CN110802527A - 研磨棍及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种研磨棍及其制备方法和应用，涉及研磨材料技术领域，所述研磨棍的原料包括树脂基料和磨料颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为(45‑80):(2‑27):(1‑20):(1‑20)，所述研磨棍缓解了现有研磨棍在高速研磨时，易于在研磨件表面留下污渍的技术问题。本发明提供的研磨棍通过采用特定质量配比的聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶相互协同得到的树脂基料与磨料颗粒相互配合，使得研磨棍不仅具有优异的耐磨性能，而且在高速干式研磨条件下，也具有优异的防沾污性能，从而能够有效提高被研磨产品的成品率。

Description

研磨棍及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及研磨材料技术领域，尤其是涉及一种研磨棍及其制备方法和应用。
背景技术
研磨棍在工业上的应用非常广泛，主要用于金属等被研磨工件表面的防尘、抛光、清洗或研磨等处理。现在常用的研磨棍一般是以热塑性树脂和磨料颗粒等为主要原料，通过熔体注射成型制造。工业上主要使用研磨棍来进行金属工件的精整、抛光、研磨、去毛刺和倒角等。
但是现在常用的研磨棍在研磨速度较高(研磨速度高于1000RPM)下使用时，尤其是在进行干式研磨时，会在研磨工件的表面留下污渍，导致被研磨件的成品率低。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种新型的研磨棍，以缓解了现有的研磨棍在高速研磨时，易于在研磨件表面留下污渍的技术问题。
本发明提供的研磨棍包括树脂基料和磨料颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为(45-80):(2-27):(1-20):(1-20)，优选为(50-78):(3-23):(3-14):(2-13)，更优选为(52-76):(6-23):(5-11):(3-10)。
优选地，所述磨料颗粒的粒径为30-320目。
进一步的，所述磨料颗粒包括二氧化硅、氧化铝、碳化硅、白刚玉、铬刚玉、单晶刚玉、人造金刚石和立方氮化硼中的至少一种，优选为碳化硅和白刚玉的混合物。
进一步的，所述聚酰胺包括全脂肪族聚酰胺，所述全脂肪族聚酰胺的重复单元包括如下式I和式Ⅱ中的至少一种：
-CO-C4H8-CO-NH-C6H12-NH- 式I
-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO- 式Ⅱ。
进一步的，所述聚酰胺的单体包括己二酰己二胺、己二酰己二胺衍生物、葵二酰己二胺和葵二酰己二胺衍生物中的至少一种；
优选地，所述己二酰己二胺衍生物包括具有4～12个碳原子的脂肪族亚烃基，优选包括具有4～8个碳原子的脂肪族亚烃基，更优选包括亚己基、亚丁基和亚辛基中的至少一种。
进一步的，所述超高分子量聚乙烯的数均分子量为150～170万；
优选地，所述线性低密度聚乙烯的数均分子量为5-15万；
优选地，所述乙丙橡胶的门尼粘度为40-60；
优选地，所述聚酰胺的数均分子量为2-3万。
所述研磨棍的原料还包括相容剂；
优选地，所述相容剂包括马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸和POE中的至少一种；
优选地，所述相容剂用量为树脂基料的0.5-3wt％。
本发明的目的之二在于提供所述研磨棍的制备方法，包括如下步骤：
提供树脂基料、磨料颗粒和任选的相容剂的混合物，将所述混合物加工成型，得到研磨棍。
进一步的，将所述混合物先加热成熔体后再注射成型，得到研磨棍。
本发明的目的之三在于提供上述研磨棍在金属件研磨处理工艺中的应用。
本发明提供的研磨棍通过采用特定质量配比的聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，相互协同得到的树脂基料与磨料颗粒相互配合，使得研磨棍不仅具有优异的耐磨性能，而且在高速干式研磨条件下，具有优异的防沾污性能，从而能够有效提高被研磨产品的成品率。
本发明提供的研磨棍的制备方法工艺简单，操作方便，易于实现工业化大生产，节约人力物力，降低成本。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种研磨棍，所述研磨棍的原料包括树脂基料和磨料颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为(45-80):(2-27):(1-20):(1-20)，优选为(50-78):(3-23):(3-14):(2-13)，更优选为(52-76):(6-23):(5-11):(3-10)。
