑的研究，從配方中剔除硝酸，以雙氧水-復(fù)合酸為主線(xiàn)對(duì)銅進(jìn)行拋光處理，從根本上杜絕了銅拋光過(guò)程中氮氧化物的產(chǎn)生，從而消除了有害黃煙氣體的產(chǎn)生。但雙氧水易分解，導(dǎo)致拋光壽命短，成本高，重銅銹去除不徹底，如公開(kāi)號(hào)為CN102747371A的中國(guó)專(zhuān)利“一種銅及合金表面處理用的化學(xué)拋光劑及其制備方法”包含如下組分：雙氧水15～55％、有機(jī)酸10～20％、無(wú)機(jī)酸10～20％、抗氧緩蝕防銹劑0.5～5％、醇醚5～15％和余量的水。公開(kāi)號(hào)為CN103757636A的中國(guó)專(zhuān)利“一種化學(xué)拋光液及合金表面拋光處理方法”包含如下組分：過(guò)硫酸鹽30～100g，濃硫酸300～500ml，粘度調(diào)整劑10～40g，除銹光亮劑2～14g，余量為水。公開(kāi)號(hào)為CN101638783的中國(guó)專(zhuān)利“黃銅化學(xué)拋光液及其配制方法”每升拋光液包含如下組分：過(guò)硫酸鹽60～140g，92.5～98.0wt％的濃硫酸200～350ml，85.0wt％的濃磷酸0～60ml，檸檬酸1～10g，七合水的硫酸亞鐵2～10g，氯化鈉0～3g，尿素0～6g，十二烷基硫酸鈉0.2～1.0g，余量為水。上述發(fā)明均含有無(wú)機(jī)酸，在拋光過(guò)程中釋放大量的氫氣，氣體自金屬表面產(chǎn)生后破裂產(chǎn)生很高的瞬間熱量導(dǎo)致拋光液溫度急劇升高，拋光后產(chǎn)生大量的硫酸銅結(jié)晶物導(dǎo)致雙氧水或過(guò)硫酸鹽分解影響拋光液使用壽命，并且無(wú)機(jī)酸會(huì)對(duì)人體造成損傷，本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種適用范圍廣，穩(wěn)定性強(qiáng)，清洗過(guò)程無(wú)任何有毒有害氣體放出的拋光劑，并應(yīng)用于銅及銅合金上。具體方案如下：一種化學(xué)拋光劑，包括如下重量份的原料組成：酸性除銹混合物5-38份，催化劑0.1-1.0份，絡(luò)合劑0.1-5.0份，整平光亮劑0.5-2.5份，緩蝕劑0.8-2.5份，氧化劑3-25份，拋光穩(wěn)定劑1-20份，水40-150份。進(jìn)一步優(yōu)選為：一種化學(xué)拋光劑，包括如下重量份的原料組成：酸性除銹混合物21份，催化劑0.75份，絡(luò)合劑1.6份，整平光亮劑0.8份，緩蝕劑2份，氧化劑20份，拋光穩(wěn)定劑14份，水142份。所述的酸性除銹混合物由羥乙基磺酸、氨基磺酸、檸檬酸、酒石酸、氨基乙酸、蘋(píng)果酸、磺基水楊酸、水楊羥肟酸、乙二胺四乙酸、羥基乙叉二膦酸、巰基乙酸、磺酸、丁二酸、乳酸、乙醇酸、乙酸中的兩種或多種制成。所述的催化劑由氯化銅、氯化鐵、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸高鐵、硫酸鈰、硫酸鋯、硫酸高鈰中的兩種或多種制成。所述的絡(luò)合劑由氨基三亞甲基膦酸、羥基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸鈉、乙二胺四亞甲基膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-磷酸基-1，2，4-三羧酸丁烷、多元醇磷酸酯、2-羥基膦?；宜?、己二胺四亞甲基膦酸、多氨基多醚基亞甲基膦酸、二己烯三胺五亞甲基膦酸中的一種或多種制成。所述的整平光亮劑由LAS、凈洗劑LS、AOS、AES中一種陰離子表面活性劑與二硫丙烷磺酸鈉、硫酸氨基葡萄糖、聚二硫二丙烷磺酸鈉、2-氨基苯磺酸中一種化合物按照質(zhì)量比1:1比例組成。所述的緩蝕劑由5-甲基苯并三氮唑、1-羥基苯并三氮唑、羧基苯并三氮唑、1-甲基咪唑、2-苯基咪唑、11-烷基咪唑、17-烷基咪唑、18-烷基咪唑中一種或多種組成。