CN112428165B - 一种阻尼布抛光垫的制备方法 - Google Patents

一种阻尼布抛光垫的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻尼布抛光垫的制备方法，包括以下步骤：S1混合聚氨酯预混物、粘接固化剂以及银微粒，得到混合固化物；S2控制温度由80℃逐级降低至40℃，得到凝胶化固化物；S3凝胶化固化物粘接面粘接环氧树脂板，经过挤压模具挤压，得到粗制抛光垫；S4横向切割，得到薄层抛光垫；S5酸碱冲洗得到阻尼布抛光垫；S6色选分类，剪切打包贮藏；本发明的有益效果是：利用聚氨酯预混物、粘接固化剂以及银微粒作为原料，同时经过逐级降低的控温，再通过挤压，最后经过横向切割、酸碱冲洗、打磨和色选分类，从而得到充分耐磨和稳定粘接的阻尼布抛光垫。

Description

一种阻尼布抛光垫的制备方法
技术领域
本发明涉及阻尼布抛光垫的制备领域，具体是一种阻尼布抛光垫的制备方法。
背景技术
抛光垫，是一种表面有大量微孔的聚氨酯抛光材料，因此也叫聚氨酯阻尼布。聚氨酯提供了优良的柔软性、弹性和耐磨性，微孔是抛光液的良好储存处，因此阻尼布具有非常好的抛光效果，通常用于对抛光质量要求非常高的领域，如光学晶体、光学玻璃、蓝宝石、MPO光纤连接器、半导体硅片、金相分析等领域。
而现有的抛光垫应用在光学玻璃或蓝宝石上，由于抛光垫本身的材料限制，因此大多会在使用过程中产生抛光垫磨损，并且常规的粘接方式不能牢固的固定阻尼布和环氧树脂板，使用阶段经常会产生分离，导致抛光阶段的硬板硬度不够，从而使抛光机的压力需求增大，影响抛光效率。
如发明为一种蓝宝石抛光用吸附垫及其制备方法(申请号：CN201510357286.3)提供一种蓝宝石抛光用吸附垫，所述吸附垫从其厚度方向的一端至另一端依次包括阻尼布层、热熔胶层和环氧树脂板层；所述阻尼布层厚度为0.2～0.4mm，热熔胶层厚度为0.05～0.15mm，环氧树脂板层厚度为0.15～2.0mm；且所述热熔胶层和环氧树脂板层上均开设有与待抛光的蓝宝石基片尺寸匹配的多个通孔，本发明还提供一种吸附垫的制备方法，包括预贴合、冲压开孔、热压贴合并冷却和裁剪步骤；虽然通过设置的阻尼布层、热熔胶层和环氧树脂板层，同时限定各层的厚度，并且设置了多个通孔，从而实现延长吸附垫的使用寿命，并且可以抛光不同规格的蓝宝石；但是由于其采用的热熔胶和环氧树脂板粘接阻尼布，因此使用阶段当摩擦力过大时，极易产生环氧树脂板和阻尼布分离，导致装置损坏；同时虽然提供了制作方法，但是由于市售的阻尼布本身有一定缺陷，因此在打磨阶段并不能较好的打磨物料表面，从而导致打磨物料不充分。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种阻尼布抛光垫的制备方法，以至少达到打磨充分以及稳定粘接的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种阻尼布抛光垫的制备方法，包括以下步骤：
S1将聚氨酯预混物、粘接固化剂以及银微粒在90-95℃条件下混合，经过充分搅拌，得到混合固化物；
S2将得到的混合固化物倒入模具中，控制温度由80℃逐级降低至40℃，得到凝胶化固化物；
S3将得到的凝胶化固化物粘接面粘接环氧树脂板后，翻转一面后，再经过挤压模具挤压，控制挤压温度60-70℃，得到粗制抛光垫；
S4将粗制的抛光垫经过横向切割，控制凝胶固化层厚度为0.6-0.8mm、阻尼布层厚度为1.2-1.5mm，得到薄层抛光垫；
S5将得到的薄层抛光垫经过酸碱冲洗后，晾干，并打磨抛光面，即得到所述的阻尼布抛光垫；
S6将得到的阻尼布抛光垫经过色选分类，并剪切打包，贮藏。
为了进一步实现打磨充分的目的，所述的聚氨酯预混合物包括聚对苯二甲酸乙二酯和异氰酸酯为原料反应生成的聚氨酯混合聚合物；通过采用聚对苯二甲酸乙二酯的聚酯多元醇，与异氰酸酯反应，不仅能使形成的聚氨酯混合聚合物具备优良的绝缘性能，使其形成的阻尼布能具备优良得到耐磨和耐酸碱以及良好的力学性能，从而使阻尼布抛光阶段能充分的打磨物料表面。