典型但非限制性的，树脂基料中聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶的质量比如为75:12:8:5、60:22:10:8、70:12:8:10、65:18:9:8或65:18:7:10。
本发明通过采用特定质量配比的聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶相互协同作为树脂基料，通过树脂基料与磨料颗粒相互配合制备得到的研磨棍，不仅具有优异的耐磨性能，而且在高速干式研磨条件下，具有优异的防沾污性能，从而能够有效提高被研磨产品的成品率。
在本发明的一种优选实施方式中，磨料颗粒与所述树脂基料的质量比为(5-100)：100，优选为(11-100)：100，更优选为(18-100)：100。
典型但非限制性的，在本发明提供的研磨棍的原料中，磨料颗粒与树脂基料的质量比如为5:100、8:100、10:100、11:100、15:100、18:100、20:100、25:100、30:100、40:100、50:100、53:100、60:100、66:100、70:100、80:100、90：100或100:100。
通过控制磨料颗粒与树脂基料的质量比为(5-100):100，以使得研磨棍具有优异的耐磨性能，且能够在高速干式研磨条件下，也具有优异的防沾污性能，当研磨颗粒与树脂基料的质量比为(11-66)：100时，研磨棍耐磨性能更佳，尤其是当研磨颗粒与树脂基料的质量比为(18-53):100时，研磨棍的耐磨性能及防沾污性能更为优异。
在本发明的一种优选实施方式中，磨料颗粒的粒径为30-320目。
典型但非限制性的，磨料颗粒的粒径为30、36、46、70、80、100、120、140、180、200、230、或320目。
通过控制磨料颗粒的粒径，以使得树脂基料和研磨颗粒混合的更为均匀，且制备得到的研磨棍的耐磨性能更为优异。
在本发明的一种优选实施方式中，所述磨料颗粒包括二氧化硅、氧化铝、碳化硅、白刚玉、铬刚玉、单晶刚玉、人造金刚石和立方氮化硼(CBN)中的至少一种，优选为碳化硅和白刚玉的混合物。
上述“至少一种”指的是磨料颗粒既可以包括二氧化硅、氧化铝、碳化硅、绿碳化硅、立方碳化硅、白刚玉、铬刚玉、单晶刚玉、人造金刚石和立方氮化硼(CBN)，也可以包括上述物质中两种或两种以上物质的混合物，尤其是当磨料颗粒为碳化硅和白刚玉的混合物时，制备得到的研磨棍的耐磨性能更佳。
在本发明的一种优选实施方式中，所述聚酰胺包括全脂肪族聚酰胺，所述全脂肪族聚酰胺的重复单元包括如下式I和式Ⅱ中的至少一种：
-CO-C4H8-CO-NH-C6H12-NH- 式I
-NH(CH2)6NH-O(CH2)4CO- 式Ⅱ。
上述“至少一种”指的是全脂肪族聚酰胺的重复单元既可以包括-CO-C4H8-CO-NH-C6H12-NH-或-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-，还可以既包括-CO-C4H8-CO-NH-C6H12-NH-，又包括-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-。
在本发明的一种优选实施方式中，聚酰胺的的单体包括己二酰己二胺、己二酰己二胺衍生物、葵二酰己二胺和葵二酰己二胺衍生物中的至少一种。
上述“至少一种”指的是聚酰胺既的单体可以是由己二酰己二胺、己二酰己二胺衍生物、葵二酰己二胺或葵二酰己二胺衍生物中的任意一种，也可以是上述单体中至少两种或两种以上单体的共聚物。
在本发明的一种优选实施方式中，己二酰己二胺衍生物包括具有4-12个碳原子的脂肪族亚烃基，以使得制成的研磨棍具有较高的硬度和抗拉强度，尤其是当己二酰己二胺衍生物包括具有4-8个碳原子的脂肪族亚烃基时，制成的研磨棍的机械性能更为优异，特别是当己二酰己二胺衍生物包括亚己基、亚丁基和亚辛基中的一种或两种以上时，制备得到的研磨棍的机械性能更佳。
在本发明的一种优选实施方式中，癸二酰已二胺是利用纳米凹凸棒土，纳米羟基磷灰石，利用熔融插层复合技术，以聚酰胺PA为基材生产原料基料得到的纳米改性尼龙塑料，该纳米改性尼龙塑料中纳米无机相材料凹凸棒土的含量一般在10wt％以下，通常仅为3-5wt％，纳米羟基磷灰石的含量一般在12wt％以下，通常仅为3-6wt％。
在本发明的一种优选实施方式中，超高分子量聚乙烯的数均分子量为150-170万。
典型但非限制性的，超高分子量聚乙烯的数均分子量如为150万、152万、155万、155万、158万、160万、162万、165万、168万或170万。
通过选用数均分子量为150-170万的超高分子量聚乙烯作为树脂基料的原料与其它原料协同制备研磨棍，以使得研磨棍具有优异的耐磨性能。
