CN106002655B - 一种玻璃抛光盘及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于抛光技术领域，具体公开一种玻璃抛光盘及其生产工艺，包括抛光盘基板、粘结层和抛光层，所述抛光盘基板和所述抛光层通过所述粘结层固定连接；所述抛光层包含各组分的重量百分比为：磨粒15％～55％，导热填料1％～6％、活性填料1％～6％、不饱和聚酯树脂55％～70％、磷酸氢钠1％～5％、催化剂0.5％～1％、助催化剂0.5％～1％、过氧化环己酮0.05％～0.35％、促进剂0.05％～0.15％、引发剂0.5％～1％、清洁剂0.05％～0.25％、硫酸镁5％～10％，尿素3％～7％、碳酸氢铵10％～15％。本发明提供的玻璃抛光盘抛光效果好、使用过程中无污染且生产成本低。

Description

一种玻璃抛光盘及其生产工艺
技术领域
本发明属于抛光技术领域，具体地说是涉及一种玻璃抛光盘及其生产工艺。
背景技术
抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法，它利用柔性抛光工具、磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行修饰加工。抛光盘是用于高档玻璃工艺品加工必不可少的抛光工具，目前市场上所生产的抛光盘内部气孔分布不均匀，磨粒硬度高，许多远高于玻璃制品的硬度，在抛光过程中特别容易划伤玻璃表面。部分抛光盘采用稀土氧化铈作为磨削磨粒的抛光盘，虽然提高了抛光效率和性能，但稀土价格暴涨，导致成本增加，且使用过程中会产生大量废水，环境污染大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种玻璃抛光盘及其生产工艺。以提供一种抛光效果好、无污染且成本低的玻璃抛光盘。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种玻璃抛光盘，包括抛光盘基板、粘结层和抛光层，所述抛光盘基板和所述抛光层通过所述粘结层固定连接；所述抛光层包含各组分的重量百分比为：磨粒15％～55％，导热填料1％～6％、活性填料1％～6％、不饱和聚酯树脂55％～70％、磷酸氢钠1％～5％、催化剂0.5％～1％、助催化剂 0.5％～1％、过氧化环己酮0.05％～ 0.35％、促进剂 0.05％～0.15％、引发剂0.5％～1％、清洁剂0.05％～0.25％、硫酸镁5％～10％，尿素3％～7％、碳酸氢铵10％～15％。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述磨粒为Fe2O3/SiO2纳米复合粒子。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述导热填料为石墨、氮化铝、铝粉、氧化铁中的一种或任意两种的混合物，混合物可以任何比例混合。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述活性填料为氟化钠、氟化铵、冰晶石中的一种或任意两种组的组合。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述促进剂为链促进剂，所述链促进剂为环烷酸钴。
本发明还提供了一种玻璃抛光盘生产工艺，包括以下步骤：
（1）Fe2O3/SiO2纳米复合粒子制备
将三嵌段共聚物P123和Fe(NO3)3·9H2O加入乙醇，混合搅拌1.5-2h，再添加正硅酸乙酯混合搅拌1-2h，在75-85℃干燥6-12h得到颗粒物，将所述颗粒物在500-600℃煅烧4-6h，然后将煅烧后的颗粒物和10%双氧水在研磨机中研磨3-6h，并用网孔3-5µm的过滤器过滤，得到 Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒；
（2）将制备好的所述Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒、所述导热填料、所述活性填料、所述硫酸镁、所述尿素、所述碳酸氢铵、所述引发剂和所述过氧化环己酮加入搅拌机，以200-400r/min强力机械搅拌20-30min；
（3）将所述不饱和聚酯树脂加热熔融，加入步骤（2）制得的混合物，以100-500r/min，搅拌30-50min；然后在20-30KHz下，超声分散20-40min；在真空度为 0.1-0.5MPa，温度为130-150℃下，抽真空脱水；
（4）加入所述磷酸氢钠、所述清洁剂、所述催化剂，继续抽真空脱水25-45min，解除真空；加入所述助催化剂、所述促进剂，搅拌均匀，浇铸到预热至40-50℃的模具中，离心浇注反应20-30min，自然冷却至室温，脱模，即得到玻璃抛光盘。
