CN112679786B

CN112679786B - 一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮及其制备方法

Info

Publication number: CN112679786B
Application number: CN202011523927.5A
Authority: CN
Inventors: 郭泽雄; 徐莹; 江文亮; 江姿; 林侠
Original assignee: Dongguan Dingtaixin Electronic Co ltd
Current assignee: Dongguan Dingtaixin Electronic Co ltd
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-09-23
Anticipated expiration: 2040-12-21
Also published as: CN112679786A

Abstract

本发明公开了一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮及其制备方法，包括步骤：将多元醇、补强树脂、水、催化剂、填料和助剂混合并搅拌均匀，并将其加入到发泡机A料桶里面；将多异氰酸酯加到发泡机B料桶里面；将氧化铝纤维棉裁剪成若干长条，将若干长条拼成研磨轮形状，并将其放进发泡模具中，然后将发泡机A料桶和发泡机B料桶中的胶料同时喷向发泡模具进行抽真空注胶，发泡成型，得到氧化铝纤维棉发泡研磨轮。该方法采用氧化铝纤维棉直接发泡成型，不用添加任何磨料，且纤维强度高，不会断裂，工艺简单且不会产生VOC气体，制得的氧化铝纤维棉发泡研磨轮去毛刺能力强，不掉屑，不塞孔，抛光效果好。

Description

一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮及其制备方法

技术领域

本发明涉及研磨轮技术领域，更具体地涉及一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮及其制备方法。

背景技术

目前，随着物联网的发展，PCB线路板的需求越来越大，对PCB线路板的生产加工的要求及标准也随之提升。众所周知，在印刷线路板制作流程中一般要经过绿油前处理、外层干膜前处理、去毛刺和塞孔去除等几道表面处理工序，一般会采用到研磨轮对绿油前处理和外层干膜前处理两道工序进行处理。当前，国内生产的研磨轮，一般都需要添加磨料来成型，如不织布研磨轮，一般采用尼龙或者无纺布加磨料来制作基材，其生产工艺复杂且会产生VOC气体，尤其是其原料强度差容易断裂，容易掉屑，极易造成塞孔堵塞。

因此，有必要开发一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮及其制备方法以解决上述技术缺陷。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，该工艺采用氧化铝纤维棉直接发泡成型，不用添加任何磨料，且纤维强度高，不会断裂，工艺简单且不会产生VOC气体，制得的氧化铝纤维棉发泡研磨轮去毛刺能力强，不掉屑，不塞孔，抛光效果好。

本发明的目的之二是提供一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮，采用上述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法制得。

为了实现上述目的，本发明公开了一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，包括步骤：

将50-70份的多元醇、3-10份的补强树脂、0.4-1.5份的水、0.1-0.5份的催化剂、3-7份的填料和0.1-2份的助剂混合并搅拌均匀，得到混合物并将其加入到发泡机A料桶里面；

将30-50份的多异氰酸酯加到发泡机B料桶里面；

将氧化铝纤维棉裁剪成若干长条，将若干长条拼成研磨轮形状，并将其放进发泡模具中，然后将发泡机A料桶和发泡机B料桶中的胶料同时喷向发泡模具进行抽真空注胶，常温放置发泡成型，得到氧化铝纤维棉发泡研磨轮。

相应地，还提供了一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮，采用上述氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法制得。

与现有技术相比，本申请氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法中，将氧化铝纤维棉裁剪成条形，拼接成研磨轮形状后置于发泡模具中，然后通过发泡成型制得氧化铝纤维棉发泡研磨轮，不用添加任何磨料，且纤维强度高，不会断裂，工艺简单且不会产生VOC气体，同时借助补强树脂对氧化铝纤维作用，提高其强度。因此，本申请的方法制得的氧化铝纤维棉发泡研磨轮去毛刺能力强，不掉屑，不塞孔，抛光效果好。

附图说明

图1是本发明中发泡模具的立体结构示意图。

图2是图1所示发泡模具的侧视图。

图3是图1所示发泡模具中锁紧装置的分解图。

图4是图2中A-A处的截面图。

符号说明：

发泡模具100，管状结构10，进口11，出口12，第一部13，第二部14，第三部15，竖直部151，软管152，水平部153，缺缝16，外壳21，第一硅胶层23，第二硅胶层25，锁紧装置30，锁紧件31，开口32，固定销33，第一锁紧孔34，第二锁紧孔35。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，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。

