CN114683183B - 一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布及其生产工艺，属于精细加工技术领域。该种阻尼布从抛光接触面至吸附面依次包括助磨涂料层、拒水基垫和弹性垫；助磨涂料层由亲水改性的偏二氟乙烯和聚乙二醇为成膜材料，助磨涂料层的良好亲水性使得抛光液可均匀分散，聚乙二醇具有水溶性，在抛光过程中助磨涂料层缓慢浸蚀，磨料均匀释放参与抛光，可降低抛光液的浓度，使得抛光液中的磨粒易分散，从而提高抛光精度。拒水基垫通过导电石墨配合电晕处理获得均匀的用于抛光切削的凸起，且拒水基垫为橡胶基材质，具有良好的防渗性能，抛光切削微粉可充分回收，解决现有技术中贵重金属抛光切削微难以回收造成成本高的问题。

Description

一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布及其生产工艺
技术领域
本发明属于精细加工技术领域，具体地，涉及一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布及其生产工艺。
背景技术
常见的贵重金属有金、铂、钯等，通常被加工成饰品，此外贵重金属多数具有良好物理及化学性能，常被应用在精密元器件中，无论是作为饰品还是元器件材料，一般都需要进行表面处理，最常见的就是抛光。
现有技术中对于贵重金属通常采用抛光布配合抛光液进行抛光，为了保证抛光精度，抛光垫的表面通常设计为多孔结构或者开槽，使得抛光液可尽量均匀地分布在抛光垫上以获得均匀的抛光效果；抛光切削下的微粉易卡在空隙中难以与抛光垫分离，使得贵重金属的抛光损失率较大，因此，针对贵重金属的抛光亟需开发专用的抛光垫。
发明内容
为了解决背景技术提到的技术问题，本发明提供一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布及其生产工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，从抛光接触面至吸附面依次包括助磨涂料层、拒水基垫和弹性垫；
拒水基垫由以下步骤制备：
步骤A1：取导电炭黑和纳米二氧化硅混合加入搅齿造粒机中进行球化造粒，过0.5mm筛网筛分，取筛下物得到复合球粒；由于导电炭黑和纳米二氧化硅均具有较大的比表面积，在搅齿造粒机中两者相互吸附团结，制得的复合球粒为导电炭黑-纳米二氧化硅结构；
步骤A2：取乙醇溶液加入硅烷偶联剂Si-69高速搅拌稀释制成偶联液，之后将复合球粒加入偶联液中低速搅拌混合，复合球粒完全浸入后静置30-50min，最后过滤、干燥，得到偶联填料；
步骤A3：取溴化丁基橡胶和氯丁橡胶粉碎混合制成复合胶料，之后与环己烷混合加入密炼机中，在50-60℃下密炼20-30min，之后加入偶联填料与其他助剂，其他助剂包括硫化剂、防老剂和促进剂，升温至75±2℃混炼10-15min，得到共混胶料；
步骤A4：将共混胶料平铺在模具中，连同模具放入硫化机中，先在120±5℃下硫化25±2min得到一次硫化料，一次硫化料经过低温短时间下硫化，具有一定的强度，之后对一次硫化料表面进行电晕处理，一次硫化料中的偶联填料中含有导电石墨，电晕处理时偶联填料在强电场富集在表层形成凸起，该凸起的结构为偶联填料颗粒表面覆盖一层橡胶层，由于偶联填料以导电石墨和纳米二氧化硅为原料，其强化橡胶，使得凸起具有较高的强度，通过电晕处理在一次硫化料的表面形成均匀的糙化层，电晕处理后的一次硫化料放入硫化釜中升温至158±3℃硫化10-18min，得到拒水基垫。
进一步地，导电炭黑的粒径为40±10μm，纳米二氧化硅的粒径为30±5nm，搅齿造粒机的搅拌转速为1200-1500rmp，该参数设置下，导电炭黑和纳米二氧化硅可被充分混合造粒，形成纳米二氧化硅包覆导电炭黑结构。
进一步地，导电炭黑和纳米二氧化硅的用量质量比为1:0.5-0.8，复合球粒和复合胶料的用量质量比为4.5-7:100。
进一步地，丁基橡胶和氯丁橡胶的用量质量比为1:0.4。
进一步地，硫化剂为氧化锌。
进一步地，防老剂为防老剂4042。
进一步地，促进剂为促进剂DM。
