CN112276806B - 一种干湿两用砂纸涂层胶料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及磨砂材料技术领域，具体涉及一种干湿两用砂纸涂层胶料及其制备方法和应用，包括如下重量份的原料：热吸收剂40‑60份、粘结剂2‑10份、助剂3‑10份、填料1‑5份和溶剂50‑70份。本发明的砂纸涂层胶料利用涂附的防堵塞粘结剂在磨削时产生大量热能使其里面的吸热物质产生相转变，从固态转变为液态，起到吸收热量的作用，同时降低工作表面温度，并在磨削面形成液态薄膜润滑层，防止磨屑聚集阻塞产品，从而提高砂纸的耐磨性和磨削效率。

Description

一种干湿两用砂纸涂层胶料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及磨砂材料技术领域，具体涉及一种干湿两用砂纸涂层胶料及其制备方法和应用。
背景技术
目前的涂附磨具在打磨抛光时容易产生表面堵塞，会严重影响砂纸的磨削效率及寿命，严重时甚至会出现烧伤工件等现象。产生砂纸堵塞的原因主要是：摩擦产生的静电吸附、摩擦产生的热量以及排屑差而聚集在产品表面。因此砂纸需要是在复胶完成后加涂一层特殊的防堵塞材料，使产品具有使用时脱屑、散热、不易堵塞等优点。
常规的超涂层砂纸一般用于干磨，但是随着机械手、五轴机等新型打磨设备的出现，特别是针对3c行业的打磨抛光，湿法打磨也越来越普遍，因此为解决砂纸在不同的打磨环境下均有很好的防堵效果，急需制备一种既能在干磨环境有很好效果，又能在湿磨环境下有很好效果的涂层胶料。
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干湿两用砂纸涂层胶料，该涂层胶料在干、湿磨削环境下均可以具有高防堵、防静电、散热快、效率高和寿命长的特点。
本发明的目的在于提供一种干湿两用砂纸涂层胶料的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，制得涂层胶料具有高防堵、防静电、散热快和效率高的特点，而且还具有干湿两用的性能。
本发明的目的在于提供一种干湿两用砂纸涂层胶料的应用，此应用对提升砂纸的寿命、磨削效率有很大的有益效果，可以显著提升涂布后干湿两用砂纸的防堵、防静电和散热性能。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种干湿两用砂纸涂层胶料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002743688600000021
更优选的，所述干湿两用砂纸涂层胶料包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002743688600000022
所述粘结剂为DAP树脂，所述DAP树脂为日本大曹公司生产的邻苯二甲酸二烯丙酯预聚体DAP-A。所述助剂为微晶蜡粉，优选为MX9815微晶蜡粉。
本发明中的砂纸涂层胶料是利用涂附的特殊防堵塞材料在磨削时产生大量热能使其里面的吸热物质产生相转变，从固态转变为液态，起到吸收热量的作用，同时降低工作表面温度，并在磨削面形成液态薄膜润滑层，防止磨屑聚集阻塞产品，从而提高砂纸的耐磨性和磨削效率。其中采用的粘结剂DAP树脂具有优秀的电绝缘性及耐热性，胶膜的机械强度及尺寸稳定性较好，并且在水面磨削的情况下，胶膜有疏水的作用，很好的解决了水面状况下涂层粘结不牢的现象，很大程度的提高了砂纸在水面磨削条件下的磨削效率及寿命；而热吸收剂是整个涂层胶料的核心，可以有效吸收热量，降低砂纸工作表面的温度；而采用的填料可以很好的改变涂层的性能和降低成本，提高其磨削量，另外，其中采用的微晶蜡粉可以显著提高热吸收剂在胶料中的分散效果，防止结团，而本申请中采用的MX9815微晶蜡粉粒径小、分散性好、防结块性佳，可以提高整个涂层胶料的耐热性、粘结强度，同时还可以调高产品的透明性和手感，增加外观品质。
优选的，每份所述热吸收剂为硬脂酸盐，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钠和硬脂酸铝中的至少一种。
本发明中选用的硬脂酸锌具有很好的润滑性，可减少砂纸在打磨过程中热量的产生，另外，硬脂酸锌还具有良好的吸热效果，硬质酸锌相转变温度较低，约为135℃，受热后由固态变为热态，吸收了大量的热量，稳定了砂纸的表面性能，降低了摩擦系数。
优选的，每份所述溶剂是由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.8-1.0:1:0.9-1.2组成的混合物。