在本发明的一种优选实施方式中，超高分子量聚乙烯的密度为0.94-0.975g/cm3。
典型但非限制性的，超高分子量聚乙烯的密度如为0.94、0.945、0.95、0.955、0.96、0.965、0.97或0.975g/cm3。在本发明的一种优选实施方式中，线性低密度聚乙烯的数均分子量为5-15万。
典型但非限制性的，线性低密度聚乙烯的数均分子量如为5万、8万、10万、12万或15万。
通过选用数均分子量为5-15万的线性低密度聚乙烯与超高分子量的聚乙烯、聚酰胺及三元乙丙橡胶相互协同，以根据相似相容原料，提高树脂基料在加热熔融后的流动性能，便于后续加工成型。
在本发明的一种优选实施方式中，线性低密度聚乙烯的密度为0.92-0.94g/cm3。
典型但非限制性的，线性低密度聚乙烯的密度如为0.92、0.925、0.93、0.935或0.94g/cm3。
在本发明的一种优选实施方式中，三元乙丙橡胶的门尼粘度为40-60。
上述门尼粘度指的是Z100℃1+4，其中Z＝40-60，Z-转动粘度值；1-预热时间为1min；4-转动时间为4min；100℃-试验温度为100℃。
典型但非限制性的，三元乙丙橡胶的门尼粘度如为40、42、45、48、50、52、55、58或60。
通过控制三元乙丙橡胶的门尼粘度为40-60，以使得三元乙丙橡胶与其它原料协同制备得到的研磨棍具有优异的韧性。
在本发明的一种优选实施方式中，聚酰胺的数均分子量为2-3万。
典型但非限制性的，聚酰胺的数均分子量如为2万、2.2万、2.5万、2.8万或3万。
在本发明的一种优选实施方式中，聚酰胺包括(PA6、PA66、PA610、PA612、PA1010、PA11、PA12、PA46、PA47)
在本发明的一种优选实施方式中，超高分子量聚乙烯包括日本三井MILLIONXM220和/或美国泰科纳GUR5113。
在本发明的一种优选实施方式中，线性低密度聚乙烯包括中石油昆仑DFDA7042N和/或中石化DFDC-7050。
在本发明的一种优选实施方式中，三元乙丙橡胶包括日本三井EPDM3092PM、日本三井EPDM 3090EM或美国陶氏NORDEL IP 4570中的至少一种。
在本发明的一种优选实施方式中，所述研磨棍的原料还包括相容剂。通过在研磨棍的原料中加入相容剂，以使得树脂基料中各组分与研磨颗粒混合的更为均匀，相容性更好，从而使得后续加工制备得到的研磨棍的性能更为优异。
在本发明的一种优选实施方式中，所述相容剂包括马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸1810和POE中的至少一种。
在本发明中，POE即聚烯烃弹性体。
上述“至少一种”指的是相容剂既可以包括马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸和POE中一种或两种以上的混合物。
在本发明的一种优选实施方式中，硬脂酸为东马工业级硬脂酸1810。
在本发明的一种优选实施方式中，POE为高熔酯POE，优选为美国陶氏POE8402。
在本发明的一种优选实施方式中，相容剂为树脂基料的0.5-3wt％。
典型但非限制性的，相容剂的用量为树脂基料的0.5wt％、0.8wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％或3wt％。
根据本发明的第二个方面，本发明还提供了上述研磨棍的制备方法，包括如下步骤：提供树脂基料、磨料颗粒和任选的相容剂的混合物，将所述混合物加工成型，得到研磨棍。
本发明提供的研磨棍的制备方法工艺简单，操作方便，易于实现工业化大生产，节约人力物力，降低成本。
在本发明的一种优选实施方式中，所述混合物先加热成熔体后再注射成型，得到研磨棍。
通过注射成型方式更易于研磨棍的成型加工，更利于降低成本。
根据本发明的第三个方面，本发明提供上述研磨棍在金属件研磨处理工艺中的应用。
本发明提供的研磨棍对金属件进行研磨处理后，研磨件不仅光滑平整，而且即使在高速干式研磨条件下，也不会在金属件表面留下污渍，从而有效提高了金属件加工的成品率，具有广阔的应用前景。
在本发明的一种优选实施方式中，金属件包括但不限于钢种N06600线材和钢种Q235B板材。
钢种N06600线材属于镍铬合金，比200及201低碳合金具有更好的耐腐蚀性，尤其突出的性能是能够抗干氯气和氯化氢、氧化和碳化腐蚀，在普通酸洗过程中很难去除表面氧化皮，即使能去除所需要时间14-24小时。由于线材表面氧化皮厚度的不均匀，局部表面层厚(300-500μm)的去皮率差，薄(150-300μm)的可以过酸洗。不过酸洗情况下去皮率只有85-90％。使用本发明提供的研磨棍进行研磨处理后去皮率达到99％，生产率比酸洗工艺提高2-4倍，而且不会造成过酸现象，也不会造成环境污染。钢材损耗率控制在0.5-0.8％。
