CN111993299A - 一种低泡沫磨料磨具的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低泡沫磨料磨具的制备方法，包括如下步骤：S1磨料处理：利用SiO2、Na2B4O7·10H2O、Na2CO3、Li2CO3、Y(NO3)3·6H2O和H2O在磨料颗粒表面包覆一层熔融物料，得到预处理磨料；S2在预处理磨料中加入结合剂、粘结剂，然后挤压成型，在通过烘干对其进行干燥处理，得到磨料胚体，然后对磨料胚体进行高温煅烧，研磨成磨料颗粒；S3磨料表面改性；S4制备磨具。本发明磨削和抛光过程中比较锋利，而且有很好的自锐作用和耐用度，在被加工工件表面可以获得稳定的表面质量和一致性，同时在抛光过程中，无需在水中再添加消泡剂，也能够不产生泡沫或者产生的泡沫很快自动消除，最终达到使用方便，容易清洗，节约用水，环保安全的效果。
Description
技术领域
本发明涉及磨料磨具制作技术领域，尤其涉及一种低泡沫磨料磨具的制备方法。
背景技术
不饱和聚酯树脂是由二元酸与二元醇缩聚而成聚合物，其分子结构中含有非芳族的不饱和键，可用适当的引发剂引发交联剂反应而成为一种热固性塑料。磨具是机械制造业不可缺少的重要材料，随着世界机械制造业向中国的转移，中国机械制造业的发展将消耗大量的磨具材料，同时也对磨具的质量与性能提出了更高的要求。随着磨料磨具市场竞争的加剧，对材料成本和性能要求越来越苛刻，开发低成本以及具备特殊性能的磨料磨具成为占据市场最有效的手段。同时，世界各国对环保的重视加强，降低能耗，节约水资源以及减排、减污已成为各国的国家战略，在磨料磨具制造和应用领域，减污、减排也是一个不可绕开的难题，国内的产品要出口到国外，往往会遇到环保门槛。
传统的磨具加工常采用酚醛树脂和环氧树脂做结合剂来制造，其缺点是：磨具的制造工艺复杂，操作繁琐；设备投资大，产品成本高；发泡型抛光磨具工艺不易控制，产品废品率高；耐磨性差，加工效率低；而且被加工材料表面的光泽度较低。而采用不饱和聚酯树脂用做磨料模具结合剂时，不仅能够快速固化和良好粘接，而且具有较好的浸润性，流动性，耐磨性等特殊性能，受到同领域人员的普遍关注，但是，目前用不饱和聚酯树脂制作的磨料磨具在用于抛光的过程中会产生大量泡沫，不方便清洗，以及清洗需要大量的水，增加了废水排放。而目前国外的磨料磨具在抛光使用中却不产生泡沫或者泡沫很快自动消除，大大节约了清洗用水和工时，减少了排放。欧美及日本都有这类磨料磨具产品，但是国外在这方面的技术控制严格，国内目前还无法生产出类似产品。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种低泡沫磨料磨具的制备方法。
本发明提出的一种低泡沫磨料磨具的制备方法，包括如下步骤：
S1磨料处理：利用SiO2、Na2B4O7·10H2O、Na2CO3、Li2CO3、Y(NO3)3·6H2O和H2O在磨料颗粒表面包覆一层熔融物料，得到预处理磨料；
S2在预处理磨料中加入结合剂、粘结剂，然后挤压成型，在通过烘干对其进行干燥处理，得到磨料胚体，然后对磨料胚体进行高温煅烧，研磨成磨料颗粒；
S3磨料表面改性：选用粒度为2-3微米的磨料颗粒，然后加入表面改性剂，进行搅拌呼和均匀，将混合后的磨料烘干，研磨成磨料粉；
S4制备磨具：
S41按照质量比30:37:33：3分别称取磨料粉、不饱和聚酯树脂、硫酸镁和过氧化环已酮进行混合，得到混合物；
S42将混合物倒入磨具的模具中，然后在混合物中加入结合剂进行粘结，然后固化，固化完成后静止，然后脱模，得到模具。
优选的，所述结合剂是过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮或过氧化环己酮中的一种或几种。
优选的，所述步骤S42固化的条件为：先在40-50℃ 下固化6-8小时；待脱模后静置40-50小时使其完全固化。
优选的，所述步骤S41的混合采用球磨进行混料，使用聚氨酯球作为球磨球，球磨球的直径为1-4厘米。
优选的，所述球磨的条件为40-100转/分钟，球磨1-3小时。
优选的，所述步骤S2烘干的条件为：在110-130 ℃下干燥2-3小时。
优选的，所述步骤S2的挤压成型采用螺杆挤出磨料成形机，混合后的预处理磨料放入到螺杆挤出磨料成形机中在温度为55℃～65℃下进行加热，加热后的物料 在螺杆挤出磨料成形机的挤压下形成直径或长度为0.5～5mm的所述颗粒状物料或所述长条状物料。
优选的，所述步骤S3选择合适的筛网使用振动筛对粉碎后的物料进行筛分，筛出的大料再次粉碎，直至筛分成所需径粒的聚合磨料。
本发明中，所述一种低泡沫磨料磨具的制备方法，磨削和抛光过程中比较锋利，而且有很好的自锐作用和耐用度，在被加工工件表面可以获得稳定的表面质量和一致性，同时在抛光过程中，无需在水中再添加消泡剂，也能够不产生泡沫或者产生的泡沫很快自动消除，最终达到使用方便，容易清洗，节约用水，环保安全的效果。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种低泡沫磨料磨具的制备方法，包括如下步骤：
S1磨料处理：利用SiO2、Na2B4O7·10H2O、Na2CO3、Li2CO3、Y(NO3)3·6H2O和H2O在磨料颗粒表面包覆一层熔融物料，得到预处理磨料；
S2在预处理磨料中加入结合剂、粘结剂，然后挤压成型，在通过烘干对其进行干燥处理，得到磨料胚体，然后对磨料胚体进行高温煅烧，研磨成磨料颗粒；
S3磨料表面改性：选用粒度为2-3微米的磨料颗粒，然后加入表面改性剂，进行搅拌呼和均匀，将混合后的磨料烘干，研磨成磨料粉；
