[发明专利]改性纳米材料复合三聚氰胺甲醛树脂的磨具及其制备方法

说明书

本发明涉及磨具技术领域，具体涉及一种改性纳米材料复合三聚氰胺甲醛树脂的磨具及其制备方法。所述磨具由磨料、辅助填料和改性结合剂组成；所述改性结合剂包括三聚氰胺甲醛树脂粉和改性纳米添加剂；各原料重量份数组成为：3～30份磨料，5～60份辅助填料，30～80份三聚氰胺甲醛树脂粉，0.01～10份改性纳米添加剂；所述改性纳米添加剂为纳米材料先经表面亲油性处理后，再经原位聚合得到聚合物包覆修饰的纳米材料。本发明产品具备良好的自润滑性，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，又可以替代磨料，优化了配方和工艺，彻底改善了行业内磨具耐磨时间和磨削效率不能兼顾的弊端，具有很大的市场前景。

技术领域

本发明涉及磨具技术领域，具体涉及一种改性纳米材料复合三聚氰胺甲醛树脂的磨具及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺甲醛树脂(MF)是三聚氰胺与甲醛反应所得到的聚合物，又称密胺树脂。加工成型时发生交联反应，制品为不熔的热固性树脂。密胺树脂作为制造金刚石弹性磨块的结合剂。三聚氰胺甲醛树脂具有较高的结合强度和耐水性，制成的金刚石弹性磨块产品的机械强度高，可在较高的速度下使用，具耐磨性好、抛光速度快、抛光效果均匀等优点，广泛用于瓷砖、大理石、陶瓷等行业的水磨工序。

三聚氰胺树脂具有三维交联结构，其中三嗪环是一种类似芳环的杂环，具有较大的刚性，使得树脂固化后硬度大，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，在磨削过程中，会使部分磨料发生脱落、掉块，严重影响磨具的磨削效率和耐用性。

国内外许多研究者对三聚氰胺甲醛树脂内部结构进行改性，或采用传统的无机纳米耐磨填料进行改性，以提高三聚氰胺甲醛树脂的耐热性和柔韧性。经改性的三聚氰胺甲醛树脂耐热性虽然增强，耐磨时间也得到提高，但磨块锋利度降低，使得磨块出现打滑现象，造成陶瓷砖出现刮花、光亮度太低等缺陷。难以满足超耐磨抛削加工需求。可见目前国内多数厂家在提高三聚氰胺甲醛树脂磨块的耐磨时间时，势必造成磨削效率的下降，耐磨时间和磨削效率之间的平衡难以突破。

发明内容

有鉴于此，有必要针对现有导热填料的缺点，提供一种改性纳米材料复合三聚氰胺甲醛树脂的磨具及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

本发明改性纳米材料复合三聚氰胺甲醛树脂的磨具，由磨料、辅助填料和改性结合剂组成；

所述改性结合剂包括三聚氰胺甲醛树脂粉和改性纳米添加剂；

各原料重量份数组成为：3～30份磨料，5～60份辅助填料，30～80份三聚氰胺甲醛树脂粉，0.01～10份改性纳米添加剂；

所述改性纳米添加剂为纳米材料先经表面亲油性处理后，再经原位聚合得到聚合物包覆修饰的纳米材料。经表面包覆修饰的纳米材料与结合剂间的亲和力增强，结合剂与磨粒间的界面性能提高。

作为优选的，所述磨料为5～25份，辅助填料为10～40份，三聚氰胺甲醛树脂粉为30～60份，纳米添加剂为0.1～5份。

进一步的，所述三聚氰胺甲醛树脂粉为普通三聚氰胺甲醛树脂粉、聚乙二醇改性三聚氰胺甲醛树脂粉、有机硅改性三聚氰胺甲醛树脂粉、尿素改性三聚氰胺甲醛树脂粉、硫脲改性三聚氰胺甲醛树脂粉中的至少一种。

进一步的，所述磨料为金刚石、立方氮化硼或金刚石与立方氮化硼复合物；

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、氧化锆等中的至少一种。

进一步的，所述纳米材料为：白石墨烯、氧化铈、二氧化硅、碳化硅、氧化石墨烯中的至少一种。