CN107433525B - 用于抛光磨具的双层高分子复合基材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及打磨抛光加工技术领域，具体涉及用于抛光磨具的双层高分子复合基材及其制备方法，其中该双层高分子复合基材是由TPU薄膜和PET薄膜通过特殊的改性胶粘剂复合而成，改性胶粘剂是由100份改性聚氨酯树脂、10~20份固化剂、5~30填充剂和10~40份有机溶剂制成。与现有技术相比，本发明利用自制的改性胶粘剂并采用转印粘接的方法，使高弹性的TPU薄膜和高强度的PET薄膜牢固地粘接在一起，从而使双层高分子复合基材既具有较高的机械强度和耐热耐磨性能，又具有优越的弹性和柔软性，所制成的抛光磨具满足漆面修补、不规则表面及曲面等精密抛光需求。

Description

用于抛光磨具的双层高分子复合基材及其制备方法
技术领域
本发明涉及打磨抛光加工技术领域，具体涉及用于抛光磨具的双层高分子复合基材及其制备方法。
背景技术
抛光是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。对于某些表面精度要求高的产品而言，其必须要经过相应的抛光研磨加工，尤其是对于形状不规则或者曲面产品（如汽车制造与修理、3C电子行业），传统的抛光磨具无法满足要求，必须使用精密抛光磨具对产品表面进行打磨抛光，如抛光砂盘、抛光片等。现有技术中，这一类精密抛光磨具是将具有打磨抛光功能的磨料与高分子基材复合而成，如发明人已申请的发明专利申请（公开号为CN105313033A）公开了一种弹性TPU 抛光复合膜，该技术方案是将磨料粘接至TPU基材而制成，由于TPU 基材具有弹性好、柔韧、环保无毒等优异的特性，使得磨料和TPU复合后成为具有优异的柔软性和弹性的抛光磨具。然而，TPU基材虽然提高了抛光磨具的弹性和柔软性，但是其机械强度、耐高温、抗摩擦性能均不足，要想使抛光磨具兼具以上功能，研究人员想到将具有以上功能的几种高分子材料复合在一起，发明人也尝试这样操作，但是实验发现，对于TPU和其他的不同种类高分子材料，都是非常难以粘结的高分子材料，特别是TPU的伸缩性较大，这使得TPU与其他高分子材料之间的粘附难度非常大，这正是目前高分子复合基材所存在的难以解决的关键问题。
发明内容
针对现有技术存在上述技术问题，本发明的目的在于提供一种既具有优异的机械强度和耐热耐磨性又具有优越的弹性和柔软性的用于抛光磨具的双层高分子复合基材及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
提供用于抛光磨具的双层高分子复合基材，所述双层高分子复合基材是由TPU薄膜和PET薄膜通过改性胶粘剂复合而成；
所述改性胶粘剂是由以下重量份的原料制成：
改性聚氨酯树脂  100
固化剂          10~20
填充剂          5~30
有机溶剂        10~40。
其中，所述改性聚氨酯树脂是由聚氨酯树脂、环氧树脂和促进剂按照重量比聚氨酯树脂：环氧树脂：促进剂=100：20~40：1~5制成。
其中，所述固化剂为型号L-101固化剂、三乙烯二胺、TDI或聚酰胺650。
其中，所述填充剂为无机填料。
其中，所述有机溶剂为乙酸乙酯、二甲苯、丁酮中的至少一种。
其中，所述聚氨酯树脂是型号为N-380、KU-318、KU-315的聚氨酯树脂中的至少一种。
其中，所述环氧树脂为环氧树脂E-44、环氧树脂E-51、环氧树脂E-20中的至少一种。
其中，所述促进剂为促进剂DMP-30、促进剂EP-184、促进剂K-61B中的至少一种。
本发明还提供上述双层高分子复合基材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤a、制备改性胶粘剂：
a1、按配方量，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至55~65℃，反应1.5~2.5小时，接着降温至20~30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂；
a2、按配方量，在搅拌状态下将固化剂加入到步骤a1制备的改性聚氨酯树脂中，然后加入填充剂搅拌均匀，最后加入有机溶剂调节至合适的粘度，过滤后获得所述改性胶粘剂，备用；
步骤b、将TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上：
b1、将TPU薄膜和离型纸复合；
b2、在20℃~30℃条件下，在PET薄膜的表面涂覆步骤a制备的改性胶粘剂，然后将TPU薄膜与离型纸剥离后，使TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上；
