CN111037481B - 电触头研磨用氧化镁树脂研磨石、制作、回收再利用及残留物去除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电触头研磨用氧化镁树脂研磨石、其制作、回收再利用及残留物去除方法，其技术方案是按重量比配置氧化镁粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、乙酸乙酯；将聚甲基丙烯酸甲酯粉末加入到乙酸乙酯中，搅拌混合体直至聚甲基丙烯酸甲酯全部溶解，溶液澄清后获得聚甲基丙烯酸甲酯乙酸乙酯溶液；将氧化镁粉末加入到聚甲基丙烯酸甲酯溶液中，将混合液浇筑到硅胶模具，烘干获得氧化镁聚甲基丙烯酸甲酯树脂研磨石。本申请的树脂研磨石具有相同研磨抛光能力，且具有表面无残留的特性，可以很好的运用到电接触电材料去毛刺、抛光领域，同时本方法可以实现树脂的回收再利用，大大减少环氧树脂或不饱和树脂等高分子难降解材料对环境的污染。

Description

电触头研磨用氧化镁树脂研磨石、制作、回收再利用及残留物 去除方法

技术领域

本发明属于电触头材料的表面处理技术领域，具体是指电触头研磨用氧化镁树脂研磨石、其制作、回收再利用及残留物去除方法。

背景技术

树脂研磨石与其他研磨材料相比，材质软，缓冲大，磨削能力较弱，对材料表面损伤小。在工业上主要用于有色金属及尼龙等软材质的研磨。在电触头生产制造领域，生产过程材料表面也会生成毛刺，由于电触头材质多为银基或铜基等软材质，故而一般采用对材料影响较小的树脂研磨石进行研磨去毛刺。

在电触头去毛刺工序选用的研磨石，普遍成分由氧化铝、二氧化硅等氧化物的一种或几种与环氧树脂或不饱和树脂组成。上述成分的研磨石材料有一定的去毛刺能力，但在触头表面有较大量氧化物及树脂残留，氧化物与有机物的残留均会对触头的表面接触电阻及焊接性能产生不利影响。由于研磨石材料特性，磨料残留难以去除，氧化铝不与酸碱反应且耐高温，二氧化硅与酸不反应与碱类常温下反应速度较慢，难以采用化学法除去；环氧树脂或不饱和树脂固化后难以再次被溶解或被降解，而采用高温的方式去除树脂也只会使树脂脱水碳化成石墨，而石墨同样影响触头接触电阻与焊接性能。

电触头作为断路器、接触器、继电器等电器开关的核心部件，承担着电路接通与断开的重要工作。电触头性能的稳定性决定了上述电器开关使用的稳定性及可靠性。电触头接触面上残留的研磨石中的氧化物及有机树脂残留会影响触头接触电阻稳定性，严重时引起触头不导电、发热高、粘接无法断开等不良问题。电触头焊接面上残留的研磨石中的氧化物及树脂残留则会影响触头焊接钎着率质量，焊接钎着率质量不稳定则可能时触头使用时脱落，导致开关无法导通。

采用研磨工艺处理电触头材料，磨料使用过程中逐步变小，当磨料小到φ6以下就难以与触头材料分离，无法继续使用。磨料使用后的小磨料及研磨废液内的树脂材料难以降解处理，对环境有不利影响。

发明内容

为解决现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种电触头研磨用氧化镁树脂研磨石、制备及回收再利用的方法，本发明的研磨石既可满足电触头材料研磨去毛刺的要求，又可以通过简单方法即可去除研磨残留，实现表面无残留，不影响触头表面接触与焊接性能，提升触头使用稳定性。并且本发明可以同时解决树脂研磨石中树脂对环境的污染问题。