本发明中为调高硬质酸锌、微晶蜡粉的溶解和整个胶膜的润湿效果，以及最终烘干条件，本发明采用由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.8-1.0:1:0.9-1.2组成的混合溶剂，根据溶剂不同的相对挥发度，使胶料在烘干时可以阶梯式烘干，不会出现烘干过快胶膜起泡或者不能完全实干的现象。
优选的，每份所述填料是由石墨粉和金属铝粉按照重量比为1.4-1.6:0.6-1.0组成的混合物，且所述石墨粉和金属铝粉粒径均为750-850目。
本发明中的填料选用石墨粉和金属铝粉，其中石墨粉是很好的导电材料，金属铝粉为很好的导热材料，将二者组合使用有利于磨削接触面静电和热量的散发，同时石墨粉作为良好的润滑剂，还可以减少磨削时热量的产生，提升了采用上述胶料制得砂纸的使用寿命。
本发明还提供了一种干湿两用砂纸涂层胶料的制备方法，通过如下步骤制得：
1)按照重量比，将二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯加入搅拌装置中混合搅拌均匀，得到溶剂，备用；
2)按照重量份，将DAP树脂加入步骤1)中得到的溶剂中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物A，备用；
3)按照重量份，将微晶蜡粉加入步骤2)中得到的混合物A中，并以550-650r/min的速率持续搅拌至均匀，得到混合物B，备用；
4)按照重量份，将硬脂酸盐加入步骤3)中得到的混合物B中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物C，备用；
5)按照重量份，将填料入步骤4)中得到的混合物C中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物D，备用；
6)进一步将步骤5)中得到的混合物D以180-220r/min的持续搅拌至均匀无结块现象为止，静置1.8-2.2h，出料得到涂层胶料。
本发明中的干湿两用砂纸涂层胶料通过采用上述方法制得，而利用上述方法制得的干湿两用砂纸涂层胶料在干、湿磨削环境下均可以具有高防堵、防静电、散热快、效率高和寿命长的特点。而在制备过程中需要严格控制步骤5)中的搅拌速率为550-650r/min，若搅拌速率过快则不利于填料均匀分散到混合物C中，进而影响最好制得胶料的性能，若搅拌速率过慢，则填料会在混合物C中中形成包裹体，同样也不利于填料均匀分散到混合物C中，进而影响最好制得胶料的性能；而在步骤6)中需要严格控制搅拌速率为180-220r/min，若搅拌速率过快则会产生分层以及沽泡现象，若搅拌速率过慢则局部结块，最终影响制得胶料的综合性能。
本发明还提供了一种干湿两用砂纸涂层胶料的应用，所述涂层胶料应用于干湿两用砂纸中，常温涂布胶料后在70-80℃的温度范围内烘14-20min即可。
本发明中干湿两用砂纸涂层胶料的应用对提升砂纸的寿命、磨削效率有很大的有益效果，可以显著提升涂布后干湿两用砂纸的防堵、防静电和散热性能，而在烘干时需要严格控制烘干温度为70-80℃。若温度过高则导致胶料烘干过快胶膜起泡，影响最终涂层的效果，若温度过低则会出现不能完全实干的现象，同样影响最终涂层的效果。
本发明的有益效果在于：本发明的砂纸涂层胶料利用涂附的防堵塞材料DAP树脂在磨削时产生大量热能使其里面的吸热物质产生相转变，从固态转变为液态，起到吸收热量的作用，同时降低工作表面温度，并在磨削面形成液态薄膜润滑层，防止磨屑聚集阻塞产品，从而提高砂纸的耐磨性和磨削效率。
本发明中的干湿两用砂纸涂层胶料的制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，制得涂层胶料具有高防堵、防静电、散热快和效率高的特点，而且还具有干湿两用的性能。
本发明中所述干湿两用砂纸涂层胶料的应用对提升砂纸的寿命、磨削效率有很大的有益效果，可以显著提升涂布后干湿两用砂纸的防堵、防静电和散热性能。
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
一种干湿两用砂纸涂层胶料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002743688600000051
所述粘结剂为DAP树脂，所述DAP树脂为日本大曹公司生产的邻苯二甲酸二烯丙酯预聚体DAP-A；所述助剂为微晶蜡粉，优选为MX9815微晶蜡粉。
每份所述热吸收剂为硬脂酸盐，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌。
每份所述溶剂是由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.8:1:0.9组成的混合物。
每份所述填料是由石墨粉和金属铝粉按照重量比为1.4:0.6组成的混合物，且所述石墨粉和金属铝粉粒径均为750目。
所述干湿两用砂纸涂层胶料的制备方法，通过如下步骤制得：