b3、加热使改性胶粘剂固化后，获得所述双层高分子复合基材。
其中，步骤a1中，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至60℃，反应2小时，接着降温至20~30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂。
本发明的有益效果：
本发明的用于抛光磨具的双层高分子复合基材及其制备方法具有以下优点：
（1）本发明的双层高分子复合基材是由TPU薄膜和PET薄膜通过特殊的改性胶粘剂复合而成，由于TPU和PET两者都是较难粘接的高分子材料，而且TPU的伸缩性较大，两者的贴附难度非常大，本发明利用自制的改性胶粘剂并采用特殊的转印粘接的方法，使高弹性的TPU薄膜和高强度的PET薄膜牢固地粘接在一起，从而使双层高分子复合基材既具有较高的机械强度和耐热耐磨性能，又具有优越的弹性和柔软性，而且无毒、无味，是一种可分解的新型环保材料该复合基材可用于制作成各种规格形状的抛光砂盘、抛光片等抛光磨具，从而满足漆面修补、不规则表面及曲面的精密抛光需求，特别适用于汽车制造与修理、3C电子行业的精密打磨抛光；
（2）本发明的制备方法简单、易于操作，适用于大规模生产的需要。
附图说明
图1为本发明的用于抛光磨具的双层高分子复合基材的结构示意图。
附图标记：
PET薄膜1、改性胶粘剂2、TPU薄膜3。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。
实施例1：
用于抛光磨具的双层高分子复合基材，如图1所示，其制备方法如下：
步骤a、制备改性胶粘剂：
a1、制备改性聚氨酯树脂：
按照聚氨酯树脂：环氧树脂：促进剂=100：30：2的配比，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至60℃，反应2小时，接着降温至20~30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂；
其中，聚氨酯树脂是型号为N-380的聚氨酯树脂，环氧树脂为环氧树脂E-44，促进剂为促进剂DMP-30。
a2、按照改性聚氨酯树脂：固化剂：填充剂：有机溶剂=100：15：25：20的配比，在搅拌状态下，先将固化剂加入到步骤a1制备的改性聚氨酯树脂中，然后加入填充剂搅拌均匀，最后加入有机溶剂调节至合适的粘度，过滤后获得改性胶粘剂，备用；
其中，固化剂为型号L-101固化剂，填充剂为无机填料，有机溶剂为乙酸乙酯。
步骤b、将TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上：
b1、将TPU薄膜和离型纸复合；
b2、在20℃~30℃条件下，在PET薄膜的表面涂覆步骤a制备的改性胶粘剂，然后将TPU薄膜与离型纸剥离后，使TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上；
b3、加热至70℃，使改性胶粘剂固化后，获得双层高分子复合基材。
由于TPU和PET两者都是较难粘接的高分子材料，而且TPU的伸缩性较大，两者的贴附难度非常大，本发明利用自制的改性胶粘剂并采用特殊的转印粘接的制备方法，使高弹性的TPU薄膜和高强度的PET薄膜牢固地粘接在一起，从而使双层高分子复合基材既具有较高的机械强度和耐热耐磨性能，又具有优越的弹性和柔软性，而且无毒、无味，是一种可分解的新型环保材料该复合基材可用于制作成各种规格形状的抛光砂盘、抛光片等抛光磨具，从而满足漆面修补、不规则表面及曲面的精密抛光需求，特别适用于汽车制造与修理、3C电子行业的精密打磨抛光。
实施例2：
用于抛光磨具的双层高分子复合基材，如图1所示，其制备方法如下：
步骤a、制备改性胶粘剂：
a1、制备改性聚氨酯树脂：
按照聚氨酯树脂：环氧树脂：促进剂=100：25：3的配比，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至55℃，反应1.5小时，接着降温至20~30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂；
其中，聚氨酯树脂是型号为KU-318的聚氨酯树脂，环氧树脂为环氧树脂E-51，促进剂为促进剂EP-184。
a2、按照改性聚氨酯树脂：固化剂：填充剂：有机溶剂=100：18：15：30的配比，在搅拌状态下，先将固化剂加入到步骤a1制备的改性聚氨酯树脂中，然后加入填充剂搅拌均匀，最后加入有机溶剂调节至合适的粘度，过滤后获得改性胶粘剂，备用；