S4制备磨具：
S41按照质量比30:37:33：3分别称取磨料粉、不饱和聚酯树脂、硫酸镁和过氧化环已酮进行混合，得到混合物；
S42将混合物倒入磨具的模具中，然后在混合物中加入结合剂进行粘结，然后固化，固化完成后静止，然后脱模，得到模具。
本发明中，所述结合剂是过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮或过氧化环己酮中的一种或几种。
本发明中，所述步骤S42固化的条件为：先在40-50℃ 下固化6-8小时；待脱模后静置40-50小时使其完全固化。
本发明中，所述步骤S41的混合采用球磨进行混料，使用聚氨酯球作为球磨球，球磨球的直径为1-4厘米。
本发明中，所述球磨的条件为40-100转/分钟，球磨1-3小时。
本发明中，所述步骤S2烘干的条件为：在110-130 ℃下干燥2-3小时。
本发明中，所述步骤S2的挤压成型采用螺杆挤出磨料成形机，混合后的预处理磨料放入到螺杆挤出磨料成形机中在温度为55℃～65℃下进行加热，加热后的物料 在螺杆挤出磨料成形机的挤压下形成直径或长度为0.5～5mm的所述颗粒状物料或所述长条状物料。
本发明中，所述步骤S3选择合适的筛网使用振动筛对粉碎后的物料进行筛分，筛出的大料再次粉碎，直至筛分成所需径粒的聚合磨料。
本发明：磨料处理：利用SiO2、Na2B4O7·10H2O、Na2CO3、Li2CO3、Y(NO3)3·6H2O和H2O在磨料颗粒表面包覆一层熔融物料，得到预处理磨料；在预处理磨料中加入结合剂、粘结剂，然后挤压成型，在通过烘干对其进行干燥处理，得到磨料胚体，然后对磨料胚体进行高温煅烧，研磨成磨料颗粒；磨料表面改性：选用粒度为2-3微米的磨料颗粒，然后加入表面改性剂，进行搅拌呼和均匀，将混合后的磨料烘干，研磨成磨料粉；制备磨具：按照质量比30:37:33：3分别称取磨料粉、不饱和聚酯树脂、硫酸镁和过氧化环已酮进行混合，得到混合物；将混合物倒入磨具的模具中，然后在混合物中加入结合剂进行粘结，然后固化，固化完成后静止，然后脱模，得到模具。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种低泡沫磨料磨具的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1磨料处理：利用SiO2、Na2B4O7·10H2O、Na2CO3、Li2CO3、Y(NO3)3·6H2O和H2O在磨料颗粒表面包覆一层熔融物料，得到预处理磨料；
S2在预处理磨料中加入结合剂、粘结剂，然后挤压成型，在通过烘干对其进行干燥处理，得到磨料胚体，然后对磨料胚体进行高温煅烧，研磨成磨料颗粒；
S3磨料表面改性：选用粒度为2-3微米的磨料颗粒，然后加入表面改性剂，进行搅拌呼和均匀，将混合后的磨料烘干，研磨成磨料粉；
S4制备磨具：
S41按照质量比30:37:33：3分别称取磨料粉、不饱和聚酯树脂、硫酸镁和过氧化环已酮进行混合，得到混合物；
S42将混合物倒入磨具的模具中，然后在混合物中加入结合剂进行粘结，然后固化，固化完成后静止，然后脱模，得到模具。
2.根据权利要求1所述的一种低泡沫磨料磨具的制备方法，其特征在于，所述结合剂是过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮或过氧化环己酮中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种低泡沫磨料磨具的制备方法，其特征在于，所述步骤S42固化的条件为：先在40-50℃ 下固化6-8小时；待脱模后静置40-50小时使其完全固化。
4.根据权利要求1所述的一种低泡沫磨料磨具的制备方法，其特征在于，所述步骤S41的混合采用球磨进行混料，使用聚氨酯球作为球磨球，球磨球的直径为1-4厘米。
5.根据权利要求4所述的一种低泡沫磨料磨具的制备方法，其特征在于，所述球磨的条件为40-100转/分钟，球磨1-3小时。
6.根据权利要求1所述的一种低泡沫磨料磨具的制备方法，其特征在于，所述步骤S2烘干的条件为：在110-130 ℃下干燥2-3小时。
7.根据权利要求1所述的一种低泡沫磨料磨具的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的挤压成型采用螺杆挤出磨料成形机，混合后的预处理磨料放入到螺杆挤出磨料成形机中在温度为55℃～65℃下进行加热，加热后的物料 在螺杆挤出磨料成形机的挤压下形成直径或长度为0.5～5mm的所述颗粒状物料或所述长条状物料。
8.根据权利要求1所述的一种低泡沫磨料磨具的制备方法，其特征在于，所述步骤S3选择合适的筛网使用振动筛对粉碎后的物料进行筛分，筛出的大料再次粉碎，直至筛分成所需径粒的聚合磨料。
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| US3661544A (en) * | 1969-11-28 | 1972-05-09 | Bmi Lab Industry | A method for making thermosetting resinous abrasive tools |
| CN101069961A (zh) * | 2007-06-18 | 2007-11-14 | 上海达特精密机械配件有限公司 | 重研削用立方氮化硼磨块装置及其基座和磨块的制备方法 |
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