1)按照重量比，将二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯加入搅拌装置中混合搅拌均匀，得到溶剂，备用；
2)按照重量份，将DAP树脂加入步骤1)中得到的溶剂中，并以550r/min的速率持续搅拌15min，得到混合物A，备用；
3)按照重量份，将微晶蜡粉加入步骤2)中得到的混合物A中，并以550r/min的速率持续搅拌至均匀，得到混合物B，备用；
4)按照重量份，将硬脂酸盐加入步骤3)中得到的混合物B中，并以550r/min的速率持续搅拌15min，得到混合物C，备用；
5)按照重量份，将填料入步骤4)中得到的混合物C中，并以550r/min的速率持续搅拌15min，得到混合物D，备用；
6)进一步将步骤5)中得到的混合物D以180r/min的持续搅拌至均匀无结块现象为止，静置1.8h，出料得到涂层胶料。
一种干湿两用砂纸涂层胶料的应用，所述涂层胶料应用于干湿两用砂纸中，常温涂布胶料后在70℃的温度范围内烘14min即可。
实施例2
一种干湿两用砂纸涂层胶料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002743688600000061
所述粘结剂为DAP树脂，所述DAP树脂为日本大曹公司生产的邻苯二甲酸二烯丙酯预聚体DAP-A；所述助剂为微晶蜡粉，优选为MX9815微晶蜡粉。
每份所述热吸收剂为硬脂酸盐，所述硬脂酸盐是由硬脂酸锌和硬脂酸钙按照重量比为0.85:1.0组成的混合物。
每份所述溶剂是由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.85:1.0:1.0组成的混合物。
每份所述填料是由石墨粉和金属铝粉按照重量比为1.45:0.7组成的混合物，且所述石墨粉和金属铝粉粒径均为775目。
所述干湿两用砂纸涂层胶料的制备方法，通过如下步骤制得：
1)按照重量比，将二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯加入搅拌装置中混合搅拌均匀，得到溶剂，备用；
2)按照重量份，将DAP树脂加入步骤1)中得到的溶剂中，并以575r/min的速率持续搅拌18min，得到混合物A，备用；
3)按照重量份，将微晶蜡粉加入步骤2)中得到的混合物A中，并以575r/min的速率持续搅拌至均匀，得到混合物B，备用；
4)按照重量份，将硬脂酸盐加入步骤3)中得到的混合物B中，并以575r/min的速率持续搅拌18min，得到混合物C，备用；
5)按照重量份，将填料入步骤4)中得到的混合物C中，并以575r/min的速率持续搅拌18min，得到混合物D，备用；
6)进一步将步骤5)中得到的混合物D以190r/min的持续搅拌至均匀无结块现象为止，静置1.9h，出料得到涂层胶料。
一种干湿两用砂纸涂层胶料的应用，所述涂层胶料应用于干湿两用砂纸中，常温涂布胶料后在73℃的温度范围内烘15min即可。
实施例3
一种干湿两用砂纸涂层胶料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002743688600000081
所述粘结剂为DAP树脂，所述DAP树脂为日本大曹公司生产的邻苯二甲酸二烯丙酯预聚体DAP-A；所述助剂为微晶蜡粉，优选为MX9815微晶蜡粉。
每份所述热吸收剂为硬脂酸盐，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌。
每份所述溶剂是由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.9:1.0:1.1组成的混合物。
每份所述填料是由石墨粉和金属铝粉按照重量比为1.5:0.8组成的混合物，且所述石墨粉和金属铝粉粒径均为800目。
所述干湿两用砂纸涂层胶料的制备方法，通过如下步骤制得：
1)按照重量比，将二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯加入搅拌装置中混合搅拌均匀，得到溶剂，备用；
2)按照重量份，将DAP树脂加入步骤1)中得到的溶剂中，并以600r/min的速率持续搅拌20min，得到混合物A，备用；
3)按照重量份，将微晶蜡粉加入步骤2)中得到的混合物A中，并以600r/min的速率持续搅拌至均匀，得到混合物B，备用；
4)按照重量份，将硬脂酸盐加入步骤3)中得到的混合物B中，并以600r/min的速率持续搅拌205min，得到混合物C，备用；
5)按照重量份，将填料入步骤4)中得到的混合物C中，并以600r/min的速率持续搅拌20min，得到混合物D，备用；
6)进一步将步骤5)中得到的混合物D以200r/min的持续搅拌至均匀无结块现象为止，静置2.0h，出料得到涂层胶料。