本发明公开的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，包括步骤：

将30-50份的多异氰酸酯加到发泡机B料桶里面；

较佳的，将氧化铝纤维棉裁剪成长为600-800mm、宽为10-16mm的长条。

较佳的，所述多元醇选自在25℃时粘度为3000cps以下的聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一种。比如，聚烯烃多元醇在25℃时粘度为 1500cps-2000cps，聚醚多元醇在25℃时粘度为1800cps-3000cps。

较佳的，所述补强树脂选自在25℃时粘度20000cps以下的酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂中的至少一种。比如，环氧树脂在25℃时粘度为 8000cps-12000cps，酚醛树脂在25℃时粘度为5000cps-7000cps。

较佳的，所述催化剂选自叔胺、有机金属盐、有机磷中的至少一种。

较佳的，所述填料的粒径D50为2-40μm。

较佳的，所述填料选自滑石粉、碳酸钙、氧化钙、二氧化钛中的至少一种。

较佳的，所述助剂选自有机硅表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、颜料中的至少一种。

较佳的，所述多异氰酸酯选自在25℃时粘度为3000cps以下的芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯中的至少一种。比如在25℃时粘度为1600cps-2500cps。

较佳的，所述氧化铝纤维棉中氧化铝含量为70％-95％。

较佳的，所述氧化铝纤维棉中纤维直径为3-7μm。

为了方便发泡，使得发泡层与氧化铝纤维棉更好的结合，本申请的发泡模具采用垂直式发泡方式进行，请参考图1-图2，该发泡模具100包括管状结构 10和锁紧装置30，管状结构10呈中空结构且具有一进口11和一出口12，管状结构10包括第一部13、第二部14和第三部15，第二部14具有第一端和第二端，第二部14的第一端连通第一部13，第二部14的第二端连通第三部15，进口11设于第一部13，出口12设于第三部15，第一部13沿侧壁具有缺缝16，缺缝16具有合拢状态和张开状态。锁紧装置30对缺缝16进行锁定使得其处于合拢状态，锁紧装置30对缺缝16进行释锁使得其处于张开状态。

请继续参考图1-图2，第二部14沿第一端至第二端的方向，其管径逐渐减小。即借助第二部14将第一部13和第三部15进行连通，第二部14的第一端管径大于第二端管径，使得第三部15的管径小于第一部13的管径。进一步，第三部15设有球阀(图未示)，该球阀用于控制气流通路。可以理解的是，第三部15的出口12连通真空提供装置，用于提供吸力，真空提供装置可为但不限于负压装置和真空泵。更进一步，第三部15包括竖直部151及沿竖直部151 弯折延伸的水平部153，竖直部151和水平部153之间通过软管152连接。

请参考图3，锁紧装置30包括锁紧件31和固定销33，锁紧件31呈环状且设有开口32，开口32的一侧具有第一锁紧孔34，开口32的另一侧具有第二锁紧孔35，固定销33穿过第一锁紧孔34和第二锁紧孔35并可将两者进行锁定和释锁。也就是说，将该锁紧件31套入开设有缺缝16的第一部13，然后借助固定销33穿过第一锁紧孔34和第二锁紧孔35将两者进行锁定和释锁，释锁之后给第一部13提供更好的可操作空间，便于将拼成好研磨轮形状的研磨轮放置第一部13内，而锁定之后则提高第一部13的密封性，避免胶料外露，也可将研磨轮较为稳定地固定于第一部13内。具体地，如固定销33顺时针旋转则将第一锁紧孔34和第二锁紧孔35进行锁定，即开口32闭合，而固定销33逆时针旋转则将第一锁紧孔34和第二锁紧孔35进行释锁，即开口32张开，但不以此为限。同时，可根据第一部13上缺缝16的长度设置多组锁紧装置30，以进行更好的固定。优选地，缺缝16两侧的管壁边缘设有第二硅胶层25，使得缺缝 16处于合拢状态时，密封性能更好，不会漏胶。

请参考图4，管状结构10包括外壳21及位于外壳21内壁的第一硅胶层23。外壳21作为支撑，而第一硅胶层23的设置可避免发泡胶粘接在内壁上，更容易清洁。具体地，外壳21可为但不限于PVC材质。优选地，第一硅胶层23的厚度为4-6mm。

