CN110091263B - 一种不织布磨刷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于磨具技术领域，具体涉及一种不织布磨刷及其制备方法，不织布磨刷包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的常温起泡缩水甘油树脂泡沫，所述常温起泡缩水甘油树脂泡沫包括如下原料：缩水甘油树脂、含氢硅氧烷发泡剂、非离子型表面活性剂、胺类固化剂、颜料以及填料，本发明的磨刷结构简单，加工工艺简单，制备成本低，适合批量生产；另外，由于本发明公布的常温起泡缩水甘油树脂泡沫可在0℃‑60℃下起泡，且具有粘度较低和硬度适中的特点，使得本发明的磨刷具有经久耐用、安全且环保的特点；再者，本发明的磨刷附胶后纤维硬度大，可用于PCB塞孔树脂的去除。

Description

一种不织布磨刷及其制备方法
技术领域
本发明属于磨具技术领域，具体涉及一种不织布磨刷及其制备方法。
背景技术
传统的发泡磨刷多采用聚氨酯常温发泡体系，该体系的优点在于原料来源充足，粘度较低，起泡及固化无需加热的优点，但由于聚氨酯本身质软，因此用其制备的磨刷难以用在去树脂层等高研磨力要求的领域。而诸如常规酚醛树脂泡沫、常规环氧泡沫等高硬度泡沫都是在高温熔融态下起泡固化，起泡温度高且粘度较大，难以用于不织布刷轮的发泡。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷，该磨刷结构简单，加工时能在0℃-60℃下起泡，降低了加工难度、提高工作安全且能有效降低成本，另外，该磨刷硬度大，使用寿命长、可靠性高；本发明的另一目的在于提供一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷的制备方法，该方法简单、易操作，适合进行规模化生产。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷，包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的常温起泡缩水甘油树脂泡沫，所述常温起泡缩水甘油树脂泡沫包括如下重量份的原料：缩水甘油树脂100份、含氢硅氧烷发泡剂0.01-5份、非离子型表面活性剂0.01-5份、胺类固化剂1-100份、颜料0.1-5份以及填料0-50份。
本发明的磨刷结构简单，加工工艺简单，制备成本低，适合批量生产；另外，由于本发明公布的常温起泡缩水甘油树脂泡沫可在0℃-60℃下起泡，且具有粘度较低和硬度适中的特点，使得本发明的磨刷具有经久耐用、安全且环保的特点；再者，本发明的磨刷附胶后纤维硬度大，可用于PCB塞孔树脂的去除。
进一步的，所述树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为5％-100％。
本发明通过在不织布毛层孔隙之中填充5％-100％的树脂泡沫，使得磨刷的硬度适中，且能保证磨刷的使用寿命。
进一步的，所述不织布毛层为含有SiC、氧化铝、氮化硼、氮化铝、金刚石和二氧化硅中的任意一种的百洁布。
本发明通过使用上述百洁布，使得去除PCB孔中的树脂更彻底。
进一步的，所述SiC、氧化铝、氮化硼、氮化铝、金刚石和二氧化硅的磨料粒径为100目-3000目。
本发明通过使用上述粒径的磨料，在打磨PCB板既保证能彻底清楚树脂，又不划伤PCB板。
进一步的，所述滚筒内管为棉布管、电木管、玻纤管、纸管和铝管中的任意一种。
本发明通过使用上述材料作为滚筒内管，一来来料广泛、成本可控、适合规模生产，二来能保证磨刷的使用寿命。
进一步的，所述滚筒内管的外径为10mm-300mm,长度为20mm-2500mm。
进一步的，所述缩水甘油树脂为双酚A型缩水甘油醚、双酚A型酚醛缩水甘油醚、苯酚酚醛缩水甘油醚、二聚酸改性缩水甘油醚、脂肪族缩水甘油醚、缩水甘油酯环氧树脂和缩水甘油胺环氧树脂中的至少一种。
本发明通过使用上述组份制备成缩水甘油树脂，使得所制得的缩水甘油树脂泡沫起泡温度低，硬度适中，进而使得所制备的磨刷更适合去除PCB板孔内的树脂。
进一步的，所述缩水甘油树脂为双酚A型缩水甘油醚和二聚酸改性缩水甘油醚的混合物。
本发明通过使用双酚A型缩水甘油醚和二聚酸改性缩水甘油醚的混合物制备缩水甘油树脂，使得树脂发泡温度能控制在0-60℃，加工成本低，加工安全性高。
进一步的，所述缩水甘油树脂为由双酚A型缩水甘油醚和二聚酸改性缩水甘油醚以质量比为1：(1-5)组成的混合物。
