CN113492365B - 一种二维材料-纤维复合改性剂、树脂复合结合剂、磨料、磨具及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磨具技术领域,具体公开了二维材料‑纤维复合改性剂,树脂复合结合剂、磨料、磨具及其制备和应用;所述的二维材料‑纤维复合改性剂,包括二维材料和纤维材料。所述的改性树脂结合剂包含树脂和所述的二维材料‑纤维复合改性剂。所述的改性磨料,包含所述的改性树脂结合剂、磨料和辅助填料。本发明的二维材料复合纤维改性复合树脂磨具在于少量添加二维材料复合纤维改性剂,有利于增强树脂结合剂的韧性和耐热性、提高对磨料的把持力;有效提高耐磨时间,同时又不影响磨块锋利度。本发明有效改善了树脂磨具在抛光磨削加工中出现的掉块、脱落及耐用寿命短等弊端,大大延长了树脂磨具耐磨寿命,同时不影响磨削效率,具有很大的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及磨料、砂轮、磨具技术领域,具体涉及一种复合纳米填料改性三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、酚醛树脂结合刀片、磨具的配方及制备方法。
背景技术
目前市面上常见的金刚石弹性磨块和金刚石软磨片广泛用于瓷砖、大理石、陶瓷等行业的水磨工序。磨块由磨料、树脂结合剂、辅助填料的混合均匀后固化成型而成。树脂作为磨块磨料的结合剂在磨块中起到成型及对磨料把持的作用,树脂对磨料的结合力、树脂强度硬度、在磨具使用过程中树脂能否顺利脱落影响磨块的锋利度、耐磨时间、使用效果。目前市面上最常用于树脂磨具结合剂的树脂有以下几类:三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂,这些树脂粘接剂各有优点,但随着磨具市场的要求提高,各类树脂磨具的缺点也逐渐暴露。
三聚氰胺树脂大多刚性较大,树脂固化后硬度大,不易弯曲,脆性高,几乎没有韧性,这些结构特征决定了三聚氰胺甲醛树脂硬而脆,造成在磨削过程中,会使部分磨料由于三聚氰胺甲醛树脂结合剂硬而脆,发生脱落、掉块,严重影响磨具的磨削效率和耐用时间。酚醛树脂同样脆性较大,且由于磨块在磨削过程中的发热,酚醛树脂耐热性能难以满足特定的磨削加工要求,温度过高时,酚醛树脂发生氧化甚至部分降解现象,严重影响其使用时间和切削效果。环氧树脂粘接剂磨块,环氧树脂由于其耐热性差、韧性较差,使用时由于磨块使用过程中,由于发热造成使用寿命较短;且环氧树脂与有关磨料结合力低,结合后对磨料的把持力不够,磨块使用过程中磨料脱落,进一步缩短了使用寿命,降低了抛光效率。
综上所述,尽管树脂磨块的粘接剂各有不同,但目前的主要行业痛点是一致的,即亟需提高磨具或刀具的耐磨时间和研磨效率。国内外研究者多对树脂内部结构进行改性,提高树脂的耐热性和柔韧性,也采用传统的无机纳米耐磨填料进行改性。目前主流技术的难点在于,倘若在树脂中大量加入填料等补强物质,但经改性的树脂耐热性虽然增强,耐磨时间也得到提高,但同时磨具或刀具的锋利度会显著下降,出现打滑现象,造成陶瓷砖出现刮花、光亮度太低等缺陷,造成磨削效率的下降。另一方面,目前提高锋利度的主要方法是在树脂磨块上打孔,这同样也会显著缩短磨块的耐磨时间,难以满足超耐磨抛削加工需求。因此国内多数厂家在树脂磨块磨具、刀具的耐磨时间和磨削效率之间的平衡难以突破,兼顾耐磨时间和锋利度一直是磨块、刀具市场的难以解决痛点!树脂磨具刀具市场已成熟多年,饱和度越来越高,提高磨具刀具耐磨时间和锋利度(即切削效率)能使磨具磨料厂提高竞争优势和产品附加值、具有重要意义。
发明内容
本发明第一目的在于,提供一种二维材料-纤维复合改性剂(本发明也称为改性剂,或者改性添加剂)。
本发明第二目的在于,提供一种复合有所述的改性剂的制备方法。
本发明第三目的在于,提供一种复合有所述的改性剂的改性树脂结合剂。
本发明第四目的在于,提供一种复合有所述的改性树脂结合剂的复合磨料。