一种干湿两用砂纸涂层胶料的应用，所述涂层胶料应用于干湿两用砂纸中，常温涂布胶料后在75℃的温度范围内烘17min即可。
实施例4
一种干湿两用砂纸涂层胶料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002743688600000091
所述粘结剂为DAP树脂，所述DAP树脂为日本大曹公司生产的邻苯二甲酸二烯丙酯预聚体DAP-A；所述助剂为微晶蜡粉，优选为MX9815微晶蜡粉。
每份所述热吸收剂为硬脂酸盐，所述硬脂酸盐是由硬脂酸锌和硬脂酸钙按照重量比为1.0:1.0组成的混合物。
每份所述溶剂是由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.95:1.0:1.15组成的混合物。
每份所述填料是由石墨粉和金属铝粉按照重量比为1.556:0.9组成的混合物，且所述石墨粉和金属铝粉粒径均为825目。
所述干湿两用砂纸涂层胶料的制备方法，通过如下步骤制得：
1)按照重量比，将二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯加入搅拌装置中混合搅拌均匀，得到溶剂，备用；
2)按照重量份，将DAP树脂加入步骤1)中得到的溶剂中，并以625r/min的速率持续搅拌23min，得到混合物A，备用；
3)按照重量份，将微晶蜡粉加入步骤2)中得到的混合物A中，并以625r/min的速率持续搅拌至均匀，得到混合物B，备用；
4)按照重量份，将硬脂酸盐加入步骤3)中得到的混合物B中，并以625r/min的速率持续搅拌23min，得到混合物C，备用；
5)按照重量份，将填料入步骤4)中得到的混合物C中，并以625r/min的速率持续搅拌23min，得到混合物D，备用；
6)进一步将步骤5)中得到的混合物D以210r/min的持续搅拌至均匀无结块现象为止，静置2.1h，出料得到涂层胶料。
一种干湿两用砂纸涂层胶料的应用，所述涂层胶料应用于干湿两用砂纸中，常温涂布胶料后在78℃的温度范围内烘18min即可。
实施例5
一种干湿两用砂纸涂层胶料，包括如下重量份的原料：
Figure BDA0002743688600000101
所述粘结剂为DAP树脂，所述DAP树脂为日本大曹公司生产的邻苯二甲酸二烯丙酯预聚体DAP-A；所述助剂为微晶蜡粉，优选为MX9815微晶蜡粉。
每份所述热吸收剂为硬脂酸盐，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌。
每份所述溶剂是由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为1.0:1.0:1.2组成的混合物。
每份所述填料是由石墨粉和金属铝粉按照重量比为1.6:1.0组成的混合物，且所述石墨粉和金属铝粉粒径均为850目。
所述干湿两用砂纸涂层胶料的制备方法，通过如下步骤制得：
1)按照重量比，将二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯加入搅拌装置中混合搅拌均匀，得到溶剂，备用；
2)按照重量份，将DAP树脂加入步骤1)中得到的溶剂中，并以650r/min的速率持续搅拌25min，得到混合物A，备用；
3)按照重量份，将微晶蜡粉加入步骤2)中得到的混合物A中，并以650r/min的速率持续搅拌至均匀，得到混合物B，备用；
4)按照重量份，将硬脂酸盐加入步骤3)中得到的混合物B中，并以650r/min的速率持续搅拌25min，得到混合物C，备用；
5)按照重量份，将填料入步骤4)中得到的混合物C中，并以650r/min的速率持续搅拌25min，得到混合物D，备用；
6)进一步将步骤5)中得到的混合物D以220r/min的持续搅拌至均匀无结块现象为止，静置2.2h，出料得到涂层胶料。
一种干湿两用砂纸涂层胶料的应用，所述涂层胶料应用于干湿两用砂纸中，常温涂布胶料后在80℃的温度范围内烘20min即可。
对比例1
本对比例与上述实施例1的区别在于：本对比例中用碳酸钙代替了热吸收剂，本对比例的其余内容与实施例1相同，这里不再赘述。
对比例2
本对比例与上述实施例3的区别在于：本对比例中用甲醇、乙醇和甲苯按照重量比为0.9:1.0:1.1组成的混合溶剂代替了由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.9:1.0:1.1组成的混合溶剂，本对比例的其余内容与实施例3相同，这里不再赘述。
对比例3
本对比例与上述实施例5的区别在于：本对比例中用聚乙烯醇代替了粘结剂，本对比例的其余内容与实施例5相同，这里不再赘述。