本发明通过使用上述配比的缩水甘油树脂使得制备的磨刷研磨力高、硬度适中。
进一步的，所述含氢硅氧烷为苯基含氢硅氧烷、甲基含氢硅氧烷、乙基含氢硅氧烷和端含氢硅氧烷中的至少一种。
苯基含氢硅氧烷、甲基含氢硅氧烷、乙基含氢硅氧烷和端含氢硅氧烷分解时，放热小，不影响树脂的固化；释放气体的速度快，发气率能更好的控制；分解后的残渣与树脂相容性好，不会发生残渣喷霜或和渗析现象，使得本发明的缩水甘油树脂泡沫硬度适中，更适合去除PCB板孔内的树脂。
进一步的，所述含氢硅氧烷中官能团Si-H中H的含量占含氢硅氧烷的质量分数为0.01％-2％。
本发明通过控制含氢硅氧烷中官能团Si-H中H的含量的质量分数为0.01％-2％，使得树脂泡沫的硬度控制在65-85邵氏硬度之间，最终使得磨刷去除树脂效果好且能保证磨刷的耐磨性。
进一步的，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯型、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物、聚丙二醇的环氧乙烷加成物、聚氧乙烯化的离子型表面活性剂、失水山梨醇酯、蔗糖酯和烷基醇酰胺中的至少一种。
本发明通过使用上述非离子型表面活性剂使得缩水甘油树脂的粘度低，硬度大，从而使得制备的磨刷去除树脂效果更好。
进一步的，所述胺类固化剂为脂肪胺和聚酰胺的混合物。
本发明通过使用脂肪胺和聚酰胺的混合物作为固化剂，使得加工树脂时能在室温下固化，且使得所制得的树脂泡沫粘接力和耐水性好，使得最终制备的磨刷经久耐用，使用寿命长。
进一步的，所述胺类固化剂为脂肪胺和聚酰胺以质量比为1：(1-3)组成的混合物。
本发明通过使用脂肪胺和聚酰胺以质量比为1：(1-3)组成的混合物作为固化剂，能使得树脂泡沫不久粘接力和耐水性好，而且有好的耐热性。
进一步的，所述填料为二氧化硅、氧化铝、碳化硅、氮化硼、氮化铝、金刚石、碳酸钙和滑石粉中的一种或一种以上。
一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷的制备方法，包括如下步骤：(1)裁剪不织布成条状；(2)将裁剪好的条状不织布平行叠好后粘结在滚筒内管表面；(3)将树脂泡沫注入不织布毛层中、固化、打磨、裁切得到放射状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
本发明的制备方法工艺简单，易控制，适合规模性生产，使得所制成的磨刷附胶后纤维硬度大。
进一步的，所述(2)替换为(21)即将裁剪好的不织布卷曲到涂有胶水滚筒内管表面，最终制得得到卷紧状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述步骤(3)中的固化时间为4-8小时。
本发明通过严格控制固化时间，使得所制成的磨刷附胶后纤维硬度大，更耐用。
本发明的有益效果在于：本发明的磨刷结构简单，加工工艺简单，制备成本低，适合批量生产；另外，由于本发明公布的常温起泡缩水甘油树脂泡沫可在0℃-60℃下起泡，且具有粘度较低和硬度适中的特点，使得本发明的磨刷具有经久耐用、安全且环保的特点；再者，本发明的磨刷附胶后纤维硬度大，可用于PCB塞孔树脂的去除。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种不织布磨刷，包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的常温起泡缩水甘油树脂泡沫，所述常温起泡缩水甘油树脂泡沫包括如下重量份的原料：缩水甘油树脂100份、含氢硅氧烷发泡剂0.01份、非离子型表面活性剂0.01份、胺类固化剂1份、颜料0.1份。所述不织布磨刷为常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为50％。
进一步的，所述不织布毛层为含有质量百分比为40％的SiC的百洁布。
进一步的，所述SiC的粒径为1200目。
进一步的，所述滚筒内管为棉布管。
进一步的，所述滚筒内管的外径为150mm,长度为610mm。
进一步的，所述缩水甘油树脂为双酚A型缩水甘油醚和二聚酸改性缩水甘油醚的以质量比为1：1组成的混合物。
进一步的，所述含氢硅氧烷为苯基含氢硅氧烷。
进一步的，所述含氢硅氧烷中官能团Si-H中H的含量占含氢硅氧烷的质量分数为0.01％。