本发明第五目的在于,提供一种由所述的复合磨料制得的磨具。
本发明第六目的在于,提供一种由所述的磨具的制备方法。
一种二维材料-纤维复合改性剂,包括二维材料和纤维材料(或称为一维材料)。
作为优选,所述的二维材料为白石墨烯、石墨烯、氧化石墨烯、蒙脱土、二硫化钼、二硫化钨中的至少一种。
作为优选,所述的二维材料的层厚为2-10层。
优选地,所述的二维材料为改性二维材料;
优选地,所述的改性二维材料为经表面亲油改性和/或接枝改性的二维材料。
作为优选,所述的纤维材料为莫来石纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维、碳纤维、碳纳米管中的一种或几种复合物。
优选地,所述的纤维材料为改性纤维材料;
优选地,所述的改性纤维材料为经表面亲油改性和/或接枝改性的纤维材料。
优选地,所述的二维材料-纤维复合改性剂,二维材料和纤维材料的质量比为10:1-1:10;进一步优选为1:1~10;更进一步优选为1:2~5。
本发明还提供了一种所述的二维材料-纤维复合改性剂的制备方法,将所述的二维材料和纤维材料混合得到。
优选地,所述的二维材料-纤维复合改性剂的制备方法,将二维材料和纤维材料分别改性处理后混合,或者混合后再改性处理,即得。
优选地,改性的方法为表面亲油性改性和/或枝接处理。
优选的改性方法,将二维材料和/或纤维材料与分散剂、偶联剂混合,进行改性,随后经干燥得到。
作为优选,所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂中的至少一种;优选地,所述的硅烷偶联剂为氨基的硅烷偶联剂。
作为优选,混合的方式为球磨。
本发明还提供了一种改性树脂结合剂(改性树脂),其包含树脂和所述的二维材料-纤维复合改性剂。
作为优选,所述的改性树脂结合剂中,所述的树脂为树脂粉和/或树脂液。
优选地,所述的树脂为三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂中的至少一种。
作为优选,树脂、二维材料-纤维复合改性剂的质量比为20~80:0.01~10;优选为30~60:0.1~5;进一步优选为6~50:1。
本发明还提供了一种改性磨料,其包含所述的改性树脂结合剂、磨料和辅助填料。
作为优选,所述的改性磨料,所述的磨料为金刚石、立方氮化硼、金刚石与立方氮化硼复合物中的一种或几种。
作为优选,所述的改性磨料,所述辅助填料为金粉、铜粉、铁粉、铝粉、锡粉、镍粉、氧化铝、氧化镁、氧化铁、氧化锆、冰晶石等中的一种或几种混合物。
作为优选,所述的改性磨料中,改性树脂结合剂、磨料和辅助填料的质量比为20~90:3~30:5~60;优选为30~65:5~25:10~40。进一步优选,改性树脂结合剂、磨料的质量比为45~50:30~40;磨料和辅助填料的质量比为30~40:15~20。
本发明还通过了一种磨具,其包含所述的改性磨料。
作为优选,所述的磨具,其由所述的改性磨料注模、固化得到。
本发明的改性二维材料复合纤维改性树脂磨具(磨具),包括:改性结合剂(改性树脂结合剂)、磨料和辅助填料;
所述改性结合剂包括重量份数为:20~80份树脂粉或树脂液(三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂中的至少一种),0.01~10份含二维材料复合纤维添加剂(二维材料-纤维复合改性剂);所述的二维材料复合纤维添加剂为一种或多种二维材料与纤维材料复合的改性剂;其中二维材料为白石墨烯、石墨烯、氧化石墨烯、蒙脱土、二硫化钼、二硫化钨等;其中,纤维状添加剂为碳纤维、碳纳米管、莫来石纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或几种复合物;
所述磨料重量份数为3~30份,辅助填料为5~60份。
作为优选,磨具中,改性结合剂包括30~60份树脂、0.1~5份二维材料-纤维复合改性剂;5~25份磨料,10~40份辅助填料。
