[发明专利]一种有机结合剂堆积磨料及采用堆积磨料制造砂布的方法

说明书

技术领域

本发明涉及磨料技术领域中砂带的制备方法，具体说是涉及一种有机结合剂堆积磨料及采用堆积磨料制造砂布的方法。

技术背景

传统的磨料作为磨削和抛光物，多被作为单颗粒使用。

现有技术的砂带制备方法是：用粘结剂将磨料粘结在基体上；基体是布、纸或复合基体等，磨料是各粒度号的单粒磨料，在制成砂带时是单层植砂，其寿命一般很短；砂带随单层磨料的消耗而整个砂带报废。

传统砂带由于是单层磨粒磨削，磨粒在磨削初始状态、中间状态及临终状态形状及磨削力明显不一致，因此工件表面质量也有很大差异，在使用过程中容易使工件表面烧伤。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种有机结合剂堆积磨料及采用堆积磨料制造砂布的方法，本发明以有机高分子为结合剂、以磨料单颗粒群为主体，包含活性吸热材料、无机吸热材料、惰性助磨材料、润滑材料为一体、采用低温固化、得到近似等积形堆积磨料单元；为砂带制造提供组织均匀的“冷堆积磨料”，从而提高砂带的磨削效率和提高磨具的使用寿命、同时提高工件的表面质量。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的有机结合剂堆积磨料的材料组成及制备步骤如下：

A、按重量比取：粒径为16微米~350微米的磨料单颗粒群50~85%、有机高分子结合剂7~35%、润湿剂5~25%、活性吸热材料1~30%、作为无机吸热材料的三水合氧化铝1~10%、惰性助磨材料2~35%、以及润滑材料0~5%、添加剂0~8%、感静电材料0~5%；

B、采用下述a、b或c中的任意一种方法进行制备：

  a、将A 步骤所取材料中的粉体部分混匀，放入制粒机；之后将A 步骤所取材料中的液体部分分步加入制粒，制成近似等积形的堆积磨料，在100℃以下干燥，筛分取得粒径在0.15~3.35mm，常用粒径在0.3~1mm的近似等积形的颗粒，将所得产品在最高温度125℃~185℃以下完全固化，再进行筛分，粒径控制在所需要范围；即得到有机结合剂堆积磨料体；

b、将A 步骤所取材料中的粉体部分混匀，放入混料设备；之后将A 步骤所取材料中的液体部分加入混料，制成半湿润料，放入制粒机制成近似等积形的堆积磨料，在100℃以下干燥，筛分取得粒径在0.15~3.35mm，常用粒径在0.3~1mm的近似等积形的颗粒，将所得产品在温度125℃~185℃以下完全固化，再进行筛分，粒径控制在所需要范围；即得到有机结合剂堆积磨料体；

c、将A 步骤所取材料中的粉体部分混匀，放入混料设备；之后将A 步骤所取材料中的液体部分加入混料，制成半湿润料，放入模具压制成片状结构，在100℃以下干燥；将所得产品破碎、筛分，将所需堆积磨料颗粒粒径控制在0.15~3.35mm，常用粒径在0.3~1mm的近似等积形的颗粒，将所得产品在最高温度125℃~185℃以下完全固化，再进行筛分，粒径控制在所需要范围；即得到有机结合剂堆积磨料体。

本发明中所述的磨料单颗粒取自棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、碳化硅或锆刚玉中的任意一种或两种以上混合物。

本发明所述有机高分子结合剂取自酚醛树脂、脲醛树脂中的任意一种；且所述有机高分子结合剂为液体或粉状的任意一种或混合物。

本发明所述润湿剂取自丁酮类、丁醇类或水中的任意一种或混合物。

本发明所述活性吸热材料是含氟的金属盐：取自冰晶石、氟硼酸钾或氟硼酸钠中的任意一种或混合物；所述活性吸热材料的吸热原理如下：含氟硼酸盐遇热熔化，促使磨粒容易脱落，以防止砂带的堵塞，而且它析出氟，有利于钢材的磨削，特别适应于磨削时不用冷却液的干磨砂带；同时放出结合水，起冷却、吸热作用。

本发明所述无机吸热材料为三水合氧化铝，分子式为 Al（OH）3；所述无机吸热材料的吸热机理如下：三水合氧化铝加热脱水开始温度、最大吸热峰，同时起到防静电作用。

本发明所述惰性助磨材料取自碳酸钙、硫酸钙、硅灰石或滑石粉中的任意一种或混合物。

本发明所述润滑材料取自石墨、滑石粉、硬脂酸镁、石膏粉等的金属盐中的任意一种或混合物。

本发明所述添加剂取自偶联剂、颜料、染料、固化剂或增塑剂的任意一种或混合物；偶联剂取自KH550，KH560中的任意一种；颜料取自金属的氧化物、硫化物、硫酸盐、铬酸盐、钼酸盐等无机盐及炭黑，酞青颜料等有机颜料；染料取自耐高温染料；固化剂取自氯化铵、氯化锌、硝酸铵、硫酸铵的任意一种；增塑剂取自陶土、矸石、磷酸二氢铝、木质素磺酸钙中的任意一种。