进一步的，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯型。
进一步的，所述胺类固化剂为脂肪胺和聚酰胺以质量比为1：1组成的混合物。
一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷的制备方法，包括如下步骤：(1)裁剪不织布成宽度为38mm，长度为680mm的条状；(2)将200条裁剪好的条状不织布平行叠好后粘结在滚筒内管表面；(3)将上述树脂泡沫原料注入不织布毛层中、固化、打磨、裁切得到放射状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述步骤(3)中的固化时间为4小时。
实施例2
一种不织布磨刷，包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的常温起泡缩水甘油树脂泡沫，所述常温起泡缩水甘油树脂泡沫包括如下重量份的原料：缩水甘油树脂100份、含氢硅氧烷发泡剂3.5份、非离子型表面活性剂3.5份、胺类固化剂50份、颜料2.5份、填料20份。
进一步的，所述常温起泡缩水甘油树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为20％。
进一步的，所述不织布毛层为含有质量百分比为40％的金刚石的百洁布。
进一步的，所述金刚石的粒径为800目。
进一步的，所述滚筒内管为铝管。
进一步的，所述滚筒内管的外径为300mm,长度为2500mm。
进一步的，所述缩水甘油树脂为双酚A型缩水甘油醚和二聚酸改性缩水甘油醚的以质量比为1：5组成的混合物。
进一步的，所述含氢硅氧烷为甲基含氢硅氧烷和端含氢硅氧烷以摩尔比1：1组成的混合物。
进一步的，所述含氢硅氧烷中官能团Si-H中H的含量占含氢硅氧烷的质量分数为2％。
进一步的，所述非离子型表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步的，所述胺类固化剂为脂肪胺和聚酰胺以质量比为1：3组成的混合物。
进一步的，所述填料为氮化铝和金刚石以质量比为1:1组成的混合物。
一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷的制备方法，包括如下步骤：(1)裁剪不织布成宽度为50mm，长度为700mm的条状；(2)将200条裁剪好的条状不织布卷曲到涂有胶水滚筒内管表面；(3)将上述树脂泡沫原料注入不织布毛层中、固化、打磨、裁切得到放射状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述步骤(3)中的固化时间为8小时。
实施例3
一种不织布磨刷，包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的常温起泡缩水甘油树脂泡沫，所述常温起泡缩水甘油树脂泡沫包括如下重量份的原料：缩水甘油树脂100份、含氢硅氧烷发泡剂5份、非离子型表面活性剂5份、胺类固化剂100份、颜料5份，填料50份。
进一步的，所述树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为5％。
进一步的，所述不织布毛层为含有有质量百分比为30％的氧化铝的百洁布。
进一步的，所述SiC的粒径为2500目。
进一步的，所述滚筒内管为电木管。
进一步的，所述滚筒内管的外径为300mm,长度为2000mm。
进一步的，所述缩水甘油树脂为双酚A型缩水甘油醚和二聚酸改性缩水甘油醚的以质量比为1：3组成的混合物。
进一步的，所述含氢硅氧烷为甲基含氢硅氧烷。
进一步的，所述含氢硅氧烷中官能团Si-H中H的含量占含氢硅氧烷的质量分数为1.5％。
进一步的，所述非离子型表面活性剂为聚氧乙烯型。
进一步的，所述胺类固化剂为脂肪胺和聚酰胺以质量比为1：2组成的混合物。
进一步的，所述填料为二氧化硅和氧化铝以质量比为1:2组成的混合物。
一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷的制备方法，包括如下步骤：(1)裁剪不织布成宽度为50mm，长度为1000mm的条状；(2)将300条裁剪好的条状不织布平行叠好后粘结在滚筒内管表面；(3)将上述树脂泡沫原料注入不织布毛层中、固化、打磨、裁切得到放射状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述步骤(3)中的固化时间为8小时。