进一步地，电晕处理电压为12-15kV，电极间隙为1-2mm。
进一步地，助磨涂料由如下步骤制备：
步骤B1：取亲水型聚偏二氟乙烯颗粒和聚乙二醇加入密炼机中，在氮气保护氛围下升温至175±5℃密炼至颗粒全部熔化，得到成膜胶料；
步骤B2：取磨料采用含有硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液处理，干燥后加入成膜胶料中搅拌共混，得到助磨涂料，硅烷偶联剂KH550提高磨料与成膜胶料的相容性，乙醇溶液促进偶联。
进一步地，亲水型聚偏二氟乙烯颗粒和聚乙二醇的用量质量比为1：0.1-0.15。
进一步地，磨料包括氧化铈、氧化铝和碳化硅中的任意一种或多种按照任意比例混合，且磨料在成膜胶料中的重量占比为3.5-6％。
一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布的生产工艺，包括如下步骤：
步骤S1：将拒水基垫的光滑面与弹性垫胶合，其中，弹性垫为市售聚氨酯多孔吸附垫；
步骤S2：在拒水基垫的粗糙面表面趁热涂刷助磨涂料，控制涂刷量为1.8-2.5g/cm2，之后冷却固化，得到用于贵重金属表面抛光的阻尼布。
本发明的有益效果：
1.本发明公开一种由助磨涂料层、拒水基垫和弹性垫组成的阻尼布结构，助磨涂料层由亲水改性的偏二氟乙烯和聚乙二醇为成膜材料，具有良好的耐磨性和亲水性，抛光液可均匀分散在助磨涂料层和抛光材料之间进行抛光，由于助磨涂料层中混有少量水溶性的聚乙二醇，在抛光过程中助磨涂料层会被抛光液浸蚀，助磨涂料层内的磨料被均匀释放参与抛光，可降低抛光液的浓度，进一步使得抛光液可均匀分散，从而提高抛光精度。
2.本发明的拒水基垫采用溴化丁基橡胶和氯丁橡胶为基材，具有良好的防渗性能，抛光切削下的贵重金属微粉可被充分回收提炼，解决现有技术中贵重金属抛光成本高的问题；此外，拒水基垫中加入由导电石墨和纳米二氧化硅造粒而成的复合球粒，利用电晕处理，在拒水基垫表面形成用于抛光切削的凸起，该凸起的结构表层为橡胶层，核心为导电炭黑和纳米二氧化硅，对橡胶形成强化，具有较高的强度，可提供良好的切削能力。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例制备一种拒水基垫，具体实施过程如下：
步骤A1：称取4kg市售导电炭黑，其粒径为40±10μm，称取2kg市售SP30S橡胶专用纳米二氧化硅，粒径为30±5nm，将导电炭黑和纳米二氧化硅混合后加入搅齿造粒机中，设置搅齿造粒机的搅拌速度为1200rmp，造粒时间为15min，造粒得到的颗粒使用网孔为0.5mm筛网进行筛分，其筛下料得到复合球粒；
步骤A2：取12L体积分数为15％的乙醇溶液，向乙醇溶液中加入1.5L硅烷偶联剂Si-69，之后开启搅拌，设置搅拌速度为800rmp搅拌10min，将硅烷偶联剂Si-69稀释在乙醇溶液中制成偶联液，之后称取4.5kg复合球粒加入偶联液中，设置搅拌速度为60rmp使得复合球粒浸入偶联液中，停止搅拌静置浸泡30min，最后过滤、滤饼热风干燥，得到偶联填料；
步骤A3：取71.5kg溴化丁基橡胶和28.5kg氯丁橡胶粉碎混合制成复合胶料，之后与36L环己烷混合加入密炼机中，升温至50℃下密炼30min，之后依次加入偶联填料、1.2kg氧化锌、300g防老剂4042和220g促进剂DM，升温至75±2℃混炼10min，得到共混胶料；
步骤A4：将共混胶料平铺在模具中，使用刮板将共混胶料刮平后自然流平，之后连同模具放入硫化机中，先在120±5℃下硫化25±2min得到一次硫化料，一次硫化料经过低温短时间下硫化，具有一定的强度，之后对一次硫化料表面进行电晕处理，设置电晕处理电压为12kV，电极间隙为1mm，电晕处理时间为5min，电晕处理后的一次硫化料放入硫化釜中升温至158±3℃硫化10min，得到拒水基垫。
实施例2
本实施例制备一种拒水基垫，具体实施过程如下：
步骤A1：称取4.3kg市售导电炭黑，其粒径为40±10μm，称取2.8kg市售SP30S橡胶专用纳米二氧化硅，粒径为30±5nm，将导电炭黑和纳米二氧化硅混合后加入搅齿造粒机中，设置搅齿造粒机的搅拌速度为1200rmp，造粒时间为20min，造粒得到的颗粒使用网孔为0.5mm筛网进行筛分，其筛下料得到复合球粒；