为实现上述目的，本发明的第一个方面是提供一种电触头研磨用氧化镁树脂研磨石制备及回收再利用方法，其技术方案是包括以下步骤：

(1)水浴加热：将乙酸乙酯在水浴中加热到60-70℃；

(2)聚甲基丙烯酸甲酯溶解：将聚甲基丙烯酸甲酯粉倒入到步骤(1)处理后的乙酸乙酯中，搅拌直至聚甲基丙烯酸甲酯全部溶解，得到混合溶液；

(3)氧化镁粉混合：将氧化镁粉加入到所述混合溶液中，搅拌，形成均匀的粘稠状混合液；

(4)成型：将所述粘稠状混合液倒入到模具中，溶液液面与模具表面齐平，将模具转移到真空烘箱内，加热抽真空，并用冷凝器回收乙酸乙酯；

(5)模具分离：将成型的材料从硅胶模具中倒出获得电触头研磨用氧化镁树脂研磨石。

(6)回收再利用：收集研磨后的小磨料，用清水抛光清洗小磨料表面、烘干，重复步骤(1)将乙酸乙酯水浴加热，再将小磨料加入到乙酸乙酯溶液内溶解聚甲基丙烯酸甲酯，得到粘稠状混合液，最后重复步骤(4)(5)获得氧化镁树脂研磨石。

进一步设置是所述的氧化镁粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、乙酸乙酯质量比为：(1-1.5):1:(3-5)；氧化镁粉费氏粒度为：50-500μm，聚甲基丙烯酸甲酯粉费氏粒度为：50-1000μm。

进一步设置是所用模具为硅胶模具，其型腔形状为圆锥形或圆柱形。

进一步设置是所述模具的型腔的成型直径为：8-20mm，成型深度8-20mm。

进一步设置是所述步骤(4)中真空烘干的温度为50-70℃，所述烘干时间为6-12小时，所述冷凝器冷凝温度为0-10℃。

进一步设置是所述步骤(5)中所述步骤(6)中小研磨石与乙酸乙酯比例为：

1:(2-2.5)。

此外，本发明还提供一种如所述的电触头研磨用氧化镁树脂研磨石的在电触头去毛刺研磨的残留物的去除方法，将研磨后的电触头在60-70℃乙酸乙酯中浸泡5-10分钟，可以溶解表面残存在微量聚甲基丙烯酸甲酯树脂；将电触头材料在硫酸或盐酸内浸泡酸洗5-10分钟可以去除氧化镁。

本发明与现在技术相比有以下优点：

本发明的树脂石磨料是为保证电触头接触电阻低、钎着率高而稳定，解决电触头研磨后表面残留异物问题而设计，可以确保在使用本磨料后不会因研磨作业引入异物影响电触头使用。本发明的研磨石研磨电触头后，触头材料表面残留物为氧化镁与聚甲基丙烯酸甲酯树脂，两者均可采用简单、容易实现的方式去除：将研磨后的触头材料在60-70℃乙酸乙酯溶液中浸泡5-10分钟，可以溶解表面残存在微量聚甲基丙烯酸甲酯树脂；将触头材料在硫酸或盐酸内浸泡酸洗5-10分钟可以去除氧化镁。与传统树脂研磨石相比，本申请的树脂研磨石具有相同研磨抛光能力，同时具有表面无残留的特性，可以很好的运用到电接触电材料去毛刺、抛光领域。

本发明采用的聚甲基丙烯酸甲酯与环氧树脂或不饱和树脂比，本发明所用的树脂可以很好的溶解于乙酸乙酯内，从而研磨后的小磨料可以被反复加工利用，降低使用成本同时保护环境。而环氧树脂或不饱和树脂固化后无法溶解，难以回收利用。

使用本发明的研磨石使用后产生的研磨废液经烘干处理，在热裂解炉中可以将聚甲基丙烯酸甲酯裂解为甲基丙烯酸甲酯单体回收再利用，对环境无污染；而常规研磨废液内的环氧树脂或不饱和树脂难以自然降解，采用加热或燃烧方式处理环氧或不饱和树脂会生成碳粉尘、硫化物、氮化物等对环境污染较大的物质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1本发明工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