本发明还提供了一种所述的磨具的制备方法,将所述的改性磨料、固化剂混合,装入模具中,固化成型得到。
进一步优选,所述二维材料为改性二维材料;其为先经表面亲油性、或者接枝处理后的二维材料。使得二维材料与结合剂间能有良好的物理相容性或者形成化学键合,以充分提高提高结合剂的性能;
本发明改性纳米复合三聚氰胺甲醛树脂磨具(模具)的制备方法,包括:
步骤1)复合添加剂(二维材料-纤维复合改性剂)制备
二维材料的改性:将二维材料分散在溶液中,按重量比0.1-10加入分散剂、硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂等,球磨或者混合均匀后干燥备用。
另取纤维材料按纤维重量比0.1%-10%加入硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂、分散剂等在溶液中球磨混合改性,并干燥备用。
将二维材料和和纤维材料按照10:1-20:1采用混料机或球磨机等机器混料或者球磨2-3h复合均匀,制得复合树脂纳米改性剂(二维材料-纤维复合改性剂)。
步骤2)改性树脂结合剂制备:
按重量份数分别称取树脂粉和改性纳米添加剂(二维材料-纤维复合改性剂),经球磨机研磨分散后,得到改性树脂结合剂;
步骤3)纳米复合醛树脂磨具制备:
按比例分别称量步骤2)中的改性树脂结合剂,磨料和辅助填料后,经混合设备充分分散均匀后,放入模具中经热压成型机预固化成型后,再取出经干燥箱后固化,得到二维材料复合纤维改性复合树脂磨具;
作为优选,步骤1)所述分散剂包括:聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺、油酸等中的一种或多种;所述硅烷偶联剂含氨基的硅烷偶联剂。
作为优选,步骤2)所述的树脂粉和改性添加剂(二维材料-纤维复合改性剂),经混料机或球磨机充分混合或者研磨分散0.5-5h后,得到改性树脂结合剂;
所述的树脂液和改性添加剂,在20-80℃下将粉体加入到树脂液中,经搅拌机或球磨机搅拌或者研磨0.5-5h后,得到改性树脂结合剂。
作为优选的,步骤3)中所述改性树脂粉或树脂液,磨料和辅助填料、固化剂是经高速混合机、真空捏合机、球磨机、开炼机、密炼机混合分散0.5h-3h后,装入刀片、磨块等的模具中,在热压成型机中以120-210℃温度、压力5-60MPa压制10-90min进行预固化,再取出经干燥箱后固化工艺为130-160℃/10-90min+140-180℃/30-90min,得到改性纳米复合树脂磨具。
作为优选的,所述的改性纳米树脂磨具为改性纳米树脂弹性磨块、改性纳米树脂砂轮、改性纳米树脂软磨片中的任意一种加工成品。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明选用二维材料和纤维材料复合的添加剂,其中具有二维材料有非常高的机械强度和导热系数,同时耐高温、耐磨性也非常强,柔韧性非常优异。同时由于其独特的结构,具备良好的自润滑性,与纤维类材料进行复合后的添加剂,能极大提高磨具在磨削加工时耐磨寿命,同时不影响磨削效率。经二维材料/纤维复合改性的树脂磨具能有效提高树脂的导热性、耐热性,防止切削过程中产热造成的树脂老化引起树脂对金刚石、立方氮化硼、刚玉等磨料结合力下降,能有效提高耐磨时间。同时由于二维材料的自润滑性,使得磨料在磨削过程中脱落或者消耗完时,结合剂能够即时有效剥离脱落,使磨块中的新磨料漏出,保证树脂磨块的锋利度;纤维材料添加进入树脂粘接剂中,由于其纤维状结构,其在保证树脂磨块强度不受二维材料的添加的影响的同时,起到在磨块使用过程中传导受力作用,在树脂磨块中起到稳定树脂磨块整体结构的作用。由于二维材料/纤维本身具有的结构特性,及高强度、高导热和耐热系数和良好的自润滑性等物理特性,用此添加剂制备的改性树脂,在与磨料结合时有效保证了磨具的锋利度,兼顾了磨具的耐磨时间和磨削效率;