其中，固化剂为TDI，填充剂为无机填料，有机溶剂为乙酸乙酯和二甲苯按照体积比1:2的混合物。
步骤b、将TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上：
b1、将TPU薄膜和离型纸复合；
b2、在20℃~30℃条件下，在PET薄膜的表面涂覆步骤a制备的改性胶粘剂，然后将TPU薄膜与离型纸剥离后，使TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上；
b3、加热至75℃，使改性胶粘剂固化后，获得双层高分子复合基材。
由于TPU和PET两者都是较难粘接的高分子材料，而且TPU的伸缩性较大，两者的贴附难度非常大，本发明利用自制的改性胶粘剂并采用特殊的转印粘接的制备方法，使高弹性的TPU薄膜和高强度的PET薄膜牢固地粘接在一起，从而使双层高分子复合基材既具有较高的机械强度和耐热耐磨性能，又具有优越的弹性和柔软性，而且无毒、无味，是一种可分解的新型环保材料该复合基材可用于制作成各种规格形状的抛光砂盘、抛光片等抛光磨具，从而满足漆面修补、不规则表面及曲面的精密抛光需求，特别适用于汽车制造与修理、3C电子行业的精密打磨抛光。
实施例3：
用于抛光磨具的双层高分子复合基材，如图1所示，其制备方法如下：
步骤a、制备改性胶粘剂：
a1、制备改性聚氨酯树脂：
按照聚氨酯树脂：环氧树脂：促进剂=100：40：5的配比，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至65℃，反应2.5小时，接着降温至20~30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂；
其中，聚氨酯树脂是型号为KU-315的聚氨酯树脂，环氧树脂为环氧树脂E-20中，促进剂为促进剂K-61B和促进剂EP-184按照重量比1:1的混合物。
a2、按照改性聚氨酯树脂：固化剂：填充剂：有机溶剂=100：20：30：400的配比，在搅拌状态下，先将固化剂加入到步骤a1制备的改性聚氨酯树脂中，然后加入填充剂搅拌均匀，最后加入有机溶剂调节至合适的粘度，过滤后获得改性胶粘剂，备用；
其中，固化剂为三乙烯二胺，填充剂为无机填料，有机溶剂为丁酮。
步骤b、将TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上：
b1、将TPU薄膜和离型纸复合；
b2、在20℃~30℃条件下，在PET薄膜的表面涂覆步骤a制备的改性胶粘剂，然后将TPU薄膜与离型纸剥离后，使TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上；
b3、加热至80℃，使改性胶粘剂固化后，获得双层高分子复合基材。
由于TPU和PET两者都是较难粘接的高分子材料，而且TPU的伸缩性较大，两者的贴附难度非常大，本发明利用自制的改性胶粘剂并采用特殊的转印粘接的制备方法，使高弹性的TPU薄膜和高强度的PET薄膜牢固地粘接在一起，从而使双层高分子复合基材既具有较高的机械强度和耐热耐磨性能，又具有优越的弹性和柔软性，而且无毒、无味，是一种可分解的新型环保材料该复合基材可用于制作成各种规格形状的抛光砂盘、抛光片等抛光磨具，从而满足漆面修补、不规则表面及曲面的精密抛光需求，特别适用于汽车制造与修理、3C电子行业的精密打磨抛光。
实施例4：
用于抛光磨具的双层高分子复合基材，如图1所示，其制备方法如下：
步骤a、制备改性胶粘剂：
a1、制备改性聚氨酯树脂：
按照聚氨酯树脂：环氧树脂：促进剂=100：20：1的配比，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至58℃，反应1.8小时，接着降温至20~30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂；
其中，聚氨酯树脂是型号为N-380的聚氨酯树脂，环氧树脂为环氧树脂E-44和环氧树脂E-51按照重量比2:1的混合物，促进剂为促进剂EP-184和促进剂K-61B按照重量比1:2的混合物。
a2、按照改性聚氨酯树脂：固化剂：填充剂：有机溶剂=100：13：5：10的配比，在搅拌状态下，先将固化剂加入到步骤a1制备的改性聚氨酯树脂中，然后加入填充剂搅拌均匀，最后加入有机溶剂调节至合适的粘度，过滤后获得改性胶粘剂，备用；
其中，固化剂为聚酰胺650，填充剂为无机填料，有机溶剂为按照体积比乙酸乙酯:二甲苯:丁酮=1:1:1的混合物。