本发明的有益效果：本发明提供的玻璃抛光盘抛光效率高，效果好，不会造成环境污染。以Fe2O3/SiO2纳米复合粒子为磨粒，磨料颗粒分布均匀，原材料价格便宜，既具有较强的磨削力又不会对玻璃产生划痕。硫酸镁、尿素作为水溶性造孔剂加入，抛光时溶解于水，在抛光接触面形成空隙，既有容屑功能，减少了抛光加工副产品，主要是屑泥等的排放；又能吸收磨削点的温度，防止局部过热。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
本发明的实施例1提供了一种玻璃抛光盘，包括抛光盘基板、粘结层和抛光层，抛光盘基板和抛光层通过粘结层固定连接；抛光层包含各组分的重量百分比为：磨粒15％，导热填料1％、活性填料1％、不饱和聚酯树脂55％、磷酸氢钠1％、催化剂 0.5％、助催化剂0.5％、过氧化环己酮0.05％、促进剂0.05％、引发剂0.5％、清洁剂0.05％、硫酸镁5％，尿素3％、碳酸氢铵10％。
磨粒为Fe2O3/SiO2纳米复合粒子。
导热填料为石墨、氧化铁的混合物，混合物可以任何比例混合。
活性填料为氟化钠。
促进剂为链促进剂，所述链促进剂为环烷酸钴。
本实施例还提供了一种玻璃抛光盘生产工艺，包括以下步骤：
（1）Fe2O3/SiO2纳米复合粒子制备
将三嵌段共聚物P123和Fe(NO3)3·9H2O加入乙醇，混合搅拌1.5h，再添加正硅酸乙酯混合搅拌1h，在75℃干燥6h得到颗粒物，将颗粒物在500℃煅烧4h，然后将煅烧后的颗粒物和10%双氧水在研磨机中研磨3h，并用网孔3µm的过滤器过滤，得到 Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒；
（2）将制备好的Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒、导热填料、活性填料、硫酸镁、尿素、碳酸氢铵、引发剂和过氧化环己酮加入搅拌机，以200r/min强力机械搅拌20min；
（3）将不饱和聚酯树脂加热熔融，加入步骤（2）制得的混合物，以100r/min，搅拌30min；然后在20KHz下，超声分散20min；在真空度为0.1MPa，温度为130℃下，抽真空脱水；
（4）加入磷酸氢钠、清洁剂、催化剂，继续抽真空脱水25min，解除真空；加入助催化剂、促进剂，搅拌均匀，浇铸到预热至40℃的模具中，离心浇注反应20min，自然冷却至室温，脱模，即得到玻璃抛光盘。
实施例2：
本发明的实施例2提供了一种玻璃抛光盘，包括抛光盘基板、粘结层和抛光层，抛光盘基板和抛光层通过粘结层固定连接；抛光层包含各组分的重量百分比为：磨粒55％，导热填料6％、活性填料6％、不饱和聚酯树脂70％、磷酸氢钠5％、催化剂1％、助催化剂1％、过氧化环己酮0.35％、促进剂0.15％、引发剂1％、清洁剂0.25％、硫酸镁10％，尿素7％、碳酸氢铵15％。
磨粒为Fe2O3/SiO2纳米复合粒子。
导热填料为石墨和氮化铝两种的混合物，混合物可以任何比例混合。
活性填料为氟化铵。
促进剂为链促进剂，所述链促进剂为环烷酸钴。
本实施例还提供了一种玻璃抛光盘生产工艺，包括以下步骤：
（1）Fe2O3/SiO2纳米复合粒子制备
将三嵌段共聚物P123和Fe(NO3)3·9H2O加入乙醇，混合搅拌2h，再添加正硅酸乙酯混合搅拌2h，在85℃干燥12h得到颗粒物，将颗粒物在600℃煅烧6h，然后将煅烧后的颗粒物和10%双氧水在研磨机中研磨6h，并用网孔5µm的过滤器过滤，得到Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒；
（2）将制备好的Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒、导热填料、活性填料、硫酸镁、尿素、碳酸氢铵、引发剂和过氧化环己酮加入搅拌机，以400r/min强力机械搅拌20-30min；
（3）将不饱和聚酯树脂加热熔融，加入步骤（2）制得的混合物，以500r/min，搅拌50min；然后在30KHz下，超声分散40min；在真空度为0.5MPa，温度为150℃下，抽真空脱水；
（4）加入磷酸氢钠、清洁剂、催化剂，继续抽真空脱水45min，解除真空；加入助催化剂、促进剂，搅拌均匀，浇铸到预热至50℃的模具中，离心浇注反应30min，自然冷却至室温，脱模，即得到玻璃抛光盘。
实施例3：
本发明的实施例3提供了一种玻璃抛光盘，包括抛光盘基板、粘结层和抛光层，抛光盘基板和抛光层通过粘结层固定连接。抛光层包含各组分的重量百分比为：磨粒35％，导热填料3.5％、活性填料3.5％、不饱和聚酯树脂62％、磷酸氢钠3％、催化剂 0.7％、助催化剂 0.7％、过氧化环己酮0.2％、促进剂 0.1％、引发剂0.7％、清洁剂0.15％、硫酸镁7％，尿素5％、碳酸氢铵12％。
