一種不織布拋光磨具及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種不織布拋光磨具及其制備方法，該方法，以質量份數計，取8-20份的環氧樹脂，10-40份的封閉型聚氨酯預聚體，加入10-22份的固化劑，20-45份的磨料，5-10份的稀釋劑，1-3份硅烷偶聯劑，3-8份的輔助材料，混合均勻后，經過浸漬、噴涂、高溫固化，然后沖壓成型，制成拋光磨具；其中，封閉型聚氨酯預聚體為甲乙酮肟封閉的聚醚型或聚酯型聚氨酯預聚體，其解封后的活性-NCO質量含量為2％～6％，本產品主要用于金屬表面的拋光處理；本發明專利技術制備方法簡單，原料容易獲得，不需要昂貴的大型設備的投資，明顯地提高拋光磨具的彈性和使用壽命，有利于推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種不織布拋光磨具，可以作為用于金屬表面的拋光處理。
技術介紹
復合磨料制品是通過有機聚合物將磨粒粘結到不織布的纖維上制成的。然后將許多層這種織物層壓成可以切割成產品的板材，或將這種織物螺旋纏繞成輪形，也可以直接制成拋光片，其用途包括金屬部件的清理、去毛刺、精磨和拋光。中國專利文獻CN201010226872.1中公開了一種高耐磨的不織布拋光磨具的制備方法。這種拋光磨具所用的樹脂是環氧樹脂，所用的固化劑為聚酰胺、芳香胺/酸酐。具體配方如下：以質量份數計，取20-40份的環氧樹脂，加入4-25份的固化劑，20-45份的磨料，8-15份的稀釋劑，2-8份的增韌劑，1-3份的硅烷偶聯劑，3-8份的輔助材料，混合均勻后，將其噴涂在不織布上，高溫固化，然后沖壓成型；該專利專利技術的磨具耐磨性好，使用壽命長等優點，但是拋光輪的彈性不佳，還有待于提高。在型號為WX-60的磨床，磨輪軸轉數為1400rpm，測試20分鐘的最好結果是：磨削掉金屬的量為33g，磨輪外徑減少量為5mm。還有專利文獻CN86100995A報道了一種砂輪磨具的配方及其制作方法，這種砂輪是由均勻分散并被一種新穎的粘結劑體系粘固在有機底基中的磨料制成。膠黏劑的組分及重量配比是：異氰酸酯31.8％-52.7％、4，4′-亞甲基-雙苯胺(MDA)4.8-8.0％、硬脂酸鋰4.5-5.2％、混合二甲苯1.4-20.8％、乙酸2-乙氧基乙醇酯20.0-45.2％以及少量的苯氧基樹脂等。實施方案也是兩道浸漬，即含有纖維織物或長纖維織物的制品包括生成彈性體樹脂內層的第一道膠黏劑浸漬，以及可生成彈性體樹脂外層的第二道浸漬，然后擠壓成型。當砂輪在發熱條件下接觸工件旋轉時，由于砂輪對工件的壓力很高，表面速度很大，就會涂污工件的表面。此砂輪的優點是加入了可相容聚合物，可以使涂污現象明顯減少甚至消除。但是該專利技術的膠黏劑體系太復雜，工序比較多，給操作帶來不便，而且二甲苯易揮發，毒性很大，也給施工帶來很大的麻煩。目前國內的專利文獻中對不織布拋光輪的報道較少見，本專利在參考其他專利技術專利的同時，結合自身的實際情況，開發一種不織布拋光輪，在減少成本及污染的前提下，提高磨具的彈性。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的問題，提供一種不織布拋光磨具，可作為用于金屬表面的拋光處理。本專利技術的另一目的在于提供一種不織布拋光磨具及其制備方法。一種不織布拋光磨具的制備方法，包括如下步驟和工藝條件：第一步、以質量份數計，取8-20份的環氧樹脂，10-40份的封閉型聚氨酯預聚體，加入10-22份的固化劑，20-45份的磨料，5-10份的稀釋劑，1-3份硅烷偶聯劑，3-8份的輔助材料，混合均勻，得到油相漿料，然后對不織布進行浸漬；其中，封閉型聚氨酯預聚體為-->甲乙酮肟封閉的聚醚型或聚酯型聚氨酯預聚體，數均分子量為800～3000，其解封后的活性-NCO質量含量為2％～6％，具體可為甲乙酮肟封閉的聚醚-TDI型預聚體、甲乙酮肟封閉的聚酯-TDI型預聚體、甲乙酮肟封閉的聚醚-HDI型預聚