钢种Q235B板材是一种低碳钢。有一定的伸长率、强度，良好的韧性和铸造性，易于冲压和焊接，表面氧化皮厚度30-50μm。由于板材在冷却过程中保温均匀其氧化皮厚度更薄，薄的氧化皮在钢材表面的吸附力更强。普通酸洗需要通过盐浴、硫酸松皮。再通过混酸去皮工艺复杂，生产效率低下，操作危险性高，造成环境污染严重。
使用本发明提供的研磨棍对钢种Q235B板材进行研磨处理替代酸洗工艺去皮，生产工艺更简单，去皮率更高，能够达到99.5％，生产率比酸洗工艺提高2-4倍，无危险性，不会造成环境污染。钢材损耗率控制在0.4-0.7％，比普通酸洗工艺稍低。
在本发明的一种优选实施方式中，根据待研磨金属件形材的不同情况可选用不同长度直径的研磨棍，应材料的品质及客户要求选用不同基料与磨料粒子组合的研磨棍，更好的提高产品的生产率、品质率。研磨棍型号例如：
Figure BDA0002276110610000084
Figure BDA0002276110610000081
优选
Figure BDA0002276110610000082
更优选
Figure BDA0002276110610000083
根据形材的不同优化长径比。
在本发明的一种优选实施方式中，研磨棍固定在辊芯上，且所述辊芯在电机的驱动下高速旋转，从而带动所述研磨辊通过磨刷的方式将金属件表面的氧化层去除，使得金属件表面光亮如新，同时该处理过程环保无污染。
下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的说明。
实施例1-1
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和35质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为76:12:8:4，所述研磨颗粒为36目碳化硅和30目白刚玉的混合物，且两者的质量比为28:7。其中，聚酰胺为己二酰己二胺和葵二酰己二胺的共聚物，且数均分子量为2-3万，所述超高分子量聚乙烯数均分子量为160万，密度为0.95g/cm3；线性低密度聚乙烯聚乙烯的数均分子量为10万，密度为0.93g/cm3；三元乙丙橡胶的门尼粘度为50。
实施例1-2
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和25质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为66:20:9:5，所述研磨颗粒为30目白刚玉和80目氧化铝的混合物，且两者的质量比为20:5。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯聚乙烯和三元乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-3
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和21质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为60:22:11:7，所述研磨颗粒为80目氧化铝。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙、线性低密度聚乙烯聚乙烯和三元乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-4
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和17质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为53:27:11:9，所述研磨颗粒为80目氧化铝。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯聚乙烯和三元乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-5
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和5质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为70:12:8:10，所述研磨颗粒为36目碳化硅。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-6
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和100质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为65:18:7:10，所述研磨颗粒为36目碳化硅和30目白刚玉的混合物，且两者的质量比为20:5。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-7