步骤A2：取16L体积分数为15％的乙醇溶液，向乙醇溶液中加入2L硅烷偶联剂Si-69，之后开启搅拌，设置搅拌速度为800rmp搅拌15min，将硅烷偶联剂Si-69稀释在乙醇溶液中制成偶联液，之后称取6kg复合球粒加入偶联液中，设置搅拌速度为60rmp使得复合球粒浸入偶联液中，停止搅拌静置浸泡50min，最后过滤、滤饼热风干燥，得到偶联填料；
步骤A3：取71.5kg溴化丁基橡胶和28.5kg氯丁橡胶粉碎混合制成复合胶料，之后与36L环己烷混合加入密炼机中，升温至60℃下密炼20min，之后依次加入偶联填料、1.3kg氧化锌、300g防老剂4042和250g促进剂DM，升温至75±2℃混炼15min，得到共混胶料；
步骤A4：将共混胶料平铺在模具中，使用刮板将共混胶料刮平后自然流平，之后连同模具放入硫化机中，先在120±5℃下硫化25±2min得到一次硫化料，一次硫化料经过低温短时间下硫化，具有一定的强度，之后对一次硫化料表面进行电晕处理，设置电晕处理电压为15kV，电极间隙为2mm，电晕处理时间为5min，电晕处理后的一次硫化料放入硫化釜中升温至158±3℃硫化18min，得到拒水基垫。
实施例3
本实施例制备一种拒水基垫，具体实施过程如下：
步骤A1：称取5kg市售导电炭黑，其粒径为40±10μm，称取4kg市售SP30S橡胶专用纳米二氧化硅，粒径为30±5nm，将导电炭黑和纳米二氧化硅混合后加入搅齿造粒机中，设置搅齿造粒机的搅拌速度为1200rmp，造粒时间为22min，造粒得到的颗粒使用网孔为0.5mm筛网进行筛分，其筛下料得到复合球粒；
步骤A2：取22L体积分数为15％的乙醇溶液，向乙醇溶液中加入2.75L硅烷偶联剂Si-69，之后开启搅拌，设置搅拌速度为1000rmp搅拌15min，将硅烷偶联剂Si-69稀释在乙醇溶液中制成偶联液，之后称取7kg复合球粒加入偶联液中，设置搅拌速度为60rmp使得复合球粒浸入偶联液中，停止搅拌静置浸泡50min，最后过滤、滤饼热风干燥，得到偶联填料；
步骤A3：取71.5kg溴化丁基橡胶和28.5kg氯丁橡胶粉碎混合制成复合胶料，之后与36L环己烷混合加入密炼机中，升温至60℃下密炼30min，之后依次加入偶联填料、1.3kg氧化锌、300g防老剂4042和300g促进剂DM，升温至75±2℃混炼15min，得到共混胶料；
步骤A4：将共混胶料平铺在模具中，使用刮板将共混胶料刮平后自然流平，之后连同模具放入硫化机中，先在120±5℃下硫化25±2min得到一次硫化料，一次硫化料经过低温短时间下硫化，具有一定的强度，之后对一次硫化料表面进行电晕处理，设置电晕处理电压为15kV，电极间隙为1mm，电晕处理时间为8min，电晕处理后的一次硫化料放入硫化釜中升温至158±3℃硫化18min，得到拒水基垫。
实施例4
本实施例制备一种助磨涂料，具体实施过程如下：
步骤B1：取2kg亲水型聚偏二氟乙烯颗粒(由南京捷纳思新材料有限公司提供，以下使用原料相同)和200g聚乙二醇加入密炼机中，在氮气保护氛围下升温至175±5℃密炼至颗粒全部熔化，得到成膜胶料；
步骤B2：取30g市售亚微米氧化铈研磨粉和47g市售亚微米氧化铝研磨粉混合成磨料，取200mL体积分数为40％的乙醇溶液，向乙醇溶液中加入30mL硅烷偶联剂KH550搅拌混合，之后加入磨料搅拌混合50min，对混合液过滤，滤渣干燥后加入成膜胶料中保温搅拌共混5min，得到助磨涂料。
实施例5
本实施例制备一种助磨涂料，具体实施过程如下：
步骤B1：取2kg亲水型聚偏二氟乙烯颗粒和300g聚乙二醇加入密炼机中，在氮气保护氛围下升温至175±5℃密炼至颗粒全部熔化，得到成膜胶料；
步骤B2：取64g市售亚微米氧化铈研磨粉、30g市售亚微米氧化铝研磨粉和44g市售碳化硅研磨粉混合成磨料，取420mL体积分数为40％的乙醇溶液，向乙醇溶液中加入80mL硅烷偶联剂KH550搅拌混合，之后加入磨料搅拌混合50min，对混合液过滤，滤渣干燥后加入成膜胶料中保温搅拌共混7min，得到助磨涂料。
实施例6