为了进一步实现稳定粘接的目的，所述的粘接固化剂为海藻酸钠和EVA热熔胶按照质量比为1:1配置而成的热融状粘接固化剂；通过采用海藻酸钠和EVA热熔胶进行混合，利用海藻酸钠的吸附性能和优良的粘接性能与EVA热熔胶形成多级粘接单元，并且在工艺条件下形成交联结构，从而实现稳定粘接的目的。
为了进一步实现稳定粘接的目的，所述的逐级降低为，控制80-70℃采用2℃/min逐渐降低温度，并保持70℃条件5min；随后，控制70-50℃采用1℃/min逐渐降低温度，并保持50℃条件10min；随后，控制50-45℃采用0.5℃/min逐渐降低温度，并保持45℃条件5min；最后，控制45-40℃采用0.5℃/min逐渐降低温度，并保持40℃条件15min；通过采用逐级降低温度的方式，使聚氨酯预混物、粘接固化剂和银微粒在充分混合的前提下，能快速均匀的粘接，形成凝胶化固化物，从而使银微粒充分锲入聚氨酯预混物中，并使聚氨酯预混物与粘接固化剂更良好的混合冷却，使其粘接性能更均匀，从而与环氧树脂板粘接时，能牢固稳定的粘接住。
为了进一步实现充分打磨的目的，所述的酸碱冲洗包括：先将薄层抛光垫经过pH＝12的氢氧化钠溶液冲洗15min后，再浸入到pH＝6.5的硝酸溶液冲洗10min，最后经过超纯水冲洗20min；通过采用pH＝12的氢氧化钠溶液碱洗后再通过pH＝6.5的硝酸溶液冲洗，最后利用超纯水冲洗干净，从而使薄层抛光垫上的游离的有机物能充分洗涤，同时也能将银微粒进一步氧化酸化，形成较为尖锐的打磨平面，从而间接的实现充分打磨的目的。
为了进一步提升成品率，所述的色选分类为，将阻尼布抛光垫依次经过色选机进行色选筛分；利用原料中混合的银微粒作为色选的指示剂，从而方便区分不同混合程度的原料，并按照需求将阻尼布抛光垫按照混合程度分类，从而提升成品率，防止不同混合比例的阻尼布抛光垫混用，导致设备故障。
为了进一步实现充分打磨的目的，所述的银微粒的平均粒径为15-20μm；通过限定银微粒的粒径，更方便银微粒融入到聚氨酯预混物和粘接固化剂中，也使得银微粒能分布均匀，从而减少色选的误差，间接的提高打磨效率。
本发明的有益效果是：
1.利用聚氨酯预混物、粘接固化剂以及银微粒作为原料，同时经过逐级降低的控温，再通过挤压，最后经过横向切割、酸碱冲洗、打磨和色选分类，从而得到充分耐磨和稳定粘接的阻尼布抛光垫。
2.通过采用聚对苯二甲酸乙二酯的聚酯多元醇，与异氰酸酯反应，不仅能使形成的聚氨酯混合聚合物具备优良的绝缘性能，使其形成的阻尼布能具备优良得到耐磨和耐酸碱以及良好的力学性能，从而使阻尼布抛光阶段能充分的打磨物料表面。
3.通过采用海藻酸钠和EVA热熔胶进行混合，利用海藻酸钠的吸附性能和优良的粘接性能与EVA热熔胶形成多级粘接单元，并且在工艺条件下形成交联结构，从而实现稳定粘接的目的。
4.通过采用pH＝12的氢氧化钠溶液碱洗后再通过pH＝6.5的硝酸溶液冲洗，最后利用超纯水冲洗干净，从而使薄层抛光垫上的游离的有机物能充分洗涤，同时也能将银微粒进一步氧化酸化，形成较为尖锐的打磨平面，从而间接的实现充分打磨的目的。
5.利用原料中混合的银微粒作为色选的指示剂，从而方便区分不同混合程度的原料，并按照需求将阻尼布抛光垫按照混合程度分类，从而提升成品率，防止不同混合比例的阻尼布抛光垫混用，导致设备故障。
6.通过限定银微粒的粒径，更方便银微粒融入到聚氨酯预混物和粘接固化剂中，也使得银微粒能分布均匀，从而减少色选的误差，间接的提高打磨效率。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1
一种阻尼布抛光垫的制备方法，包括以下步骤：
S1将聚氨酯预混物、粘接固化剂以及银微粒在93℃条件下混合，经过充分搅拌，得到混合固化物；