氧化劑為過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫的質(zhì)量濃度為27.5～50％。所述的拋光穩(wěn)定劑乙醇、乙二醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇單甲醚、四乙二醇單甲醚中的兩種或多種組成。采用上述配方制得的的化學(xué)拋光劑在純銅、鋁青銅、鋅青銅、錫青銅、含硅鑄銅的拋光劑上的應(yīng)用。1、本發(fā)明的拋光劑將含酸性除銹劑、催化反應(yīng)劑、絡(luò)合除銹劑、整平光亮劑、緩蝕防銹劑、水的除銹光亮劑與含氧化性劑、拋光劑穩(wěn)定劑、水的拋光添加劑配套使用，在水性體系下利用各種組分的協(xié)同作用對(duì)銅及其合金產(chǎn)生鏡面拋光效果，同時(shí)輔以適當(dāng)?shù)膾伖鈩┓€(wěn)定劑、緩蝕防銹劑使拋光劑的使用壽命成倍延長(zhǎng)、拋光后無(wú)需其它防銹工序在空氣濕度大約80％的條件下可達(dá)到720h的防銹期。2、本發(fā)明的拋光劑未添加任何無(wú)機(jī)酸，拋光過(guò)程中氣體產(chǎn)生大大減少，反應(yīng)緩和，拋光液升溫慢，氧化劑的分解速率大大下降，同時(shí)采用大量助劑對(duì)拋光產(chǎn)生的金屬離子進(jìn)行絡(luò)合，有效延長(zhǎng)了其使用壽命；拋光劑中含有的催化劑與其它劑共同作用成倍提升了本發(fā)明拋光劑的拋光速度及除銹能力。3、采用本發(fā)明的拋光劑通過(guò)對(duì)銅及其銅合金本身性質(zhì)的研究，確立了對(duì)銅及其合金具有鏡面光亮效果的拋光劑，具有除銅氧化層速度快、光潔度高、拋光效果好、拋光液穩(wěn)定性強(qiáng)、溶液使用壽命長(zhǎng)，拋光后零件表面顯示銅的鏡面本色，防銹期長(zhǎng)。4、本發(fā)明的拋光劑適用范圍廣、穩(wěn)定性強(qiáng)、清洗過(guò)程無(wú)任何有毒有害氣體放出的環(huán)保型拋光劑。具體實(shí)施方式化學(xué)拋光劑的制備方法：按照重量份依次稱(chēng)取水、催化劑常溫下攪拌溶解透明，在連續(xù)攪拌的條件下依次稱(chēng)取酸性除銹混合物、絡(luò)合劑、緩蝕劑、整平光亮劑攪拌復(fù)合均勻，直至其完全溶解均勻，形成除銹光亮劑；按照重量份依次稱(chēng)取水、拋光穩(wěn)定劑在常溫下攪拌混合均勻，在連續(xù)攪拌條件下加入氧化劑，制得拋光添加劑；將上述除銹光亮劑與拋光添加劑按照次序混合，攪拌均勻后，即為化學(xué)拋光劑成品。實(shí)施例1--4表1：實(shí)施例1-4實(shí)施例5--8表2：實(shí)施例5-8實(shí)施例9將本發(fā)明的不同濃度氧化性劑對(duì)酸性除銹劑除銹效果的影響數(shù)據(jù)按照“失重法測(cè)試金屬表面腐蝕速率”進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。表3不同含量的氧化性劑對(duì)酸性除銹劑除銹效果影響的試驗(yàn)數(shù)據(jù)(腐蝕速率/[mg/(cm2*d)])表1數(shù)據(jù)表明，有機(jī)酸氨基磺酸、羥乙基磺酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、羥基乙叉二膦酸、巰基乙酸、磺酸、丁二酸、水楊羥肟酸、乙醇酸與各濃度氧化性劑配合使用均可以取得較好的除氧化皮效果，其中磺酸與50％濃度雙氧水的配比為最佳。實(shí)施例10將本發(fā)明的緩蝕防銹劑，按“金屬防銹性評(píng)價(jià)方法”進(jìn)行其對(duì)銅及其合金防銹性能的影響試驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。表4緩蝕防銹劑對(duì)純銅、黃銅防銹性能的影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)試片防銹期/h表4數(shù)據(jù)表明，緩蝕防銹劑17-烷基咪唑、18-烷基咪唑在本發(fā)明拋光劑體系中發(fā)揮的緩蝕防銹效果已達(dá)到純銅防銹期235小時(shí)，黃銅防銹期1101小時(shí)。