对比例1：一种不织布磨刷，包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的树脂泡沫，所述树脂泡沫包括如下重量份的原料：聚醚多元醇50份、PAPI50份、含氢硅氧烷发泡剂3.5份、非离子型表面活性剂3.5份、胺类固化剂50份、颜料2.5份、填料20份。
进一步的，所述树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为20％。
进一步的，所述不织布毛层为含有质量百分比为40％的SiC的百洁布。
进一步的，所述SiC的粒径为800目。
进一步的，所述滚筒内管为铝管。
进一步的，所述滚筒内管的外径为300mm,长度为2500mm。
进一步的，所述含氢硅氧烷为甲基含氢硅氧烷和端含氢硅氧烷以摩尔比1：1组成的混合物。
进一步的，所述含氢硅氧烷中官能团Si-H中H的含量占含氢硅氧烷的质量分数为2％。
进一步的，所述非离子型表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步的，所述胺类固化剂为脂肪胺和聚酰胺以质量比为1：3组成的混合物。
进一步的，所述填料为氮化铝和金刚石以质量比为1:1组成的混合物。
一种不织布磨刷的制备方法，包括如下步骤：(1)裁剪不织布成宽度为50mm，长度为700mm的条状；(2)将200条裁剪好的条状不织布卷曲到涂有胶水滚筒内管表面；(3)将上述树脂泡沫原料注入不织布毛层中、固化、打磨、裁切得到放射状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述步骤(3)中的固化时间为8小时。
对比例2：一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷，包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的油树脂泡沫，所述树脂泡沫包括如下重量份的原料：双酚A缩水甘油醚树脂100份、酚醛胺固化剂50份、微球发泡剂3.5份、非离子型表面活性剂3.5份、颜料2.5份、填料20份。
进一步的，所述树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为20％。
进一步的，所述不织布毛层为含有质量百分比为40％的SiC的百洁布。
进一步的，所述SiC的粒径为800目。
进一步的，所述滚筒内管为铝管。
进一步的，所述滚筒内管的外径为300mm,长度为2500mm。
进一步的，所述非离子型表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步的，所述填料为氮化铝和金刚石以质量比为1:1组成的混合物。
一种常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷的制备方法，包括如下步骤：(1)裁剪不织布成宽度为50mm，长度为700mm的条状；(2)将200条裁剪好的条状不织布卷曲到涂有胶水滚筒内管表面；(3)将上述树脂泡沫原料注入不织布毛层中、固化、打磨、裁切得到放射状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述步骤(3)中的固化时间为8小时。
对比例3：一种不织布磨刷，包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的油树脂泡沫，所述树脂泡沫包括如下重量份的原料：双酚A缩水甘油醚树脂100份、酚醛胺固化剂30份、碳酸氢钠发泡剂3.5份、非离子型表面活性剂3.5份、颜料2.5份、填料20份。
进一步的，所述树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为20％。
进一步的，所述不织布毛层为含有质量百分比为40％的SiC的百洁布。
进一步的，所述SiC的粒径为800目。
进一步的，所述滚筒内管为铝管。
进一步的，所述滚筒内管的外径为300mm,长度为2500mm。
进一步的，所述非离子型表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步的，所述填料为碳酸钙和滑石粉以质量比为1:0.25组成的混合物。