體、甲乙酮肟封閉的聚酯-HDI型預聚體、甲乙酮肟封閉的聚醚-IPDI型預聚體、甲乙酮肟封閉的聚酯-IPDI型預聚體；磨料為碳化硅、海南砂、白剛玉和/或納米二氧化硅；固化劑為聚酰胺、脂環胺和/或芳香胺；稀釋劑為乙醇、碳酸二甲酯、甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺和/或四氫呋喃；硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；輔助材料為促進劑催化劑二丁錫二月桂酸酯(DBTL)、蠟粉、石墨、顏料、硬脂酸鎂和/或硬脂酸鋅；所述不織布為PET型、PP型或PE型不織布；第二步、將第一步的剩余油相漿料加入到噴涂機中，在室溫下對第一步得到的不織布的正反兩面進行噴涂，噴涂量為不織布重量的20％-40％；第三步、將第二步得到的噴涂后的多塊不織布疊加到8-12cm的厚度，然后放在室溫下壓至3-6cm，取出不織布，將其放在烘箱中，120-150℃下烘3-4小時，再放在室溫下1-2天，最后用沖床沖壓，制得拋光磨具。為進一步實現本專利技術目的，所述的封閉型聚氨酯預聚體，是將-NCO基團封閉起來的。因為-NCO基團的反應活性很高，在常溫下就可以與空氣中的水反應，遇到胺類固化劑，反應非常迅速，通常在幾分鐘之內就會凝膠。所以必須將活潑的-NCO基團封閉起來，使其在常溫下保持穩定。在使用的過程中，升溫到解封溫度，使其解封出-NCO基團，繼而與含活潑氫的化合物反應。此外，所述聚氨酯預聚體中還含有聚醚或聚酯的軟段結構。聚醚型聚氨酯具有較好的柔順性，聚酯型聚氨酯具有較高的強度、硬度、黏附力、抗熱氧化性。聚醚和聚酯中側基越小、醚鍵或酯鍵之間亞甲基數越多、結晶性軟段分子量越高，聚氨酯結晶性越高，機械強度和膠接強度就越大。所述的樹脂是環氧樹脂，因為環氧樹脂具有較好的粘結性，與聚氨酯預聚體復配，可以結合兩者的優點，使得膠黏劑既具有較好的粘結性，又有很好的彈性。這也是與其他專利不同的地方。所述聚酰胺優選為聚酰胺651、聚酰胺650、聚酰胺200或聚酰胺400，所述芳香胺優選為4，4′-二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜或間苯二胺。異佛爾酮二胺(IPDA)是一種脂環胺固化劑，它具有耐高溫，高HDT，收縮率小，色澤穩定性好，機械性能好等優點。其固化物有很好的韌性，能夠增加拋光磨具的彈性。將硅烷偶聯劑加入到膠黏體系中，可以提高體系的粘接強度。通過使用硅烷偶聯劑，可在無機物質和有機物質的界面之間架起“分子橋”，把兩種性質懸殊的材料連接在一起，提高復合材料的性能和增加粘接強度的作用。這些硅烷偶聯劑一方面與碳化硅，海南砂等骨架材料結合，另一方面又可以和高分子材料或粘接劑結合，從而在粘接界面形成強力較高的化學鍵，大大改善了粘接強度。所述蠟粉為上海研潤光機科技有限公司的產品，根據蠟份的粒徑要求，優選的蠟粉型號為TF-1780、TF-1778、TF-1830、PE-1500F或PP-1362D，蠟粉的作用是為了提高耐磨性。所述顏料優選為氧化鉻綠、酞菁綠或群青藍，廣州市益瑞新材料有限公司生產。所述碳化硅、海南砂、白剛玉的粒徑優選為200-1800目，所述納米二氧化硅的粒-->徑優選為20-350nm。二丁錫二月桂酸酯(DBTL)作為催化劑，用量為整個體系的1-2％左右，可以提高聚氨酯預聚體與胺類固化劑的固化速率。硬脂酸鎂或硬脂酸鋅，可以起到潤滑的作用，防止工件被涂污。納米二氧化硅提高強度和耐磨性。它主要分布在環氧樹脂的鏈間中，由于其表面嚴重的配位不足、龐大的比表面積以及表面欠氧等特點，使它表現出極強的活性，很容易和環氧環狀分子的氧起鍵合作用，提高了分子間的鍵力，同時尚有一部分納米二氧化硅顆粒仍然分布在高分子鏈的空隙中，與粗晶SiO2顆粒相比較，表現很高的流漣性，從而使納米二氧化硅添加的環氧樹脂材料強度、韌性、延展性均大幅度提高。