下面结合图1-图4详细阐述本申请的发泡模具100的工作原理：

通过固定销33穿过第一锁紧孔34和第二锁紧孔35对锁紧件31进行释锁，以使得开口32张开，使得缺缝16处于张开状态，然后将拼成好研磨轮形状的研磨轮放入第一部13中，再通过固定销33借助第一锁紧孔34和第二锁紧孔35 对锁紧件31进行锁定，以使得开口32闭合，以使得缺缝16处于合拢状态。启动与第三部15连通的真空提供装置及打开球阀，然后将发泡机A料桶和发泡机 B料桶中的胶料同时喷向第一部13中，在真空提供装置的吸引力下，完成发泡。由于第一部13呈竖直方向，且具有真空吸引力，可有效排除氧化铝纤维棉中的空气，可让胶料更充分填充到氧化铝纤维棉的缝隙中，发泡填充更彻底，发泡效率高，质量好，得到的氧化铝纤维棉发泡研磨轮去毛刺能力更强，抛光效果更好。

下面通过几个具体实施例来阐述本申请的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，但不以此为限。

实施例1

氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，包括步骤：

1)将50份的聚醚多元醇(万华化学P3000)、7份的酚醛树脂(昆益化工 KT-7473)、0.5份的水、0.2份的叔胺催化剂(广州荟普咪唑)、4份的碳酸钙和0.5份的有机硅表面活性剂(BYK-330)混合并搅拌均匀，得到混合物并将其加入到发泡机A料桶里面；

2)将40份的异佛尔酮二异氰酸酯加到发泡机B料桶里面；

3)将氧化铝纤维棉裁剪成长600mm、宽12mm的长条；

4)把长条拼成研磨轮形状，并将其放进发泡模具中，然后将发泡机A料桶和发泡机B料桶中的胶料同时喷向发泡模具进行抽真空注胶，常温放置发泡成型，得到氧化铝纤维棉发泡研磨轮。

实施例2-4

实施例2与实施例1基本相同，不同在于，该实施例中补强树脂采用10份的酚醛树脂，而实施例1中补强树脂采用7份的酚醛树脂，其余与实施例1相同，在此不进行具体阐述。

实施例3与实施例1基本相同，不同在于，该实施例中补强树脂采用5份的酚醛树脂，而实施例1中补强树脂采用7份的酚醛树脂，其余与实施例1相同，在此不进行具体阐述。

实施例4与实施例1基本相同，不同在于，该实施例中补强树脂采用7份的聚酰胺树脂，而实施例1中补强树脂采用7份的酚醛树脂，其余与实施例1 相同，在此不进行具体阐述。

实施例5

氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，包括步骤：

1)将60份的聚碳酸酯多元醇(达志科技2202)、8份的环氧树脂(南亚 E51)、1份的水、0.4份的有机金属盐催化剂(迈图SUL-4)、7份的滑石粉和 1份的阳离子表面活性剂(吐温20)混合并搅拌均匀，得到混合物并将其加入到发泡机A料桶里面；

2)将30份的二环己基甲烷二异氰酸酯加到发泡机B料桶里面，二环己基甲烷二异氰酸酯；

3)将氧化铝纤维棉裁剪成长700mm、宽14mm的长条；

实施例6

氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，包括步骤：

1)将70份的聚酯多元醇(山东力昂LA-E2)、10份的环氧树脂(南亚E51)、 1.5份的水、0.2份的有机磷催化剂、5份的二氧化钛和1份的非离子表面活性剂 (吐温20)混合并搅拌均匀，得到混合物并将其加入到发泡机A料桶里面；

2)将50份的HDI多聚体多异氰酸酯加到发泡机B料桶里面；

3)将氧化铝纤维棉裁剪成长800mm、宽16mm的长条；

对比例1

该对比例与实施例1基本相同，不同在于：该对比例的步骤(3)中是将不织布裁剪成长600mm、宽12mm的长条；而实施例1的步骤(3)中是将氧化铝纤维棉裁剪成长600mm、宽12mm的长条。其余与实施例1相同，在此不进行具体阐述。