对实施例1、3和5和对比例1-3制得的胶料涂布在砂纸进行性能测试，同时还对常规溶剂型涂层砂纸试验样品1和常规水性涂层砂纸试验样品2进行测试，结果如表1(磨条件下：以打磨2分钟为测量点)，如表2(湿磨条件下：以打磨2分钟为测量点)所示：
磨削方法：相同的砂纸粒度，打磨油漆面，在相同磨削时间及打磨压力的条件下观察打磨面积及打磨后砂纸的防堵情况。
表1
Figure BDA0002743688600000121
表2
Figure BDA0002743688600000131
由上述内容可知，采用本发明的干湿两用砂纸涂层胶料制得砂纸在干、湿磨削环境下均可以具有高防堵、防静电、散热快、效率高和寿命长的特点。本发明的胶料中采用的特定的热吸收剂、溶剂和粘结剂能提高干湿两用砂纸各项性能，使其实现既能保证以往的产品的干湿两用的性能，而且该干湿两用砂纸具有很好的柔韧性和磨削效率，生产的成本，对环境更加友好的优点。
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 (4)

1.一种干湿两用砂纸涂层胶料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
热吸收剂 40-60份
粘结剂 2-10份
助剂 3-10份
填料 1-5份
溶剂 50-70份；
所述热吸收剂为硬脂酸盐；所述粘结剂为DAP树脂；所述助剂为微晶蜡粉；
每份所述溶剂是由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.8-1.0:1:0.9-1.2组成的混合物；
所述填料是由石墨粉和金属铝粉按照重量比为1.4-1.6:0.6-1.0组成的混合物，且所述石墨粉和金属铝粉粒径均为750-850目；
所述的干湿两用砂纸涂层胶料通过如下步骤制得：
1）按照重量比，将溶剂加入搅拌装置中混合搅拌均匀，得到溶剂，备用；
2）按照重量份，将粘结剂加入步骤1）中得到的溶剂中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物A，备用；
3）按照重量份，将助剂加入步骤2）中得到的混合物A中，并以550-650r/min的速率持续搅拌至均匀，得到混合物B，备用；
4）按照重量份，将热吸收剂加入步骤3）中得到的混合物B中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物C，备用；
5）按照重量份，将填料入步骤4）中得到的混合物C中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物D，备用；
6）将步骤5）中得到的混合物D以180-220r/min的转速持续搅拌至均匀无结块现象为止，静置1.8-2.2h，出料得到涂层胶料。
2.根据权利要求1所述的一种干湿两用砂纸涂层胶料，其特征在于：包括如下重量份的原料：
热吸收剂 45-55份
粘结剂 3-7份
助剂 4-8份
填料 1-3份
溶剂 55-65份；
所述热吸收剂为硬脂酸盐；所述粘结剂为DAP树脂；所述助剂为微晶蜡粉；
每份所述溶剂是由二甲苯、正丁醇和乙酸乙酯按照重量比为0.8-1.0:1:0.9-1.2组成的混合物；
所述填料是由石墨粉和金属铝粉按照重量比为1.4-1.6:0.6-1.0组成的混合物，且所述石墨粉和金属铝粉粒径均为750-850目；
所述的干湿两用砂纸涂层胶料通过如下步骤制得：
1）按照重量比，将溶剂加入搅拌装置中混合搅拌均匀，得到溶剂，备用；
2）按照重量份，将粘结剂加入步骤1）中得到的溶剂中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物A，备用；
3）按照重量份，将助剂加入步骤2）中得到的混合物A中，并以550-650r/min的速率持续搅拌至均匀，得到混合物B，备用；
4）按照重量份，将热吸收剂加入步骤3）中得到的混合物B中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物C，备用；
5）按照重量份，将填料入步骤4）中得到的混合物C中，并以550-650r/min的速率持续搅拌15-25min，得到混合物D，备用；
6）将步骤5）中得到的混合物D以180-220r/min的转速持续搅拌至均匀无结块现象为止，静置1.8-2.2h，出料得到涂层胶料。
3.根据权利要求1所述的一种干湿两用砂纸涂层胶料，其特征在于：所述硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钠和硬脂酸铝中的至少一种。
4.一种根据权利要求1-3任一项所述的干湿两用砂纸涂层胶料的应用，其特征在于：所述涂层胶料应用于干湿两用砂纸中，常温涂布胶料后在70-80℃的温度范围内烘14-20min即可。
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