本实施例制备一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，具体实施过程如下：
步骤S1：将实施例1制备的拒水基垫，将拒水基垫朝向模具底部一面的光滑面与弹性垫采用氯丁橡胶胶粘剂胶合，弹性垫为市售聚氨酯多孔吸附垫(由安徽禾臣新材料有限公司提供)；
步骤S2：在拒水基垫的粗糙面表面趁热涂刷实施例4制备的助磨涂料，控制涂刷量为1.8g/cm2，之后冷却固化，得到用于贵重金属表面抛光的阻尼布。
实施例7
本实施例制备一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，具体实施过程如下：
步骤S1：将实施例2制备的拒水基垫，将拒水基垫朝向模具底部一面的光滑面与弹性垫采用氯丁橡胶胶粘剂胶合，弹性垫为市售聚氨酯多孔吸附垫(由安徽禾臣新材料有限公司提供)；
步骤S2：在拒水基垫的粗糙面表面趁热涂刷实施例5制备的助磨涂料，控制涂刷量为2g/cm2，之后冷却固化，得到用于贵重金属表面抛光的阻尼布。
实施例8
本实施例制备一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，具体实施过程如下：
步骤S1：将实施例3制备的拒水基垫，将拒水基垫朝向模具底部一面的光滑面与弹性垫采用氯丁橡胶胶粘剂胶合，弹性垫为市售聚氨酯多孔吸附垫(由安徽禾臣新材料有限公司提供)；
步骤S2：在拒水基垫的粗糙面表面趁热涂刷实施例5制备的助磨涂料，控制涂刷量为2.5g/cm2，之后冷却固化，得到用于贵重金属表面抛光的阻尼布。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，其特征在于，从抛光接触面至吸附面依次包括助磨涂料层、拒水基垫和弹性垫；
所述拒水基垫由以下方法制备：
步骤一：将偶联填料与复合胶料以及其他助剂混炼制成共混胶料；
步骤二：将共混胶料在120±5℃下硫化25±2min得到一次硫化料，对一次硫化料的表面电晕处理，之后在158±3℃下硫化10-18min，得到拒水基垫；其中，
复合胶料包括溴化丁基橡胶和氯丁橡胶，且两者的用量质量比为1:0.4。
2.根据权利要求1所述的一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，其特征在于，偶联填料由如下方法制备：
步骤A1：将导电炭黑和纳米二氧化硅通过搅齿造粒机在1200-1500rmp搅拌造粒，制成复合球粒；
步骤A2：取乙醇溶液和硅烷偶联剂Si-69搅拌成偶联液，将复合球粒加入偶联液中浸泡，之后过滤、干燥制成偶联填料。
3.根据权利要求2所述的一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，其特征在于，导电炭黑和纳米二氧化硅的用量质量比为1:0.5-0.8，导电炭黑的粒径为40±10μm，纳米二氧化硅的粒径为30±5nm。
4.根据权利要求3所述的一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，其特征在于，复合球粒和复合胶料的用量质量比为4.5-7:100。
5.根据权利要求1所述的一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布，其特征在于，电晕处理电压为12-15kV，电极间隙为1-2mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将拒水基垫与弹性垫胶合；
步骤S2：在拒水基垫的粗糙面表面热涂助磨涂料，控制涂刷量为1.8-2.5g/cm 2 ，之后冷却固化，得到用于贵重金属表面抛光的阻尼布。
7.根据权利要求6所述的一种用于贵重金属表面抛光的阻尼布的生产工艺，其特征在于，助磨涂料由如下步骤制备：
步骤B1：取亲水型聚偏二氟乙烯颗粒和聚乙二醇在氮气氛围下全部熔融，得到成膜胶料；
步骤B2：取磨料采用硅烷偶联剂KH550的乙醇溶液处理，对处理后的磨料干燥并加入成膜胶料中混炼，得到助磨涂料。
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