CN113199415B - 一种人造石镜面抛光磨具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种人造石镜面抛光磨具及其制备方法，由以下组分组成：磨料35‑55份，酸性添加剂0‑200份，树脂结合剂10‑40份，固化剂2‑5份，以及稀释剂0.2‑1份，其中酸性添加剂大于0，更具体地，所述酸性添加剂为四草酸钾、草酸氢钾和草酸中的一种或两种以上组合，其中四草酸钾0‑150份、草酸氢钾0‑150份，草酸0‑150份，先将氧化铝磨料，虫胶树脂、酸性添加剂混经过机械混合均匀后，再与环氧树脂、固化剂以及稀释剂一起混合搅拌均匀后得到混合物，将上述混合物填压至铸铁模具中，经过加温固化后得到了能够获得高光泽镜面的人造石抛光磨具。本发明既可以避免因人造石材料软质相过量去除导致的橘皮现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨具，具体地说是一种人造石镜面抛光磨具及其制备方法。
背景技术
目前人造石常用的抛光磨具有金刚石抛光片、碳化硅弹性磨块、树脂氧化铝磨块、以及尼龙弹性抛光垫。传统磨具抛光后的人造石表面光泽度低，清晰度差，制约着其产品档次的提高和应用范围的拓宽。人造石的主要材料为粘结相树脂和硬质相矿石粉，由于不同组分的硬度和强度的差异较大，在抛光过程中粘结相树脂相对于硬质相矿石粉更易于被去除，抛光后工件表面微观不平，在宏观上表现为橘皮现象，严重影响人造石的美观。
这些传统磨具的加工方式都是以机械去除为主，无法避免加工后表面出现的橘皮现象。因此，研究人造石镜面效果的加工技术对于提高人造石的磨抛加工水平和磨具制造水平，大幅提升人造石产品档次和行业竞争力具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以解决目前人造石机械加工方法存在的橘皮现象的人造石镜面抛光磨具及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种人造石镜面抛光磨具，由以下组分组成：
磨料35-55份，酸性添加剂0-200份，树脂结合剂10-40份，固化剂2-5份，以及稀释剂0.2-1份，其中酸性添加剂大于0。
所述磨料为氧化铝微粉，颗粒目数为10000-11000目。
所述树脂为虫胶树脂或环氧树脂，其中环氧树脂为双酚A型环氧树脂；虫胶树脂为虫胶树脂粉末，粒径为100-200目。
所述酸性添加剂为四草酸钾、草酸氢钾和草酸中的一种或两种以上组合，其中四草酸钾0-150份、草酸氢钾0-150份，草酸0-150份，酸性添加剂的粒径为0.1-4毫米。
所述固化剂为脂肪胺改性环氧固化剂，具体包括593型脂肪胺固化剂，水性环氧固化剂CYDHD-200。
所述稀释剂为环氧丙烷苄基醚 ( 692)。
一种人造石镜面抛光磨具的制备方法，包括以下步骤：
按照设定的份数量，先将氧化铝磨料，虫胶树脂、酸性添加剂混经过机械混合均匀后，再与环氧树脂、固化剂以及稀释剂一起混合搅拌均匀后得到混合物，将上述混合物填压至铸铁模具中，经过加温固化后得到了能够获得高光泽镜面的人造石抛光磨具。
所述将混合物放入铸铁模具中后，采用冷压成型的方式填料压实，在室温下以压强不小于70000Pa压制10-30s，磨具放入80-125摄氏度烘箱中固化4-6小时后，得到所述能够获得人造石镜面的磨具。
所述混合时，放置在搅拌设备中进行搅拌混合，形成均匀的混合物。
本发明可广泛应用于人造石岗石的抛光，尤其是砂板人造石的抛光。与传统机械加工方式的磨具相比，通过加入的配性添加剂，利用酸性添加剂的化学作用增加人造石材料硬质相骨料的去除，既可以避免因人造石材料软质相过量去除导致的橘皮现象，又可以增加磨具的材料去除速率。与游离磨料化学抛光技术相比，其具有加工后工件清洗方便，废液成分简单，环境污染小等优点。
更具体的表现为：
1、本发明抛光后的光泽度从75度提升至90度，橘皮现象得到明显改善。
2、通过较低含量的环氧树脂，使得磨粒浓度低，磨具基体硬度低，磨粒具有一定的退让性,不容易划伤工件表面，增加与工件接触的磨粒数，在提升抛光质量的前提下保持一定的抛光效率。