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和11质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶，且四者的质量比为65:18:7:10，所述研磨颗粒为36目碳化硅和30目白刚玉的混合物，且两者的质量比为20:5。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯聚乙烯和乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-8
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和66质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶，且四者的质量比为65:18:7:10，所述研磨颗粒为36目碳化硅和30目白刚玉的混合物，且两者的质量比为20:5。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯聚乙烯和乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-9
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和18质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶，且四者的质量比为65:18:7:10，所述研磨颗粒为36目碳化硅和30目白刚玉的混合物，且两者的质量比为20:5。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯聚乙烯和乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-10
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括100质量份树脂基料和53质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶，且四者的质量比为65:18:7:10，所述研磨颗粒为36目碳化硅和30目白刚玉的混合物，且两者的质量比为20:5。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯聚乙烯和三元乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例1-11
本实施例提供了一种研磨棍，其与实施例10的不同之处在于，聚酰胺为己二酰己二胺的均聚物，且其数均分子量为2-3万。
实施例1-12
本实施例提供了一种研磨棍，其与实施例10的不同之处在于，聚酰胺为葵二酰己二胺的均聚物，且其数均分子量为2-3万。
实施例1-13
本实施例提供了一种研磨棍，其与实施例10的不同之处在于，超高分子量聚乙烯的数均分子量为150万。
实施例1-14
本实施例提供了一种研磨棍，其与实施例10的不同之处在于，超高分子量聚乙烯的数均分子量为170万。
实施例1-15
本实施例提供了一种研磨棍，其与实施例10的不同之处在于，线性低密度聚乙烯的数均分子量为5万。
实施例1-16
本实施例提供了一种研磨棍，其与实施例10的不同之处在于，线性低密度聚乙烯的数均分子量为15万。
实施例1-17
本实施例提供了一种研磨棍，其与实施例10的不同之处在于，三元乙丙橡胶的门尼粘度为40。
实施例1-18
本实施例提供了一种研磨棍，其与实施例10的不同之处在于，三元乙丙橡胶的门尼粘度为60。
实施例1-19
本实施例提供了一种研磨棍的制备方法，包括如下步骤：
(1)将1mm左右的聚酰胺、聚乙烯、低密度线性乙烯和耐磨橡胶混合，再和磨料颗粒分别装入温度(包括螺杆前段、中段和后段的温度)为250℃的双螺杆挤出机的两个喂料器中，螺杆挤出的转速为50-150转/min；装有树脂基料的喂料器置于螺杆前段，装有磨料的喂料器置于螺杆中部；被螺杆挤入到螺杆中部时已呈部分或全部熔融状态的树脂基料与由双螺杆挤出机的中部喂料口进入双螺杆挤出机中的磨料颗粒相遇，在螺杆末端共混，抽真空，使物料混合均匀，挤出，注射、成型，连续生产一次成型制得研磨棍。
其中，装有树脂基料的喂料器和装有磨料颗粒的喂料器的出口处置有一小螺杆，通过电机的变频控制该小螺杆的转速，使装有树脂基料的喂料器的出口的物料和装有磨料颗粒喂料器的出口的物料的流量得到控制，通过调节电机的变频器可控制磨料颗粒与树脂基料均匀混合。
上述实施例1-1～1-18提供的研磨棍均采用实施例1-19提供的制备方法制备得到。