对比例2

该对比例与实施例1基本相同，不同在于：该对比例中不含有补强树脂酚醛树脂，而实施例1采用了补强树脂酚醛树脂。其余与实施例1相同，在此不进行具体阐述。

对实施例1-6和对比例1-2制得的发泡研磨轮进行性能测试，测试结果如表1所示。

其中，测试项目及测试仪器如下：

抗压强度：万能力学试验机。

硬度：邵氏硬度C针。

粗糙度：粗糙度测试仪。

塞孔表现：单刷研磨机、1.2mm厚微孔树脂板。

表1发泡研磨轮性能测试结果

试验组	抗压强度	邵氏硬度C	粗糙度/Ra/um	塞孔情况
					实施例1	25Mpa	55	0.1	不塞孔
实施例2	31Mpa	63	0.16	不塞孔
					实施例3	21Mpa	50	0.12	不塞孔
实施例4	19Mpa	50	0.12	不塞孔
					实施例5	22Mpa	61	0.15	不塞孔
实施例6	18Mpa	50	0.11	不塞孔
					对比例1	18Mpa	58	0.24	塞孔
对比例2	8Mpa	40	0.2	塞孔

由表1可知，实施例1-3中，随着酚醛树脂含量降低，硬度也逐步降低，表现都为不塞孔，但是当酚醛树脂为7份时，Ra值最低，抛光效果最好，因为酚醛树脂含量较多时，交联强度上升，硬度升高，研磨轮整体贴附性不好，同步脱落性下降，导致粗糙度上升；而当酚醛树脂含量较少时，研磨轮强度下降，脱落性良好，研磨力上升，导致粗糙度上升。

实施例1和实施例4相比，实施例1中由于补强树脂采用酚醛树脂，酚醛树脂与聚酰胺树脂相比，由于酚醛树脂与氧化铝纤维结合时，对氧化铝纤维的包覆效果更好，因此，实施例1的发泡研磨轮抗压强度更高。

比较例1中，采用不织布当主体材料，制得的发泡研磨轮，强度比较差，纤维容易断，导致有掉屑而塞孔。

比较例2中，没有添加酚醛树脂，胶粘强度差，缺乏酚醛树脂的增强，氧化铝纤维断裂成团，导致塞孔。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，其特征在于，包括步骤：

将50-70份的多元醇、3-10份的补强树脂、0.4-1.5份的水、0.1-0.5份的催化剂、3-7份的填料和0.1-2份的助剂混合并搅拌均匀，得到混合物并将其加入到发泡机A料桶里面，所述补强树脂选自在25℃时粘度为20000cps以下的酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂中的至少一种；

将30-50份的多异氰酸酯加到发泡机B料桶里面；

将氧化铝纤维棉裁剪成若干长条，将若干长条拼成研磨轮形状，并将其固定于发泡模具中，然后将发泡机A料桶和发泡机B料桶中的胶料同时喷向发泡模具进行抽真空注胶，常温放置发泡成型，得到氧化铝纤维棉发泡研磨轮。

2.如权利要求1所述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，其特征在于，所述多元醇选自在25℃时粘度为3000cps以下的聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇中的至少一种。

3.如权利要求1所述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自叔胺、有机金属盐、有机磷中的至少一种。

4.如权利要求1所述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，其特征在于，所述多异氰酸酯选自在25℃时粘度为3000cps以下的芳香族多异氰酸酯、脂肪族多异氰酸酯、脂环族多异氰酸酯中的至少一种。

5.如权利要求1所述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，其特征在于，发泡模具包括：

呈中空结构的管状结构，具有一进口和一出口，所述管状结构包括第一部、第二部和第三部，所述第二部具有第一端和第二端，所述第二部的第一端连通所述第一部，所述第二部的第二端连通所述第三部，所述进口设于所述第一部，所述出口设于所述第三部，所述第一部沿侧壁具有缺缝，所述缺缝具有合拢状态和张开状态；

锁紧装置，所述锁紧装置对所述缺缝进行锁定使得其处于合拢状态，所述锁紧装置对所述缺缝进行释锁使得其处于张开状态。

6.如权利要求5所述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，其特征在于，所述第二部沿第一端至第二端的方向，其管径逐渐减小。

7.如权利要求5所述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，其特征在于，所述锁紧装置包括锁紧件和固定销，所述锁紧件呈环状且设有开口，所述开口的一侧具有第一锁紧孔，所述开口的另一侧具有第二锁紧孔，所述固定销穿过所述第一锁紧孔和所述第二锁紧孔并可将两者进行锁定和释锁。

8.如权利要求5所述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法，其特征在于，所述管状结构包括外壳及位于所述外壳内壁的第一硅胶层。

9.一种氧化铝纤维棉发泡研磨轮，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的氧化铝纤维棉发泡研磨轮的制备方法制得。