3、利用添加低粘度的稀释剂，可以有效的降低体系粘度，从而制备得到基体更软的磨具，并且稀释剂还能提高固化密度，提高磨具的耐热性能。
4、通过采用冷压成型的方式，在生产过程操作简单、绿色环保、无污染环境的废气、粉尘的产生, 并且磨具脱模简单、生产周期短，产品成品率高。
实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明揭示了一种人造石镜面抛光磨具，由以下组分组成，磨料35-55份，酸性添加剂0-200份，树脂结合剂10-40份，固化剂2-5份，以及稀释剂0.2-1份，其中酸性添加剂大于0，并且酸性添加剂的添加量通常会大于树脂结合剂的添加量。整体混合均匀后，填料至铸铁模具中，采用冷压成型的方式，经过加温固化后得到了具有能够获得高光泽镜面的人造石抛光磨具，可用于对各类人造石的抛光处理。
实施例
按相对质量份数，取50份粒度号为10000目的氧化铝微粉，12份粒度号为100目的虫胶树脂粉，粒径为2毫米的四草酸钾50份,粒径为0.1毫米的四草酸钾50份，以上粉末在搅拌设备中经过机械搅拌形成混合粉末混料，将环氧树脂E-51（环氧值为0.49-0.51）12 份,593型脂肪胺固化剂（胺值为500-600mgKOH/g）2.4份,稀释剂-环氧丙烷苄基醚1.8份加入一起搅拌成均匀的树脂液体后，将粉末混料与树脂液体混合在一起并通过机械搅拌充分混合，填入铸铁模具中，采用冷压成型的方法将填料压实，在室温下以压强90000Pa压制15s，磨具放入烘箱中，先在80摄氏度环境下烘干固化2小时，再将温度升到125摄氏度并固化2小时，得到实施例1所述的人造石镜面的磨具。
实施例
按相对质量份数，取50份粒度号为10000目的氧化铝微粉，12份粒度号为100目的虫胶树脂粉，粒径为2毫米的草酸100份,粒径为0.1毫米的草酸25份，以上粉末在搅拌设备中经过机械搅拌形成混合粉末混料，将水性环氧树脂（环氧当量为190-210,商品型号CYDW-100）20 份,水性环氧固化剂（胺值为500-1500mgKOH/g,商品编号为CYDHD-200）25份，稀释剂-环氧丙烷苄基醚1.8份加入一起搅拌成均匀的树脂液体后，将粉末混料与树脂液体机械搅拌充分混合，填入铸铁模具中，采用冷压成型的方法将填料压实，在室温下以压强不小于85000Pa压制20s，磨具放入80°C烘箱中固化4小时后，得到实施例2所述的人造石镜面的磨具。
实施例
按相对质量份数，取50份粒度号为10000目的氧化铝微粉，12份粒度号为100目的虫胶树脂粉，粒径为2毫米的草酸氢钾100份,粒径为0.1毫米的草酸氢钾50份，以上粉末在搅拌设备中经过机械搅拌形成混合粉末混料，将环氧树脂E-51（环氧值为0.51）12 份,593型脂肪胺固化剂（胺值为500-600mgKOH/g）2.4份,稀释剂-环氧丙烷苄基醚1.8份搅拌成均匀的树脂液体后，将粉末混料与树脂液体机械搅拌充分混合，填入铸铁模具中，采用冷压成型的方法将填料压实，在室温下以压强不小于82000Pa压制25s，磨具放入烘箱中，先在87摄氏度环境下烘干固化2小时，再将温度升到128摄氏度并固化2小时，得到实施例3所述的人造石镜面的磨具。
实施例
按相对质量份数，取50份粒度号为10000目的氧化铝微粉，12份粒度号为100目的虫胶树脂粉，粒径为2毫米的四草酸钾150份,粒径为0.1毫米的四草酸钾150份，以上粉末在搅拌设备中经过机械搅拌形成混合粉末混料，将环氧树脂（E-51,环氧值为0.49-0.51）12份,593型脂肪胺固化剂（胺值为500-600mgKOH/g）2.4份,稀释剂-环氧丙烷苄基醚1.8份搅拌成均匀的树脂液体后，将粉末混料与树脂液体机械搅拌充分混合，填入铸铁模具中，采用冷压成型的方法将填料压实，在室温下以压强不小于90000Pa压制15s，磨具放入烘箱中，先在82摄氏度环境下烘干固化2小时，再将温度升到120摄氏度并固化2小时，得到实施例4所述的人造石镜面的磨具。
实施例