步骤b、将TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上：
b1、将TPU薄膜和离型纸复合；
b2、在20℃~30℃条件下，在PET薄膜的表面涂覆步骤a制备的改性胶粘剂，然后将TPU薄膜与离型纸剥离后，使TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上；
b3、加热至76℃，使改性胶粘剂固化后，获得双层高分子复合基材。
由于TPU和PET两者都是较难粘接的高分子材料，而且TPU的伸缩性较大，两者的贴附难度非常大，本发明利用自制的改性胶粘剂并采用特殊的转印粘接的制备方法，使高弹性的TPU薄膜和高强度的PET薄膜牢固地粘接在一起，从而使双层高分子复合基材既具有较高的机械强度和耐热耐磨性能，又具有优越的弹性和柔软性，而且无毒、无味，是一种可分解的新型环保材料该复合基材可用于制作成各种规格形状的抛光砂盘、抛光片等抛光磨具，从而满足漆面修补、不规则表面及曲面的精密抛光需求，特别适用于汽车制造与修理、3C电子行业的精密打磨抛光。
实施例5：
用于抛光磨具的双层高分子复合基材，如图1所示，其制备方法如下：
步骤a、制备改性胶粘剂：
a1、制备改性聚氨酯树脂：
按照聚氨酯树脂：环氧树脂：促进剂=100：35：4的配比，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至62℃，反应2.2小时，接着降温至20~30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂；
其中，聚氨酯树脂是型号N-380和型号KU-318的聚氨酯树脂按照重量比3:1的混合物，环氧树脂为按照重量比环氧树脂E-51：环氧树脂E-44：环氧树脂E-20=1:2:1的混合物，促进剂为促进剂DMP-30。
a2、按照改性聚氨酯树脂：固化剂：填充剂：有机溶剂=100：10：20：15的配比，在搅拌状态下，先将固化剂加入到步骤a1制备的改性聚氨酯树脂中，然后加入填充剂搅拌均匀，最后加入有机溶剂调节至合适的粘度，过滤后获得改性胶粘剂，备用；
其中，固化剂为型号L-101固化剂，填充剂为无机填料，有机溶剂为二甲苯和丁酮按照体积比为1:1的混合物。
步骤b、将TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上：
b1、将TPU薄膜和离型纸复合；
b2、在20℃~30℃条件下，在PET薄膜的表面涂覆步骤a制备的改性胶粘剂，然后将TPU薄膜与离型纸剥离后，使TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上；
b3、加热至72℃，使改性胶粘剂固化后，获得双层高分子复合基材。
由于TPU和PET两者都是较难粘接的高分子材料，而且TPU的伸缩性较大，两者的贴附难度非常大，本发明利用自制的改性胶粘剂并采用特殊的转印粘接的制备方法，使高弹性的TPU薄膜和高强度的PET薄膜牢固地粘接在一起，从而使双层高分子复合基材既具有较高的机械强度和耐热耐磨性能，又具有优越的弹性和柔软性，而且无毒、无味，是一种可分解的新型环保材料该复合基材可用于制作成各种规格形状的抛光砂盘、抛光片等抛光磨具，从而满足漆面修补、不规则表面及曲面的精密抛光需求，特别适用于汽车制造与修理、3C电子行业的精密打磨抛光。
实施例6：
用于抛光磨具的双层高分子复合基材，如图1所示，其制备方法如下：
步骤a、制备改性胶粘剂：
a1、制备改性聚氨酯树脂：
按照聚氨酯树脂：环氧树脂：促进剂=100：28：3的配比，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至60℃，反应2小时，接着降温至20~30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂；
其中，聚氨酯树脂为型号N-380、KU-318、KU-315的聚氨酯树脂三者按照重量比1:1:1的混合物，环氧树脂为按照重量比环氧树脂E-44：环氧树脂E-20=1:3的混合物，促进剂为按照重量比促进剂DMP-30、促进剂EP-184、促进剂K-61B=2:1:1的混合物。
a2、按照改性聚氨酯树脂：固化剂：填充剂：有机溶剂=100：15：10：25的配比，在搅拌状态下，先将固化剂加入到步骤a1制备的改性聚氨酯树脂中，然后加入填充剂搅拌均匀，最后加入有机溶剂调节至合适的粘度，过滤后获得改性胶粘剂，备用；
其中，固化剂为三乙烯二胺，填充剂为无机填料，有机溶剂为二甲苯。
步骤b、将TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上：