同時由于納米二氧化硅的高流動性和小尺寸效應，使材料表面更加致密細潔，摩擦系數變小，加之納米顆粒的高強度，使材料的耐磨性大大增強。固化工藝分三步，即浸漬、噴膠、高溫固化。膠黏劑要分兩次使用，第一次是浸漬，其目的是使不織布表面全部潤濕，以填充凸凹不平的表面，使接觸面積增大；第二本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種不織布拋光磨具的制備方法，其特征是包括如下步驟和工藝條件：第一步、以質量份數計，取８－２０份的環氧樹脂，１０－４０份的封閉型聚氨酯預聚體，加入１０－２２份的固化劑，２０－４５份的磨料，５－１０份的稀釋劑，１－３份硅烷偶聯劑，３－８份的輔助材料，混合均勻，得到油相漿料；然后用油相漿料對不織布進行浸漬；其中，所述封閉型聚氨酯預聚體為甲乙酮肟封閉的聚醚型或聚酯型聚氨酯預聚體，數均分子量為８００～３０００，其解封后的活性－ＮＣＯ質量含量為２％～６％；所述固化劑為聚酰胺、脂環胺和／或芳香胺；磨料為碳化硅、海南砂、白剛玉和納米二氧化硅中的一種或多種；所述稀釋劑為乙醇、碳酸二甲酯、甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺和四氫呋喃中的一種或多種；所述硅烷偶聯劑為γ－氨丙基三乙氧基硅烷、γ－縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和／或γ－（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷；所述輔助材料為催化劑二丁錫二月桂酸酯（ＤＢＴＬ）、蠟粉、石墨、顏料、硬脂酸鎂和硬脂酸鋅中的一種或多種；所述不織布為ＰＥＴ型、ＰＰ型或ＰＥ型不織布；第二步、將第一步的剩余油相漿料加入到噴涂機中，在室溫下對第一步所得不織布的正反兩面進行噴涂，噴涂量為不織布重量的２０％－４０％；第三步、將第二步得到的噴涂后的多塊不織布疊加到８－１２ｃｍ的厚度，然后放在室溫下壓至３－６ｃｍ，取出不織布，將其放在烘箱中，１２０－１５０℃下烘３－４小時，再放在室溫下１－２天，最后用沖床沖壓，制得拋光磨具。...

【技術特征摘要】
1.一種不織布拋光磨具的制備方法，其特征是包括如下步驟和工藝條件：第一步、以質量份數計，取8-20份的環氧樹脂，10-40份的封閉型聚氨酯預聚體，加入10-22份的固化劑，20-45份的磨料，5-10份的稀釋劑，1-3份硅烷偶聯劑，3-8份的輔助材料，混合均勻，得到油相漿料；然后用油相漿料對不織布進行浸漬；其中，所述封閉型聚氨酯預聚體為甲乙酮肟封閉的聚醚型或聚酯型聚氨酯預聚體，數均分子量為800～3000，其解封后的活性-NCO質量含量為2％～6％；所述固化劑為聚酰胺、脂環胺和/或芳香胺；磨料為碳化硅、海南砂、白剛玉和納米二氧化硅中的一種或多種；所述稀釋劑為乙醇、碳酸二甲酯、甲乙酮、丙酮、甲苯、二甲基甲酰胺和四氫呋喃中的一種或多種；所述硅烷偶聯劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和/或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；所述輔助材料為催化劑二丁錫二月桂酸酯(DBTL)、蠟粉、石墨、顏料、硬脂酸鎂和硬脂酸鋅中的一種或多種；所述不織布為PET型、PP型或PE型不織布；第二步、將第一步的剩余油相漿料加入到噴涂機中，在室溫下對第一步所得不織布的正反兩面進行噴涂，噴涂量為不織布重量的20％-40％；第三步、將第二步得到的噴涂后的多塊不織布疊加到8-12cm的厚度，然后放在室溫下壓至3-6cm，取出不織布，將其放在烘箱中，120-150℃下烘3-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：皮丕輝，董新，蔡智奇，張惠洪，張應中，吳家偉，王衛丹，歐承順，吳錦章，
申請(專利權)人：華南理工大學，清新縣宏達研磨材料有限公司，
類型：發明
國別省市：81