S2将得到的混合固化物倒入模具中，控制温度由80℃逐级降低至40℃，得到凝胶化固化物；
S3将得到的凝胶化固化物粘接面粘接环氧树脂板后，翻转一面后，再经过挤压模具挤压，挤压压强为4kPa控制挤压温度65℃，得到粗制抛光垫；
S4将粗制的抛光垫经过横向切割，控制凝胶固化层厚度为0.7mm、阻尼布层厚度为1.3mm，得到薄层抛光垫；
S5将得到的薄层抛光垫经过酸碱冲洗后，晾干，并打磨抛光面，即得到所述的阻尼布抛光垫；
S6将得到的阻尼布抛光垫经过色选分类，并剪切打包，贮藏。
为了进一步实现打磨充分的目的，所述的聚氨酯预混合物包括聚对苯二甲酸乙二酯和异氰酸酯为原料反应生成的聚氨酯混合聚合物；通过采用聚对苯二甲酸乙二酯的聚酯多元醇，与异氰酸酯反应，不仅能使形成的聚氨酯混合聚合物具备优良的绝缘性能，使其形成的阻尼布能具备优良得到耐磨和耐酸碱以及良好的力学性能，从而使阻尼布抛光阶段能充分的打磨物料表面。
为了进一步实现稳定粘接的目的，所述的粘接固化剂为海藻酸钠和EVA热熔胶按照质量比为1:1配置而成的热融状粘接固化剂；通过采用海藻酸钠和EVA热熔胶进行混合，利用海藻酸钠的吸附性能和优良的粘接性能与EVA热熔胶形成多级粘接单元，并且在工艺条件下形成交联结构，从而实现稳定粘接的目的。
为了进一步实现稳定粘接的目的，所述的逐级降低为，控制80-70℃采用2℃/min逐渐降低温度，并保持70℃条件5min；随后，控制70-50℃采用1℃/min逐渐降低温度，并保持50℃条件10min；随后，控制50-45℃采用0.5℃/min逐渐降低温度，并保持45℃条件5min；最后，控制45-40℃采用0.5℃/min逐渐降低温度，并保持40℃条件15min；通过采用逐级降低温度的方式，使聚氨酯预混物、粘接固化剂和银微粒在充分混合的前提下，能快速均匀的粘接，形成凝胶化固化物，从而使银微粒充分锲入聚氨酯预混物中，并使聚氨酯预混物与粘接固化剂更良好的混合冷却，使其粘接性能更均匀，从而与环氧树脂板粘接时，能牢固稳定的粘接住。
为了进一步实现充分打磨的目的，所述的酸碱冲洗包括：先将薄层抛光垫经过pH＝12的氢氧化钠溶液冲洗15min后，再浸入到pH＝6.5的硝酸溶液冲洗10min，最后经过超纯水冲洗20min；通过采用pH＝12的氢氧化钠溶液碱洗后再通过pH＝6.5的硝酸溶液冲洗，最后利用超纯水冲洗干净，从而使薄层抛光垫上的游离的有机物能充分洗涤，同时也能将银微粒进一步氧化酸化，形成较为尖锐的打磨平面，从而间接的实现充分打磨的目的。
为了进一步提升成品率，所述的色选分类为，将阻尼布抛光垫依次经过色选机进行色选筛分；利用原料中混合的银微粒作为色选的指示剂，从而方便区分不同混合程度的原料，并按照需求将阻尼布抛光垫按照混合程度分类，从而提升成品率，防止不同混合比例的阻尼布抛光垫混用，导致设备故障。
为了进一步实现充分打磨的目的，所述的银微粒的平均粒径为18μm；通过限定银微粒的粒径，更方便银微粒融入到聚氨酯预混物和粘接固化剂中，也使得银微粒能分布均匀，从而减少色选的误差，间接的提高打磨效率。
实施例2
将步骤S1中的混合温度改为90℃，以及将S3中挤压温度更改为60℃，将S4中凝胶固化层厚度更改为0.6mm、阻尼布层厚度更改为1.2mm，同时银微粒的平均粒径为15μm，其余配方及步骤同实施例1。
实施例3
将步骤S1中的混合温度改为95℃，以及将S3中挤压温度更改为70℃，将S4中凝胶固化层厚度更改为0.8mm、阻尼布层厚度更改为1.5mm，同时银微粒的平均粒径为20μm，其余配方及步骤同实施例1。
实施例4
将步骤S1中的混合温度改为93℃，以及将S3中挤压温度更改为65℃，将S4中凝胶固化层厚度更改为0.7mm、阻尼布层厚度更改为1.3mm，同时银微粒的平均粒径为17μm，其余配方及步骤同实施例1。
对比例1
将聚氨酯预混物改为聚氨酯溶液，其余配方及步骤同实施例1。
对比例2
