CN102863903A

CN102863903A - 一种滚筒抛光机上使用的mc尼龙抛光磨粒及其制备方法

Info

Publication number: CN102863903A
Application number: CN2012103909093A
Authority: CN
Inventors: 张琳琪; 杨家联; 彭进; 夏绍灵; 邹文俊; 郑红娟
Original assignee: GUANGDONG CHUANGHUI INDUSTRIAL CO LTD; Henan University of Technology
Current assignee: GUANGDONG CHUANGHUI INDUSTRIAL CO LTD; Henan University of Technology
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-01-09

Abstract

一种滚筒抛光机上使用的MC尼龙抛光磨粒及其制备方法，其特征在于：所述MC尼龙抛光磨粒的组成成分及质量百分比为：己内酰胺单体60%~90%，悬浮、增稠剂0.5%~5%，磨料5%~20%，氧化铈0%~10%。本发明的MC尼龙抛光磨粒具有优良的耐磨性和抛光效率，同时被抛光工件表面碎屑与抛光磨粒分离容易，可用于金属、木材、石材、玻璃、陶瓷、塑料等制品表面进行的抛光处理。

Description

一种滚筒抛光机上使用的MC尼龙抛光磨粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种滚筒抛光机上使用的MC尼龙抛光磨粒及其制备方法。

背景技术

抛光是指用抛光材料对金属、木材、石材、玻璃、陶瓷、塑料等制品表面进行整平处理，降低粗糙度，使凹凸的表面变得平滑、精美，增加表层的光泽度。换言之，抛光就是对零件及制品表面进行光饰加工，其主要目的是去除前道工序的加工痕迹，改变零件表面粗糙度，使产品获得光亮、光滑的表面。抛光是切削加工、塑性加工和化学作用的综合过程。

滚筒抛光也叫滚磨，将一定比例的工件、磨料与抛光剂投放到滚筒或振动抛光机中，迫使内部物体做三维空间运动，由于各自形状、大小和重量不同，产生相对摩擦，工件表面和周边毛刺就会被磨掉，棱角被倒圆，氧化皮被除掉，达到抛光的目的，与抛光轮相比，因有捶打效果，光泽稍差，但较均匀，抛光后的表面粗糙度可为Ra 0.8~3.1μm。

目前国内外常用的磨料有普通刚玉、碳化硅磨料或磨料块、熔融氧化铝、天然金刚石及钢球等。滚筒抛光工作液一般根据滚筒抛光零件而定，可以是酸性、碱性或者是中性的水溶液。常用抛光剂有十二烷酸钠、十四烷酸钠、十六烷酸钠、硬脂酸钠、油酸钠、钾脂皂、碳酸钠、亚硝酸钠、氢氧化钠、硅酸钠、轴承润滑油及二硫化钼等。滚筒抛光介质还起着清洗、润滑、防锈、缓冲等作用。

由于采用微粉级的超细磨料，滚筒抛光可以适应复杂三维形状工件表面的抛光，但是其缺点是抛光效率低，时间长。长时间抛光后，抛光材料中混合有大量被抛光工件表面碎屑，难以去除和分离，影响使用效果。目前国内外多数研究工作从滚筒抛光设备和抛光磨粒两方面进行改进。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种滚筒抛光机上使用的MC尼龙抛光磨粒及其制备方法。本发明的MC尼龙抛光磨粒具有优良的耐磨性和抛光效率，同时被抛光工件表面碎屑与抛光磨粒分离容易，可用于金属、木材、石材、玻璃、陶瓷、塑料等制品表面进行的抛光处理。

单体浇铸尼龙(简称MC尼龙)是60年代初应用己内酰胺阴离子聚合新技术发展起来的新型工程塑料。己内酰胺阴离子聚合是指在强碱存在下己内酰胺可形成阴离子，然后迅速聚合生成分子量高达10万以上的聚合物。MC尼龙具有机械强度高，热变形温度高，耐磨耐疲劳性好、聚合温度低、工艺简单、结晶度高、分子质量大、力学性能高于普通尼龙、自润滑、减震消音、耐油脂、耐化学腐蚀、使用范围宽等特点。

本发明采取的技术方案是，利用MC尼龙的高耐磨性和高弹性，在MC尼龙的合成过程中加入合适比例的磨料和抛光剂，浇注至一定形状的聚四氟乙烯模具中，就地阴离子聚合而成。

本发明是通过下述具体技术措施来实现的：

本发明的滚筒抛光机上使用的MC尼龙抛光磨粒，其特征在于：所述MC尼龙抛光磨粒的组成成分及质量百分比为：己内酰胺单体60%~90%，悬浮、增稠剂0.5%~5%，磨料5%~20%，氧化铈0%~10%。

本发明中所述的磨料取自超细微粉金刚石、立方氮化硼、碳化硅或棕刚玉中的任意一种，粒度范围为：W0.5/1~W10/20；也可以是取自纳米级的金刚石、碳化硅和棕刚玉中的任意一种。

本发明中所述的悬浮、增稠剂取自聚乙烯蜡或聚丙烯蜡中的任意一种。

本发明中所述的抛光磨粒的制备方法如下：

将己内酰胺单体装入干燥洁净的反应容器中，加热熔融，加入磨料和氧化铈粉，强力机械搅拌，超声分散，加入悬浮、增稠剂，在真空度大于0.1 MPa和温度130℃下，抽真空脱水完全，然后解除真空，加入氢氧化钠NaOH，继续抽真空脱水完全，解除真空，将溶液调至100℃，加入甲苯二异氰酸酯TDI，搅拌均匀，浇铸到预热的四氟乙烯模具中，反应30min，自然冷却至窒温，脱模，即得到单体浇铸尼龙（MC尼龙）抛光磨粒。