对比例1-1
本对比例提供了一种研磨棍，该研磨棍与实施例1-10的不同之处在于，其原料包括100质量份的树脂基料和4质量份的磨料颗粒，其中，树脂基料的组成和磨料颗粒的组成均同实施例1-10，在此不再赘述。
对比例1-2
本对比例提供了一种研磨棍，该研磨棍与实施例1-10的不同之处在于，其原料包括100质量份的树脂基料和120质量份的磨料颗粒，其中，树脂基料的组成和磨料颗粒的组成均同实施例1-10，在此不再赘述。
对比例1-3
本对比例提供了一种研磨棍，该研磨棍与实施例1-10的不同之处在于，树脂基料中未加入超高分子量聚乙烯，且聚酰胺、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶的质量比为65:7:10，其于磨料颗粒的组成及树脂基料和磨料颗粒的质量比均同实施例1-10，在此不再赘述。
对比例1-4
本对比例提供了一种研磨棍，该研磨棍与实施例1-10的不同之处在于，树脂基料中未加入线性低密度聚乙烯，且聚酰胺、超高分子量聚乙烯和乙丙橡胶的质量比为65:18:10，其于磨料颗粒的组成及树脂基料和磨料颗粒的质量比均同实施例1-10，在此不再赘述。
对比例1-5
本对比例提供了一种研磨棍，该研磨棍与实施例1-10的不同之处在于，树脂基料中未加入乙丙橡胶，且聚酰胺、超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯的质量比为65:18:7，其于磨料颗粒的组成及树脂基料和磨料颗粒的质量比均同实施例1-10，在此不再赘述。
对比例1-6
本对比例提供了一种研磨棍，该研磨棍与实施例1-10的不同之处在于，树脂基料中聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶的质量比为50:10:20:20，其于磨料颗粒的组成及树脂基料和磨料颗粒的质量比均同实施例1-10，在此不再赘述。
上述对比例1-1～1-6提供的研磨棍的制备方法同实施例1-19，在此不再赘述。
试验例1
将实施1-1～1-18及对比例1-1～1-6提供的研磨棍进行机械性能测试，结果如表1所示。
表1研磨棍的机械性能数据表
Figure BDA0002276110610000141
Figure BDA0002276110610000151
其中，上述硬度、抗拉强度和耐磨强度的测试标准为:
硬度：测试机VEGOUR LX-A执行标准GB/T531-1999橡胶塑料邵氏硬度。
抗拉强度:测试机源峰YF-900计算标准ISO527-2:2012塑料拉伸抗拉强度MPa。
磨耗：测试机ZB-201阿克隆磨耗机执行标准GB/T1689-2014橡胶塑料磨耗CM3/1.61KM。
通过对表1中实施例与对比例的机械性能数据分析可以得出如下结论：
(1)实施例1-5和对比例1-1的对比可以看出，研磨颗粒用量的的减少会降低研磨棍硬度，提高抗拉强度，磨耗也随之上升。实例例1-6和对比例1-2的对比可以看出，研磨颗粒用量的增加会提高研磨棍硬度，降低了抗拉强度，磨耗也会上升。
(2)通过实施例1-7～1-18的性能数据可以看出，树脂基料中聚酰胺、超高分子量聚乙烯和线性低密度聚乙烯数均分子量及三元乙丙橡胶粘度的变化对研磨棍机械性能影响较小。
(3)通过对比例1-3的性能数据可以看出，树脂基料中缺少了超高分子量聚乙烯会造成研磨棍磨耗急剧上升。
(4)通过对比例1-4实施例和1-5中可以看出，树脂基料中缺少了线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶会造成研磨棍硬度增加、降低抗拉强度降低，磨耗上升。
试验例2
将实施1-1～1-18及对比例1-1～1-6提供的研磨棍对钢种N0660线材进行去皮研磨，其中将酸洗工艺作为对照组，研磨结果如表2所示。
表2钢种N0660线材研磨结果数据表
Figure BDA0002276110610000161
从表2中实施例1-1至1-18与对比例1-1至1-6的对比可以看出，本发明实施例1-1～1-18提供的研磨棍对钢种N0660线材进行去皮研磨后作业效率显著缩短，去皮率显著提高，钢材损耗率基本相当，生产周期显著缩短，且线材表面无污渍，能够有效提高被研磨线材的成品率。实施例2-1
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括76质量份树脂基料和24质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶，且四者的质量比为63:3:5:5，所述研磨颗粒为36目碳化硅。其中，聚酰胺为己二酰己二胺和葵二酰己二胺的共聚物，且数均分子量为2-3万，所述超高分子量聚乙烯数均分子量为60万，密度为0.95g/cm3；线性低密度聚乙烯聚乙烯的数均分子量为10万，密度为0.93g/cm3；乙丙橡胶的门尼粘度为50。