步骤S2中不采用温度由80℃逐级降低至40℃，直接将温度从80℃降低至40℃，其余配方及步骤同实施例1。
对比例3
不采用银微粒，此时色选步骤无法正常进行，因此删去，其余配方及步骤同实施例1。
对比例4
粘接固化剂中不采用海藻酸钠成分，仅仅采用EVA热熔胶，其余配方及步骤同实施例1。
对比例5
不采用酸碱冲洗，直接将薄层抛光垫进行打磨，其余配方及步骤同实施例1。
统计各实施例和对比例得到阻尼布抛光垫的摩擦性能和粘接稳定性能，其中摩擦性能采用6kPa压力下的不锈钢金属块摩擦实验机实验，统计摩擦后摩擦深度；粘接性能采用拉力为8kPa拉力条件下的拉力实验，统计拉力作用后环氧树脂板和阻尼布层的分离时间，得到表1
表1各实施例和对比例得到阻尼布抛光垫的摩擦性能和粘接稳定性能情况表
名称 摩擦深度(μm) 分离时间(s)
实施例1 2.3 130
实施例2 2.1 110
实施例3 1.9 126
实施例4 2.5 117
对比例1 1.4 80
对比例2 1.1 100
对比例3 0.8 70
对比例4 0.5 60
对比例5 1.0 113
由表1可知，当采用混合温度为93℃，挤压温度为65℃，并控制凝胶固化层厚度为0.7mm、阻尼布层厚度为1.3mm，银微粒的平均粒径为18μm，以及采用80℃逐级降低至40℃，包括聚对苯二甲酸乙二酯和异氰酸酯为原料反应生成的聚氨酯混合聚合物，藻酸钠和EVA热熔胶按照质量比为1:1配置而成的热融状粘接固化剂，所得到的阻尼布抛光垫，其在摩擦性能和粘接稳定性能上分别为摩擦深度2.3μm，分离时间130s；即证明了本发明的优越性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种阻尼布抛光垫的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1将聚氨酯预混物、粘接固化剂以及银微粒在90-95℃条件下混合，经过充分搅拌，得到混合固化物；
S2将得到的混合固化物倒入模具中，控制温度由80℃逐级降低至40℃，得到凝胶化固化物；
S3将得到的凝胶化固化物粘接面粘接环氧树脂板后，翻转一面后，再经过挤压模具挤压，控制挤压温度60-70℃，得到粗制抛光垫；
S4将粗制的抛光垫经过横向切割，控制凝胶固化层厚度为0.6-0.8mm、阻尼布层厚度为1.2-1.5mm，得到薄层抛光垫；
S5将得到的薄层抛光垫经过酸碱冲洗后，晾干，并打磨抛光面，即得到所述的阻尼布抛光垫；
S6将得到的阻尼布抛光垫经过色选分类，并剪切打包，贮藏；
其中，所述的粘接固化剂为海藻酸钠和EVA热熔胶按照质量比为1:1配置而成的热融状粘接固化剂；
所述的逐级降低为，控制80-70℃采用2℃/min逐渐降低温度，并保持70℃条件5min；随后，控制70-50℃采用1℃/min逐渐降低温度，并保持50℃条件10min；随后，控制50-45℃采用0.5℃/min逐渐降低温度，并保持45℃条件5min；最后，控制45-40℃采用0.5℃/min逐渐降低温度，并保持40℃条件15min。
2.根据权利要求1所述的一种阻尼布抛光垫的制备方法，其特征在于：所述的聚氨酯预混合物包括聚对苯二甲酸乙二酯和异氰酸酯为原料反应生成的聚氨酯混合聚合物。
3.根据权利要求1所述的一种阻尼布抛光垫的制备方法，其特征在于：所述的酸碱冲洗包括：先将薄层抛光垫经过pH=12的氢氧化钠溶液冲洗15min后，再浸入到pH=6.5的硝酸溶液冲洗10min，最后经过超纯水冲洗20min。
4.根据权利要求1所述的一种阻尼布抛光垫的制备方法，其特征在于：所述的色选分类为，将阻尼布抛光垫依次经过色选机进行色选筛分。
5.根据权利要求1所述的一种阻尼布抛光垫的制备方法，其特征在于：所述的银微粒的平均粒径为15-20μm。
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