为了便于陈述，以下实施例PMMA表示聚甲基丙烯酸甲酯。

实施例1

1、称取费氏粒度为100μm氧化镁粉5kg，费氏粒度500μm PMMA粉5kg、乙酸乙酯15kg。

2、将乙酸乙酯在水浴中加热到70℃。

3、将PMMA粉倒入到乙酸乙酯中，搅拌直至PMMA全部溶解。

4、将氧化镁粉加入到PMMA乙酸乙酯溶液中，搅拌10分钟，形成均匀的粘稠状混合液。

5、将混合液倒入到

的圆锥型硅胶模具中，溶液液面与模具表面齐平，将模具转移到真空烘箱内，加热温度50℃抽真空，烘干时间12小时，冷凝器冷却水温5℃回收乙酸乙酯。

6、将成型的材料从硅胶模具中倒出获得氧化镁PMMA树脂研磨石。

7、将氧化镁研磨石用于AgW类电触头去毛刺，研磨10分钟，并用60℃乙酸乙酯浸泡5分钟去除触头表面PMMA树脂，20％硫酸浸泡5分钟去除触头表面氧化镁，检测外观毛刺全部去除，EDS检测焊接表面未发现氧化镁残留与C含量异常(用C含量表征PMMA残留)。

8、将研磨后产品用于焊接，抽样50个扫描钎着率，焊接平均钎着率达到96.5％，比常规研磨产品提升6.5％。

实施例2

1、称取费氏粒度为300μm氧化镁粉12kg，费氏粒度300μm PMMA粉10kg、乙酸乙酯40kg。

2、将乙酸乙酯在水浴中加热到60℃。

3、将PMMA粉倒入到乙酸乙酯中，搅拌直至PMMA全部溶解。

4、将氧化镁粉加入到PMMA乙酸乙酯溶液中，搅拌15分钟，形成均匀的粘稠状混合液。

5、将混合液倒入到

的圆柱型硅胶模具中，溶液液面与模具表面齐平，将模具转移到真空烘箱内，加热温度70℃抽真空，烘干时间8小时，冷凝器冷却水温5℃回收乙酸乙酯。

6、将成型的材料从硅胶模具中倒出获得氧化镁PMMA树脂研磨石。

7、将氧化镁研磨石用于AgSnO2/Cu铆钉电触头去毛刺，研磨20分钟，并用60℃乙酸乙酯浸泡10分钟去除触头表面PMMA树脂，20％硫酸浸泡10分钟去除触头表面氧化镁，检测外观毛刺全部去除，EDS检测表面未发现氧化镁残留与C含量异常(用C含量表征PMMA残留)。

8、将上述方案研磨后AgSnO2/Cu铆钉电触头与常规树脂研磨石研磨后AgSnO2/Cu铆钉电触头分别铆接、组装后测试100组接触电阻数据，对比两种方式接触电阻，采用本方案的铆钉电触头接触电阻平均0.31mΩ，常规研磨石研磨后平均接触电阻0.38mΩ，本方案接触电阻比常规研磨石研磨降低0.07mΩ。

实施例3

1、称取费氏粒度为80μm氧化镁粉15kg，费氏粒度600μm PMMA粉10kg、乙酸乙酯50kg。

2、将乙酸乙酯在水浴中加热到70℃。

3、将PMMA粉倒入到乙酸乙酯中，搅拌直至PMMA全部溶解。

4、将氧化镁粉加入到PMMA乙酸乙酯溶液中，搅拌20分钟，形成均匀的粘稠状混合液。

5、将混合液倒入到

的圆锥型硅胶模具中，溶液液面与模具表面齐平，将模具转移到真空烘箱内，加热温度70℃抽真空，烘干时间10小时，冷凝器冷却水温10℃回收乙酸乙酯。

6、将成型的材料从硅胶模具中倒出获得氧化镁PMMA树脂研磨石。

7、将氧化镁研磨石用于AgNi类电触头去毛刺，研磨15分钟，并用60℃乙酸乙酯浸泡10分钟去除触头表面PMMA树脂，10％盐酸浸泡15分钟去除触头表面氧化镁，检测外观毛刺全部去除，EDS检测表面未发现氧化镁残留与C含量异常(用C含量表征PMMA残留)。