实施例2-2
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括72质量份树脂基料和28质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶，且四者的质量比为55:8:6:3，所述研磨颗粒为46目铬刚玉和180目氧化铝的混合物，且两者的质量比为24:4。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯数、线性低密度聚乙烯聚乙烯和乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例2-3
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括73质量份树脂基料和27质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶，且四者的质量比为57:7:5:4，所述研磨颗粒为180目氧化铝。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯数、线性低密度聚乙烯聚乙烯和乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
实施例2-4
本实施例提供了一种研磨棍，其原料包括81质量份树脂基料和19质量份的研磨颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和乙丙橡胶，且四者的质量比为57:11:7:6，所述研磨颗粒为180目氧化铝。其中，聚酰胺、超高分子量聚乙烯数、线性低密度聚乙烯聚乙烯和乙丙橡胶均与实施例1中为同批次，在此不再赘述。
上述实施例2-1～2-4提供的研磨棍的制备方法同实施例1-19，在此不再赘述。
试验例3
将实施2-1～2-4提供的研磨棍进行机械性能测试，结果如表3所示。
表3研磨棍的机械性能数据表
硬度(HA) 抗拉强度(MPa) 磨耗(CM3/1.61KM)
实施例2-1 75 4 88
实施例2-2 76 5 82
实施例2-3 71 4 83
实施例2-4 68 5 90
其中，上述硬度、抗拉强度和耐磨强度的测试标准为：
硬度：测试机VEGOUR LX-A执行标准GB/T531-1999橡胶塑料邵氏硬度。
抗拉强度:测试机源峰YF-900计算标准ISO527-2:2012塑料拉伸抗拉强度MPa。
磨耗：测试机ZB-201阿克隆磨耗机执行标准GB/T1689-2014橡胶塑料磨耗CM3/1.61KM。
从表3可以看出，实施例2-1～2-4提供的研磨棍机械性能优异，耐磨性能良好。
试验例4
将实施2-1～4、实施例1-5～1-18及对比例1-1～1-6提供的研磨棍对钢种Q235板材进行去皮研磨，其中将酸洗工艺作为对照组，研磨结果如表4所示。
表4钢种Q235板材研磨结果数据表
Figure BDA0002276110610000191
Figure BDA0002276110610000211
从表4中实施例2-1～2-4及实施例1-5～1-18与对比例1-1～1-6的对比可以看出，本发明实施例2-1～2-4及实施例1-5～1-18提供的研磨棍对钢种Q235板材进行去皮研磨后作业效率显著缩短，去皮率显著提高，钢材损耗率基本相当，生产周期显著缩短，且板材表面无污渍，能够有效提高被研磨板材的成品率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种研磨棍，其特征在于，所述研磨棍的原料包括树脂基料和磨料颗粒，所述树脂基料包括聚酰胺、超高分子量聚乙烯、线性低密度聚乙烯和三元乙丙橡胶，且四者的质量比为(45-80):(2-27):(1-20):(1-20)，优选为(50-78):(3-23):(3-14):(2-13)，更优选为(52-76):(6-23):(5-11):(3-10)。
2.根据权利要求1所述的研磨棍，其特征在于，所述磨料颗粒与所述树脂基料的质量比为(5-100)：100，优选为(11-100)：100，更优选为(18-100)：100；
优选地，所述磨料颗粒的粒径为30-320目。
3.根据权利要求1所述的研磨棍，其特征在于，所述磨料颗粒包括二氧化硅、氧化铝、碳化硅、白刚玉、铬刚玉、单晶刚玉、人造金刚石和立方氮化硼中的至少一种，优选为碳化硅和白刚玉的混合物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的研磨棍，其特征在于，所述聚酰胺包括全脂肪族聚酰胺，所述全脂肪族聚酰胺的重复单元包括如下式I和式Ⅱ中的至少一种：
-CO-C4H8-CO-NH-C6H12-NH- 式I
-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO- 式Ⅱ。