更具体说：本发明中的MC尼龙采用己内酰胺单体，以强碱性的物质氢氧化钠作催化剂，与活化剂TDI等助剂一起，直接注入预热到一定温度的模具中通过碱性阴离子引发聚合而成的。

由于MC尼龙在合成过程中单体高温熔融，粘度很低，加入磨料后，磨料容易下沉，本发明为改善此问题，在合成过程中加入聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等高分子材料作为悬浮剂和增稠剂（悬浮、增稠剂）。

磨料选用超细微粉金刚石、立方氮化硼、碳化硅、棕刚玉等，粒度范围为：W0.5/1~W10/20；也可以选用纳米级金刚石、碳化硅和棕刚玉。磨料在己内酰胺单体高温熔融后加入，强力机械搅拌，并采用超声分散。

本发明的有益效果如下：

本发明采用浇注工艺制备MC尼龙基抛光磨粒，用于滚筒抛光机上抛光工件。本发明可以解决以往滚筒抛光机采用微粉级超细磨料及抛光剂等抛光材料的缺点，既具有优良的抛光效果，又具有优良的耐磨性和抛光效率，同时被抛光工件表面碎屑与抛光磨粒分离容易。

具体实施方式

本发明以下将结合实施例作进一步描述：

实施例 l

按其质量百分比取：己内酰胺单体（MC尼龙）70%，聚乙烯蜡 2%，粒度W0.5/1的人造金刚石微粉20%，氧化铈8%；

将己内酰胺单体装入干燥洁净的反应容器中，加热熔融，加入人造金刚石微粉及氧化铈粉，强力机械搅拌，超声分散，加入聚乙烯蜡，在真空度大于0.1 MPa和温度130℃下，抽真空脱水完全，然后解除真空，加入0.5%（以己内酰胺质量计算）NaOH，继续抽真空脱水完全，解除真空，将溶液调至100℃，加入0.5%（以己内酰胺质量计算）的甲苯二异氰酸酯(TDI)，搅拌均匀，浇铸到预热的四氟乙烯模具中，反应30min，自然冷却至窒温，脱模，即得到MC尼龙金刚石抛光磨粒。

实施例 2

按其质量百分比取：己内酰胺单体（MC尼龙）80%，聚丙烯蜡 3%，碳化硅微粉15%，氧化铈2%，碳化硅微粉粒度W5；

将己内酰胺单体装入干燥洁净的反应容器中，加热熔融，加入磨料及氧化铈粉，强力机械搅拌，超声分散，加入聚丙烯蜡，在真空度大于0.1 MPa和温度130℃下，抽真空脱水完全，然后解除真空，加入0.5%（以己内酰胺质量计算）NaOH，继续抽真空脱水完全，解除真空，将溶液调至100℃，加入0.5%（以己内酰胺质量计算）的甲苯二异氰酸酯(TDI)，搅拌均匀，浇铸到预热的四氟乙烯模具中，反应30min，自然冷却至窒温，脱模，即得到MC尼龙碳化硅抛光磨粒。

实施例3

按其质量百分比取：己内酰胺单体（MC尼龙）90%，聚乙烯蜡5%，纳米金刚石5%。

将己内酰胺单体装入干燥洁净的反应容器中，加热熔融，加入纳米金刚石，强力机械搅拌，加入聚乙烯蜡，在真空度大于0.1 MPa和温度130℃下，抽真空脱水完全，然后解除真空，加入0.5%（以己内酰胺质量计算）NaOH，继续抽真空脱水完全，解除真空，将溶液调至100℃，加入0.5%（以己内酰胺质量计算）的甲苯二异氰酸酯(TDI)，搅拌均匀，浇铸到预热的四氟乙烯模具中，反应30min，自然冷却至窒温，脱模，即得到MC尼龙纳米金刚石抛光磨粒。

Claims

1.一种滚筒抛光机上使用的MC尼龙抛光磨粒，其特征在于：所述MC尼龙抛光磨粒的组成成分及质量百分比为：己内酰胺单体60%~90%，悬浮、增稠剂0.5%~5%，磨料5%~20%，氧化铈0%~10%。

2.根据权利要求1所述的滚筒抛光机上使用的抛光磨粒，其特征在于：所述的磨料取自超细微粉金刚石、立方氮化硼、碳化硅或棕刚玉中的任意一种，粒度范围为：W0.5/1~W10/20。

3.根据权利要求1所述的滚筒抛光机上使用的抛光磨粒，其特征在于：所述的磨料取自纳米级的金刚石、碳化硅和棕刚玉中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的滚筒抛光机上使用的抛光磨粒，其特征在于：所述的悬浮、增稠剂取自聚乙烯蜡或聚丙烯蜡中的任意一种。

5.一种用于制备权利要求1所述的MC尼龙抛光磨粒的方法，其特征在于：所述的制备方法如下：将己内酰胺单体装入干燥洁净的反应容器中，加热熔融，加入磨料和氧化铈粉，强力机械搅拌，超声分散，加入悬浮、增稠剂，在真空度大于0.1 MPa和温度130℃下，抽真空脱水完全，然后解除真空，加入内酰胺单体质量0.5%的氢氧化钠NaOH，继续抽真空脱水完全，解除真空，将溶液调至100℃，加入内酰胺单体质量0.5%的甲苯二异氰酸酯TDI，搅拌均匀，浇铸到预热的四氟乙烯模具中，反应30min，自然冷却至窒温，脱模，即得到单体浇铸MC尼龙抛光磨粒。