實(shí)施例11將本發(fā)明的絡(luò)合除銹劑，分別加入含有有機(jī)酸復(fù)合劑、氧化性劑以及緩蝕防銹劑的拋光液中，參照“失重法測(cè)試金屬表面腐蝕速率”進(jìn)行正交試驗(yàn)，觀察其對(duì)拋光效果的影響，結(jié)果如表5所示。表5絡(luò)合除銹劑對(duì)銅及其合金拋光劑拋光速度、拋光光亮度、使用壽命影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用壽命(清洗面積m2/g)表5數(shù)據(jù)表明，一種優(yōu)良絡(luò)合除銹劑的存在不僅對(duì)本發(fā)明拋光液的清洗速度和使用壽命具有決定性作用，還可以提升拋光零件表面的光潔度。實(shí)施例12將本發(fā)明的催化反應(yīng)劑，分別加入含有有機(jī)酸復(fù)合劑、氧化性劑、緩蝕防銹劑以及絡(luò)合除銹劑的拋光液中，參照“失重法測(cè)試金屬表面腐蝕速率”進(jìn)行試驗(yàn)，觀察其對(duì)拋光效果的影響，結(jié)果如表6所示。表6催化反應(yīng)劑對(duì)銅及其合金拋光劑拋光速度、光亮度、使用壽命影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)表6數(shù)據(jù)表明，催化反應(yīng)劑通過(guò)其對(duì)銅原子的強(qiáng)氧化性以及在拋光過(guò)程中與拋光劑中氧化性劑、絡(luò)合除銹劑劑不斷作用，成倍的提高了拋光速度，部分催化反應(yīng)劑可以與銅原子作用產(chǎn)生不溶性沉淀膜覆蓋在金屬表面，促使金屬表面凹凸部位的平衡溶解，提高了表面光亮度。實(shí)施例13將本發(fā)明的拋光劑穩(wěn)定劑，分別加入含有有機(jī)酸復(fù)合劑、氧化性劑、緩蝕防銹劑以及絡(luò)合除銹劑的拋光液中，參照“失重法測(cè)試金屬表面腐蝕速率”進(jìn)行試驗(yàn)，觀察其對(duì)拋光效果的影響，結(jié)果如表7所示。表7拋光劑穩(wěn)定劑對(duì)銅及其合金拋光劑拋光速度、拋光光亮度、使用壽命影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)表7數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明選擇的拋光劑穩(wěn)定劑以提高拋光液中氧化性劑的穩(wěn)定性為出發(fā)點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合拋光劑穩(wěn)定劑與配方內(nèi)絡(luò)合除銹劑、催化反應(yīng)劑、緩蝕防銹劑的協(xié)同作用效果，使用丙二醇、聚乙二醇單甲醚不僅可以成倍提升拋光液的使用壽命，光亮度也有一定程度的提高。實(shí)施例14將本發(fā)明的除銹光亮劑，分別加入含有有機(jī)酸復(fù)合劑、氧化性劑、緩蝕防銹劑以及絡(luò)合除銹劑的拋光液中，參照“失重法測(cè)試金屬表面腐蝕速率”進(jìn)行正交試驗(yàn)，觀察其對(duì)拋光效果的影響，觀察其對(duì)拋光效果的影響，結(jié)果如表8所示表8整平光亮劑對(duì)銅及其合金拋光劑拋光速度、光亮度、使用壽命影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)表8數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明選擇的整平光亮劑AOS分子內(nèi)同時(shí)含有親油基與親水基團(tuán)，在拋光過(guò)程中，除銹光亮劑分子定向排列，形成單分子保護(hù)層，金屬表面微凸起部位較難吸附，吸附量小，因此首先受到溶解，微凹下部位較易吸附，吸附量多，溶解速度慢，導(dǎo)致金屬表面被整平；聚二硫二丙烷磺酸鈉分子內(nèi)同時(shí)含有多個(gè)官能團(tuán)，拋光過(guò)程中在銅合金表面定向吸附產(chǎn)生光亮效果。