5.根据权利要求1-3任一项所述的研磨棍，其特征在于，所述聚酰胺的单体包括己二酰己二胺、己二酰己二胺衍生物、葵二酰己二胺和葵二酰己二胺衍生物中的至少一种；
优选地，所述己二酰己二胺衍生物包括具有4～12个碳原子的脂肪族亚烃基，优选包括具有4～8个碳原子的脂肪族亚烃基，更优选包括亚己基、亚丁基和亚辛基中的至少一种。
6.根据权利要求1-3任一项所述的研磨棍，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯的数均分子量为150～170万；
优选地，所述线性低密度聚乙烯的数均分子量为5～15万；
优选地，所述三元乙丙橡胶的门尼粘度为40～60；
优选地，所述聚酰胺的数均分子量为2-3万。
7.根据权利要求1-3任一项所述的研磨棍，其特征在于，所述研磨棍的原料还包括相容剂；
优选地，所述相容剂包括马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、硬脂酸和POE中的至少一种；
优选地，所述相容剂用量为树脂基料的0.5-3wt％。
8.一种权利要求1-7任一项所述研磨棍的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供树脂基料、磨料颗粒和任选的相容剂的混合物，将所述混合物加工成型，得到研磨棍。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述混合物先加热成熔体后再注射成型，得到研磨棍。
10.根据权利要求1-7任一项所述的研磨棍在金属件研磨处理工艺中的应用。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112892677A (zh) * 2021-03-01 2021-06-04 龙岩学院 一种组织匀浆研磨棒

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1126963A (zh) * 1993-05-12 1996-07-17 美国3M公司 表面加工制品及其制造方法
CN104562286A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 杜邦兴达（无锡）单丝有限公司 一种磨料丝及其制造方法
CN106392921A (zh) * 2016-11-24 2017-02-15 东莞市金利威磨料磨具有限公司 一种弹性磨片的配方及其加工方法
CN106826591A (zh) * 2017-03-17 2017-06-13 衢州学院 一种橡胶树脂复合结合剂磨具及其制备方法
CN106956222A (zh) * 2017-03-17 2017-07-18 衢州学院 一种采用橡胶结合剂的多孔海绵复合金刚石研磨丸片及其制备方法
US20190299363A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Saint-Gobain Abrasves, Inc. Abrasive article including a coating

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1126963A (zh) * 1993-05-12 1996-07-17 美国3M公司 表面加工制品及其制造方法
CN104562286A (zh) * 2013-10-11 2015-04-29 杜邦兴达（无锡）单丝有限公司 一种磨料丝及其制造方法
CN106392921A (zh) * 2016-11-24 2017-02-15 东莞市金利威磨料磨具有限公司 一种弹性磨片的配方及其加工方法
CN106826591A (zh) * 2017-03-17 2017-06-13 衢州学院 一种橡胶树脂复合结合剂磨具及其制备方法
CN106956222A (zh) * 2017-03-17 2017-07-18 衢州学院 一种采用橡胶结合剂的多孔海绵复合金刚石研磨丸片及其制备方法
US20190299363A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Saint-Gobain Abrasves, Inc. Abrasive article including a coating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112892677A (zh) * 2021-03-01 2021-06-04 龙岩学院 一种组织匀浆研磨棒

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