本发明选用的二维材料复合纤维改性的树脂磨块显著改善了树脂磨块的耐热性能和导热性能;复合改性剂不仅补强树脂磨块的强度起到稳定树脂磨具结构作用、同时利用二维材料独特的自润滑性,这极大提高了磨具在磨削加工时耐磨寿命,同时不影响磨削效率。该优化工艺配方彻底改善了磨具行业内耐磨寿命以及磨削效率难以兼顾的弊端,具有很大的市场前景。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是,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。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。
实施例1
步骤1)树脂改性添加剂制备:
取氧化石墨烯400g加入20g聚乙二醇作为分散剂,加入800g水球磨分散均匀后,干燥备用(改性氧化石墨烯)。
另取1kg玻璃纤维于球磨罐中,加入15g的硅烷偶联剂KH550、1kg酒精和水为2:1的混合溶剂400转球磨复合均匀,将复合好的玻璃纤维于110℃煅烧接枝,后磨粉备用(接枝后的玻璃纤维,或者称为改性玻璃纤维)。
接枝后的1kg玻璃纤维与400g氧化石墨烯(改性氧化石墨烯),加入球磨罐中400转球磨复合均匀,制得氧化石墨烯/玻璃纤维改性剂。
步骤2)改性酚醛树脂结合剂制备:称取40份酚醛树脂粉和1份氧化石墨烯/玻璃纤维改性剂,经500L卧式球磨机45r/min、研磨分散1h后,得到改性酚醛树脂结合剂;
步骤3)改性酚醛树脂磨具制备:称取50份改性酚醛树脂粉结合剂,15份金刚石磨料和25份铜粉、15份氧化铝辅助填料,经高速混合机混合分散1h后,装入模具中,在热压成型机温度150℃、压力15MPa压制0.5h进行预固化后,再取出经160℃/1h+160℃/0.5h干燥箱后固化,得到酚醛树脂弹性磨块。
该磨块弯曲强度为174Mpa,弯曲模量为10262Mpa。每十分钟抛磨3片陶瓷,瓷砖平均磨损质量824g,耐磨时间26h。
实施例2
步骤1)树脂改性添加剂制备:
取白石墨烯400g加入10g聚乙烯吡咯烷酮为分散剂,加入800g酒精球磨分散均匀后,干燥备用(改性白石墨烯)。
另取1kg玻璃纤维于球磨罐中,加入15g的硅烷偶联剂KH550、1kg酒精和水为2:1的混合溶剂400转球磨复合均匀,将玻璃纤维于110℃干燥后磨粉备用(改性玻璃纤维)。
将1kg玻璃纤维(改性玻璃纤维)与400g改性白石墨烯加入球磨罐中400转球磨复合均匀,制得白石墨烯/玻璃纤维复合改性剂。
步骤2)改性三聚氰胺甲醛树脂结合剂制备:称取50份三聚氰胺甲醛树脂粉和1份白石墨烯/玻璃纤维改性剂,经球磨机公转300r/min、自传450r/min、研磨分散75min后,得到改性三聚氰胺甲醛树脂结合剂;
步骤3)改性三聚氰胺甲醛树脂磨具制备:称取55份聚乙二醇改性三聚氰胺甲醛树脂结合剂,15份金刚石磨料和32份铜粉、20份氧化锆辅助填料经真空捏合机混合分散90min后,装入模具中经热压成型机温度160℃、压力20MPa压制1h进行预固化后,再取出经160℃/45min+180℃/0.5h干燥箱后固化,得到改性三聚氰胺甲醛树脂弹性磨块。
磨块弯曲该磨块弯曲强度为178Mpa,弯曲模量为10106Mpa。每十分钟抛磨3片陶瓷,瓷砖平均磨损质量885g,耐磨时间24h。
实施例3
步骤1)树脂改性添加剂制备
取二维蒙脱土400g加入20g KH550作为分散剂,加入800g水球磨分散均匀后,90℃干燥备用(改性二维蒙脱土)。
另取1kg莫来石纤维于球磨罐中,加入15g的硅烷偶联剂KH550、1kg酒精和水为2:1的混合溶剂400转球磨复合均匀,将复合好的莫来石纤维于110℃煅烧接枝,后磨粉备用(改性莫来石纤维)。
接枝后的1kg莫来石纤维与400g改性二维蒙脱土,加入球磨罐中400转球磨复合均匀,制得莫来石纤维/二维蒙脱土改性剂。
步骤2)改性三聚氰胺甲醛树脂结合剂制备:称取60份尿素改性三聚氰胺甲醛树脂粉和10份莫来石纤维/二维蒙脱土改性剂,经球磨机45rpm/min、研磨分散1h后,得到改性三聚氰胺甲醛树脂结合剂;