8、将研磨后产品用于焊接，抽样50个扫描钎着率，焊接平均钎着率达到93.3％，比常规研磨产品提升2％。

实施例4

1、收集研磨后小磨料10kg，用清水抛光清洗小磨料表面，120℃烘干2小时。

2、称取乙酸乙酯20kg，将乙酸乙酯在水浴中加热到70℃。

3、将小磨料加入到乙酸乙酯中，搅拌20分钟，形成均匀粘稠状混合液。

搅拌20分钟，形成均匀的粘稠状混合液。

4、将混合液倒入到

的圆锥型硅胶模具中，溶液液面与模具表面齐平，将模具转移到真空烘箱内，加热温度60℃抽真空，烘干时间8小时，冷凝器冷却水温5℃回收乙酸乙酯。

5、将成型的材料从硅胶模具中倒出获得氧化镁PMMA树脂研磨石。

6、将氧化镁研磨石用于AgNi/Cu类电触头去毛刺，研磨30分钟，并用65℃乙酸乙酯浸泡10分钟去除触头表面PMMA树脂，10％盐酸浸泡10分钟去除触头表面氧化镁，检测外观毛刺全部去除，EDS检测表面未发现氧化镁残留与C含量异常(用C含量表征PMMA残留)。

7、将上述方案研磨后AgNi/Cu铆钉电触头与常规树脂研磨石研磨后AgNi/Cu铆钉电触头分别铆接、组装后测试100组接触电阻数据，对比两种方式接触电阻，采用本方案的铆钉电触头接触电阻平均0.25mΩ，常规研磨石研磨后平均接触电阻0.35mΩ，本方案接触电阻比常规研磨石研磨方案平均降低0.10mΩ。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种电触头研磨用氧化镁树脂研磨石的制作、回收再利用方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）水浴加热：将乙酸乙酯在水浴中加热到60-70℃；

（2）聚甲基丙烯酸甲酯溶解：将聚甲基丙烯酸甲酯粉倒入到步骤（1）处理后的乙酸乙酯中，搅拌直至聚甲基丙烯酸甲酯全部溶解，得到混合溶液；

（3）氧化镁粉混合：将氧化镁粉加入到所述混合溶液中，搅拌，形成均匀的粘稠状混合液；

（4）成型：将所述粘稠状混合液倒入到模具中，溶液液面与模具表面齐平，将模具转移到真空烘箱内，加热抽真空，并用冷凝器回收乙酸乙酯；

（5）模具分离：将成型的材料从硅胶模具中倒出获得电触头研磨用氧化镁树脂研磨石；

（6）回收再利用：收集研磨后的小磨料，用清水抛光清洗小磨料表面、烘干，重复步骤（1）将乙酸乙酯水浴加热，再将小磨料加入到乙酸乙酯溶液内溶解聚甲基丙烯酸甲酯，得到粘稠状混合液，最后重复步骤（4）（5）获得氧化镁树脂研磨石。

2.根据权利要求1所述的一种电触头研磨用氧化镁树脂研磨石的制作、回收再利用方法，其特征在于：所述的氧化镁粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、乙酸乙酯质量比为：(1-1.5):1:(3-5)；氧化镁粉费氏粒度为：50-500μm，聚甲基丙烯酸甲酯粉费氏粒度为：50-1000μm。

3.根据权利要求1所述的电触头研磨用氧化镁树脂研磨石的制作、回收再利用方法，其特征在于：所用模具为硅胶模具，其型腔形状为圆锥形或圆柱形。

4.根据权利要求1所述的电触头研磨用氧化镁树脂研磨石的制作、回收再利用方法，其特征在于：所述模具的型腔的成型直径为：8-20mm，成型深度8-20mm。

5.根据权利要求1所述的电触头研磨用氧化镁树脂研磨石的制作、回收再利用方法，其特征在于：所述步骤（4）中真空烘干的温度为50-70℃，所述烘干时间为6-12小时，所述冷凝器冷凝温度为0-10℃。

6.根据权利要求1所述的电触头研磨用氧化镁树脂研磨石的制作、回收再利用方法，其特征在于：所述步骤（6）中小磨料 与乙酸乙酯比例为：1:（2-2.5）。

7.一种如权利要求1-6之一所述的电触头研磨用氧化镁树脂研磨石的在电触头去毛刺研磨的残留物的去除方法，其特征在于：将研磨后的电触头在60-70℃乙酸乙酯中浸泡5-10分钟，可以溶解表面残存在微量聚甲基丙烯酸甲酯树脂；将电触头材料在硫酸或盐酸内浸泡酸洗5-10分钟可以去除氧化镁。

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