磨粒为Fe2O3/SiO2纳米复合粒子。
导热填料为石墨、氮化铝的混合物，混合物可以任何比例混合。
活性填料为冰晶石。
促进剂为链促进剂，所述链促进剂为环烷酸钴。
本实施例还提供了一种玻璃抛光盘生产工艺，包括以下步骤：
（1）Fe2O3/SiO2纳米复合粒子制备
将三嵌段共聚物P123和Fe(NO3)3·9H2O加入乙醇，混合搅拌1.7h，再添加正硅酸乙酯混合搅拌1.5h，在80℃干燥9h得到颗粒物，将颗粒物在550℃煅烧5h，然后将煅烧后的颗粒物和10%双氧水在研磨机中研磨4.5h，并用网孔4µm的过滤器过滤，得到Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒；
（2）将制备好的Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒、导热填料、活性填料、硫酸镁、尿素、碳酸氢铵、引发剂和过氧化环己酮加入搅拌机，以300r/min强力机械搅拌25min；
（3）将不饱和聚酯树脂加热熔融，加入步骤（2）制得的混合物，以300r/min，搅拌40min；然后在25KHz下，超声分散30min；在真空度为 0.3MPa，温度为140℃下，抽真空脱水；
（4）加入磷酸氢钠、清洁剂、催化剂，继续抽真空脱水35min，解除真空；加入助催化剂、促进剂，搅拌均匀，浇铸到预热至45℃的模具中，离心浇注反应25min，自然冷却至室温，脱模，即得到玻璃抛光盘。
对实施例1-3制得的玻璃抛光盘性能进行检测，检测结果如表一中所示：
表一
实施例 使用时间,h 表面粗糙度，nm
实施例1 92 39
实施例2 90 38
实施例3 95 36
从表中可知，本发明制得的玻璃抛光盘连续使用时间都在90h以上，对加工过的产品表面粗糙度进行测试，材料表面粗糙度均小于40nm;对比发现，实施例3制得的玻璃抛光盘使用时间最长而不变形，加工出的产品表面粗糙度最小，无划痕和炸纹。

Claims (4)

1.一种玻璃抛光盘，其特征在于，包括抛光盘基板、粘结层和抛光层，所述抛光盘基板和所述抛光层通过所述粘结层固定连接；所述抛光层包含各组分的重量百分比为：磨粒15％～55％，导热填料1％～6％、活性填料1％～6％、不饱和聚酯树脂55％～70％、磷酸氢钠1％～5％、催化剂 0.5％～1％、助催化剂 0.5％～1％、过氧化环己酮0.05％～ 0.35％、促进剂 0.05％～ 0.15％、引发剂0.5％～1％、清洁剂0.05％～0.25％、硫酸镁5％～10％，尿素3％～7％、碳酸氢铵10％～15％；
以上所述磨粒为 Fe2O3/SiO2纳米复合粒子；
以上所述的玻璃抛光盘生产工艺，包括以下步骤：
（1）Fe2O3/SiO2纳米复合粒子制备
将三嵌段共聚物P123和Fe(NO3)3·9H2O加入乙醇，混合搅拌1.5-2h，再添加正硅酸乙酯混合搅拌1-2h，在75-85℃干燥6-12h得到颗粒物，将所述颗粒物在500-600℃煅烧4-6h，然后将煅烧后的颗粒物和10%双氧水在研磨机中研磨3-6h，并用网孔3-5µm的过滤器过滤，得到 Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒；
（2）将制备好的所述Fe2O3/SiO2纳米复合粒子磨粒、所述导热填料、所述活性填料、所述硫酸镁、所述尿素、所述碳酸氢铵、所述引发剂和所述过氧化环己酮加入搅拌机，以200-400r/min强力机械搅拌20-30min；
（3）将所述不饱和聚酯树脂加热熔融，加入步骤（2）制得的混合物，以100-500r/min，搅拌30-50min；然后在20-30KHz下，超声分散20-40min；在真空度为 0.1-0.5MPa，温度为130-150℃下，抽真空脱水；
（4）加入所述磷酸氢钠、所述清洁剂、所述催化剂，继续抽真空脱水25-45min，解除真空；加入所述助催化剂、所述促进剂，搅拌均匀，浇铸到预热至40-50℃的模具中，离心浇注反应20-30min，自然冷却至室温，脱模，即得到玻璃抛光盘。
2.根据权利要求1所述的玻璃抛光盘，其特征在于：所述导热填料为石墨、氮化铝、铝粉、氧化铁中的一种或任意两种的混合物，混合物可以任何比例混合。
3.根据权利要求1所述的玻璃抛光盘，其特征在于：所述活性填料为氟化钠、氟化铵、冰晶石中的一种或任意两种组的组合。
4.根据权利要求1所述的玻璃抛光盘，其特征在于：所述促进剂为链促进剂，所述链促进剂为环烷酸钴。
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