按相对质量份数，取50份粒度号为10000目的氧化铝微粉，16份粒度号为100目的虫胶树脂粉，粒径为2毫米的四草酸钾100份,粒径为0.1毫米的四草酸钾50份，以上粉末在搅拌设备中经过机械搅拌形成混合粉末混料，将环氧树脂（E-51,环氧值为0.49-0.51）16份,593型脂肪胺固化剂（胺值为500-600mgKOH/g）3.2份,稀释剂-环氧丙烷苄基醚2.4份搅拌成均匀的树脂液体后，将粉末混料与树脂液体机械搅拌充分混合，填入铸铁模具中，采用冷压成型的方法将填料压实，在室温下以压强91000Pa压制15s，先在85摄氏度环境下烘干固化2小时，再将温度升到130摄氏度并固化2小时，得到实施例5所述的人造石镜面的磨具。
实施例
按相对质量份数，取50份粒度号为10000目的氧化铝微粉，20份粒度号为100目的虫胶树脂粉，粒径为2毫米的四草酸钾150份,粒径为0.1毫米的四草酸钾25份，以上粉末在搅拌设备中经过机械搅拌形成混合粉末混料，将环氧树脂（E-51,环氧值为0.49-0.51）16份,593型脂肪胺固化剂（胺值为500-600mgKOH/g）3.2份,稀释剂环氧丙烷苄基醚2.4份搅拌成均匀的树脂液体后，将粉末混料与树脂液体机械搅拌充分混合，填入铸铁模具中，采用冷压成型的方法将填料压实，在室温下以压强不小于95000Pa压制15s，在85摄氏度环境下烘干固化2小时，再将温度升到125摄氏度并固化2小时，得到实施例6所述的人造石镜面的磨具。
原理主要包含通过释放磨具中的酸性添加剂的化学作用协同氧化铝磨料的机械作用，平衡人造石骨料与树脂结合剂的去除量，实现人造石表面的平整化。化学作用主要通过磨具中释放酸性添加剂至抛光液中并与工件表面的碳酸钙矿物发生反应，与碳酸钙发生反应使其表面层软化分解，使其更易于通过机械作用去除，从而增加抛光过程碳酸钙的去除量，减少对树脂的去除；机械作用主要通过施加载荷将固结在磨具中外露的磨粒压入工件表面，在磨具与工件相对运动作用下，将工件表面材料进行不断去除。通过协同抛光过程中物理化学作用，使得人造石中的碳酸钙骨料和树脂结合剂能够同步去除，从而解决人造石表面的橘皮现象并提高表面质量。
下面以具体的对比例进行说明传统磨具与本发明磨具对人造石抛光之后的光泽度的区别。
对比例1：传统6000目的金刚石树脂磨具加工后的人造石岗石WFB107。
由上述光对度的对比可看出，当酸性添加剂选择为四草酸钾时，对应实施例1、4、5和6，当份量取150时光泽度达到较佳值90，低于150份时则光泽度会有所降低，高于150时光泽度也会有所降低。
当酸性添加剂选择为草酸氢钾并为150份时，对应实施例3的磨具，光泽度为81，即相同份量的添加下，四草酸钾会优于草酸氢钾。
当酸性添加剂选择为草酸时，如实施例2，此时选择12份时，光泽度就达到90，优于四草酸钾。
但是本发明实施例所体现的方案，都比常规的对比例1的光泽度高，性能更加优越。
需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种人造石镜面抛光磨具的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照相对质量份数，取50份粒度号为10000目的氧化铝微粉，12份粒度号为100目的虫胶树脂粉、粒径为2毫米的四草酸钾50份和粒径为0.1毫米的四草酸钾50份混经过机械混合均匀后，再将12 份环氧值为0. 49-0.51 的环氧树脂E-51、593型脂肪胺固化剂2.4 份、稀释剂-环氧丙烷苄基醚1.8 份混合搅拌均匀，然后相互混合得到混合物，将上述混合物填压至铸铁模具中，经过加温固化后得到了能够获得高光泽镜面的人造石抛光磨具。
2.根据权利要求1所述的人造石镜面抛光磨具的制备方法，其特征在于，将所述混合物填压至铸铁模具中，采用冷压成型的方式填料压实，在室温下以压强不小于70000Pa压制10-30s，磨具放入80-125摄氏度烘箱中固化4-6小时后，能够获得高光泽镜面的人造石抛光磨具。
3.根据权利要求2所述的人造石镜面抛光磨具的制备方法，其特征在于，所述混合时，放置在搅拌设备中进行搅拌混合，形成均匀的混合物。
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2021
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