步骤3)纳米复合三聚氰胺甲醛树脂磨具制备:称取45份改性三聚氰胺甲醛树脂粉结合剂,5份立方氮化硼磨料和25份镍粉、15份氧化镁辅助填料经密炼机混合分散60min后,装入模具中经热压成型机温度155℃、压力30MPa压制1h进行预固化后,再取出经140℃/1h+170℃/0.5h干燥箱后固化,得到改性纳米复合三聚氰胺甲醛树脂弹性磨块。
该磨块弯曲强度为164Mpa,弯曲模量为10009Mpa。每十分钟抛磨3片陶瓷,瓷砖平均磨损质量843g,耐磨时间24h。
实施例4:
和实施例1相比,区别仅在于,未对氧化石墨烯进行改性处理,而是直接采用氧化石墨烯。
该磨块弯曲强度为149Mpa,弯曲模量为9980Mpa。每十分钟抛磨3片陶瓷,瓷砖平均磨损质量623g,耐磨时间20h。
实施例5:
和实施例1相比,区别仅在于,未对玻璃纤维进行改性处理,而是直接采用玻璃纤维。
该磨块弯曲强度为156Mpa,弯曲模量为10009Mpa。每十分钟抛磨3片陶瓷,瓷砖平均磨损质量696g,耐磨时间18h。
对比例1
和实施例1相比,区别主要在于,未对酚醛树脂进行改性处理,具体为:
酚醛树脂弹性磨块制备:称取50份酚醛树脂粉,15份金刚石磨料和25份铜粉、15份氧化铝辅助填料,经高速混合机混合分散1h后,装入模具。在热压成型机中以150℃、压力15MPa压制0.5h进行预固化后,预成型后的磨具经160℃/1h+160℃/0.5h干燥箱后固化,得到酚醛树脂树脂弹性磨块。
该磨块弯曲强度为89Mpa,弯曲模量为7509Mpa。磨具每十分钟抛磨3片陶瓷,瓷砖平均磨损质量485g,耐磨时间12h。
对比例2
和实施例1相比,区别仅在于,添加了改性玻璃纤维、没有添加改性的氧化石墨烯。该磨块弯曲强度为132Mpa,弯曲模量为8702Mpa。每十分钟抛磨3片陶瓷,瓷砖平均磨损质量225g,耐磨时间36h。延长了使用寿命但同时也显著降低了磨削效率。
对比例3
和实施例1相比,区别仅在于,没有添加改性的玻璃纤维、添加了改性的氧化石墨烯。该磨块弯曲强度为98Mpa,弯曲模量为8013Mpa。每十分钟抛磨3片陶瓷,瓷砖平均磨损质量460g,耐磨时间13h。
与未添加二维材料/纤维添加剂的酚醛树脂弹性磨块相比,本发明制备的二维材料复合纤维改性树脂弹性磨块的弯曲强度提升幅度达95%,磨削效率提高达64%,同时耐磨寿命提高了1.5倍。
上述实施例阐述了本发明的几例实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (21)
1.一种改性树脂结合剂,其特征在于,包含树脂和二维材料-纤维复合改性剂;
所述的二维材料-纤维复合改性剂包括改性二维材料和改性纤维材料;
所述的改性二维材料为经表面亲油改性和/或接枝改性的二维材料;其中,所述的二维材料为白石墨烯、石墨烯、氧化石墨烯中的至少一种;
所述的改性纤维材料为经表面亲油改性和/或接枝改性的纤维材料,其中,所述的纤维材料为莫来石纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维中的一种或几种复合物;
所述的改性二维材料和改性纤维材料的质量比为1:2~5;
树脂、二维材料-纤维复合改性剂的质量比为20~80:0.01~10。
2.如权利要求1所述的二维材料-纤维复合改性剂,其特征在于,所述的二维材料的层厚为2-10层。
3.如权利要求1所述的改性树脂结合剂,其特征在于,所述的二维材料-纤维复合改性剂通过以下步骤制备:
将二维材料与分散剂、偶联剂混合,进行改性后干燥得改性二维材料;将纤维材料与分散剂、偶联剂混合,进行改性后干燥得改性纤维材料;将改性二维材料和改性纤维材料混合,得到所述的二维材料-纤维复合改性剂;
或者,将二维材料和纤维材料混合后再与分散剂、偶联剂混合进行改性,随后经干燥得到;即得所述的二维材料-纤维复合改性剂;
所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸脂偶联剂中的至少一种;