一种不织布磨刷的制备方法，包括如下步骤：(1)裁剪不织布成宽度为50mm，长度为700mm的条状；(2)将200条裁剪好的条状不织布卷曲到涂有胶水滚筒内管表面；(3)将上述树脂泡沫原料注入不织布毛层中、固化、打磨、裁切得到放射状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述步骤(3)中的固化时间为8小时。
对比例4：一种不织布磨刷，包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的油树脂泡沫，所述树脂泡沫包括如下重量份的原料：双酚A缩水甘油醚树脂100份、酚醛胺固化剂30份、十二烷基硫酸钠发泡剂3.5份、非离子型表面活性剂3.5份、颜料2.5份、填料20份。
进一步的，所述树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为20％。
进一步的，所述不织布毛层为含有40％的SiC的百洁布。
进一步的，所述SiC的粒径为800目。
进一步的，所述滚筒内管为铝管。
进一步的，所述滚筒内管的外径为300mm,长度为2500mm。
进一步的，所述非离子型表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步的，所述填料为氮化铝和金刚石以质量比为1:1组成的混合物。
一种不织布磨刷的制备方法，包括如下步骤：(1)裁剪不织布成宽度为50mm，长度为700mm的条状；(2)将200条裁剪好的条状不织布卷曲到涂有胶水滚筒内管表面；(3)将上述树脂泡沫原料注入不织布毛层中、固化、打磨、裁切得到放射状常温起泡缩水甘油树脂不织布磨刷。
进一步的，所述步骤(3)中的固化时间为8小时。
对上述实施例及对比例制备的磨刷进行物性测试，所得结果如表1：
表1
从上表可以得出，本发明所公布的磨刷硬度高，研磨力强且去树脂效果好。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种不织布磨刷，其特征在于：包括滚筒内管、包覆于滚筒内管表面的不织布毛层以及填充于不织布毛层孔隙内的常温起泡缩水甘油树脂泡沫，所述常温起泡缩水甘油树脂泡沫包括如下重量份的原料：缩水甘油树脂100份、含氢硅氧烷发泡剂0.01-5份、非离子型表面活性剂0.01-5份、胺类固化剂1-100份、颜料0.1-5份以及填料0-50份；所述含氢硅氧烷为苯基含氢硅氧烷、甲基含氢硅氧烷、乙基含氢硅氧烷和端含氢硅氧烷发泡剂中的至少一种；所述含氢硅氧烷中官能团Si-H中H的含量占含氢硅氧烷的质量分数为0.01%-2%。
2.根据权利要求1所述的一种不织布磨刷，其特征在于：所述常温起泡缩水甘油树脂泡沫在不织布毛层孔隙之中的填充率为5%-100%。
3.根据权利要求1所述的一种不织布磨刷，其特征在于：所述缩水甘油树脂为双酚A型缩水甘油醚、双酚A型酚醛缩水甘油醚、苯酚酚醛缩水甘油醚、二聚酸改性缩水甘油醚、脂肪族缩水甘油醚、缩水甘油酯环氧树脂和缩水甘油胺环氧树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种不织布磨刷，其特征在于：所述非离子型表面活性剂为高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪酸甲酯乙氧基化物和聚丙二醇的环氧乙烷加成物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种不织布磨刷，其特征在于：所述胺类固化剂为由脂肪胺和聚酰胺组成的混合物。
6.根据权利要求1-5任一所述的不织布磨刷的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）裁剪不织布成条状；（2）将裁剪好的若干条条状不织布平行叠好后粘结在滚筒内管表面；（3）将常温起泡缩水甘油树脂泡沫注入不织布毛层中，经固化、打磨、裁切得到放射状不织布磨刷。
7.根据权利要求6所述的不织布磨刷的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）替换为步骤（21），所述步骤（21）为将裁剪好的不织布卷曲到涂有胶水滚筒内管表面，最终制得卷紧状不织布磨刷。
8.根据权利要求6所述的不织布磨刷的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的固化时间为4-8小时。
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