b1、将TPU薄膜和离型纸复合；
b2、在20℃~30℃条件下，在PET薄膜的表面涂覆步骤a制备的改性胶粘剂，然后将TPU薄膜与离型纸剥离后，使TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上；
b3、加热至78℃，使改性胶粘剂固化后，获得双层高分子复合基材。
由于TPU和PET两者都是较难粘接的高分子材料，而且TPU的伸缩性较大，两者的贴附难度非常大，本发明利用自制的改性胶粘剂并采用特殊的转印粘接的制备方法，使高弹性的TPU薄膜和高强度的PET薄膜牢固地粘接在一起，从而使双层高分子复合基材既具有较高的机械强度和耐热耐磨性能，又具有优越的弹性和柔软性，而且无毒、无味，是一种可分解的新型环保材料该复合基材可用于制作成各种规格形状的抛光砂盘、抛光片等抛光磨具，从而满足漆面修补、不规则表面及曲面的精密抛光需求，特别适用于汽车制造与修理、3C电子行业的精密打磨抛光。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.用于抛光磨具的双层高分子复合基材的制备方法，其特征在于：所述双层高分子复合基材是由TPU薄膜和PET薄膜通过改性胶粘剂复合而成；
所述改性胶粘剂是由以下重量份的原料制成：
Figure FDA0004053942110000011
所述改性聚氨酯树脂是由聚氨酯树脂、环氧树脂和促进剂按照重量比聚氨酯树脂：环氧树脂：促进剂＝100：20～40：1～5制成；
所述双层高分子复合基材的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、制备改性胶粘剂：
a1、按配方量，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至55～65℃，反应1.5～2.5小时，接着降温至20～30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂；
a2、按配方量，在搅拌状态下将固化剂加入到步骤a1制备的改性聚氨酯树脂中，然后加入填充剂搅拌均匀，最后加入有机溶剂调节至合适的粘度，过滤后获得所述改性胶粘剂，备用；
步骤b、将TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上：
b1、将TPU薄膜和离型纸复合；
b2、在20℃～30℃条件下，在PET薄膜的表面涂覆步骤a制备的改性胶粘剂，然后将TPU薄膜与离型纸剥离后，使TPU薄膜转印粘接至PET薄膜上；
b3、加热使改性胶粘剂固化后，获得所述双层高分子复合基材。
2.根据权利要求1所述的用于抛光磨具的双层高分子复合基材的制备方法，其特征在于：所述固化剂为型号L-101固化剂、三乙烯二胺、TDI或聚酰胺650。
3.根据权利要求1所述的用于抛光磨具的双层高分子复合基材的制备方法，其特征在于：所述填充剂为无机填料。
4.根据权利要求1所述的用于抛光磨具的双层高分子复合基材的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙酸乙酯、二甲苯、丁酮中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用于抛光磨具的双层高分子复合基材的制备方法，其特征在于：所述聚氨酯树脂是型号为N-380、KU-318、KU-315的聚氨酯树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的用于抛光磨具的双层高分子复合基材的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂为环氧树脂E-44、环氧树脂E-51、环氧树脂E-20中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的用于抛光磨具的双层高分子复合基材的制备方法，其特征在于：所述促进剂为促进剂DMP-30、促进剂EP-184、促进剂K-61B中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的用于抛光磨具的双层高分子复合基材的制备方法，其特征在于：步骤a1中，先将聚氨酯树脂加入到反应釜中，并在搅拌状态下加入环氧树脂，然后升温至60℃，反应2小时，接着降温至20～30℃，然后加入促进剂，搅拌均匀后获得改性聚氨酯树脂。
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