所述的分散剂为包括聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺、油酸中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的改性树脂结合剂,其特征在于,所述的硅烷偶联剂为氨基的硅烷偶联剂。
5.如权利要求3所述的改性树脂结合剂,其特征在于,混合的方式为球磨。
6.如权利要求1~5任一项所述的改性树脂结合剂,其特征在于,所述的树脂为树脂粉和/或树脂液。
7.如权利要求6所述的改性树脂结合剂,其特征在于,所述的树脂为三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂中的至少一种。
8.如权利要求1所述的改性树脂结合剂,其特征在于,树脂、二维材料-纤维复合改性剂的质量比为30~60:0.1~5。
9.如权利要求8所述的改性树脂结合剂,其特征在于,树脂、二维材料-纤维复合改性剂的质量比为6~50:1。
10.一种改性磨料,其特征在于,包含权利要求1~9任一项所述的改性树脂结合剂、磨料和辅助填料。
11.如权利要求10所述的改性磨料,其特征在于,所述的磨料为金刚石、立方氮化硼、金刚石与立方氮化硼复合物中的一种或几种。
12.如权利要求10所述的改性磨料,其特征在于,所述辅助填料为金粉、铜粉、铁粉、铝粉、锡粉、镍粉、氧化铝、氧化镁、氧化铁、氧化锆、冰晶石中的一种或几种混合物。
13.如权利要求10~12任一项所述的改性磨料,其特征在于,改性树脂结合剂、磨料和辅助填料的质量比为20~90:3~30:5~60。
14.如权利要求13所述的改性磨料,其特征在于,改性树脂结合剂、磨料和辅助填料的质量比为30~65:5~25:10~40。
15.一种磨具,其特征在于,包含权利要求10~14任一项所述的改性磨料。
16.如权利要求15所述的磨具,其特征在于,由所述的改性磨料注模、固化得到。
17.如权利要求15或16所述的磨具,其特征在于,所述磨具为改性纳米树脂弹性磨块、改性树脂砂轮、改性纳米树脂软磨片中的任意一种加工成品。
18.一种权利要求15~17任一项所述的磨具的制备方法,其特征在于,将所述的改性磨料、固化剂混合,装入模具中,固化成型得到。
19.如权利要求18所述的磨具的制备方法,其特征在于,制备步骤包括:
步骤1) 二维材料-纤维复合改性剂制备:
二维材料按重量比加入0.1%-10%分散剂、硅烷偶联剂,在溶液中球磨混合后改性,干燥备用;
纤维材料按纤维重量比0.1%-10%加入偶联剂、分散剂,在溶液中球磨混合改性,并干燥备用;
将二维材料和纤维材料按照质量比为10:1-1:10的比例采用混料机混料或球磨机球磨2-3h,复合均匀,制得二维材料-纤维复合改性剂;
步骤2) 改性树脂结合剂制备:
按重量份数分别称取树脂粉和二维材料-纤维复合改性剂经球磨机研磨分散后,得到改性树脂结合剂;
步骤3) 纳米复合磨具制备:
按比例分别称量步骤2)中的改性树脂结合剂,磨料和辅助填料后,经混合设备充分分散均匀后,放入模具中经热压成型机预固化成型后,再取出经干燥箱后固化,得到磨具。
20.如权利要求19所述的磨具的制备方法,其特征在于,步骤2)所述的树脂粉和二维材料-纤维复合改性剂经球磨机研磨分散10-120min后,得到改性树脂结合剂。
21.如权利要求19所述的磨具的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述改性树脂结合剂、磨料和辅助填料是经高速混合机、真空捏合机、球磨机、开炼机、密炼机混合分散20-180min后,装入模具中经热压成型机温度120-210℃、压力5-60 MPa压制10-90min进行预固化,再取出经干燥箱后固化工艺为130-160℃/10-90min+140-180℃/30-90min,得到所述磨具。
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