[发明专利]一种绿色环保的磨料层及其制备方法、砂轮

说明书

本发明具体涉及一种绿色环保的磨料层及其制备方法、砂轮，属于磨削磨具技术领域。本发明的磨料层由包括以下重量份的原料制成：粘土30～80份、磨料5～30份、液体添加剂1～20份、聚苯乙烯微球5～30份。本发明的磨料层采用粘土为结合剂，对环境友好，无污染。并且本发明的磨料层在制备过程中采用的烧结温度较低，能够降低生产成本。本发明的磨料层在对其他物质进行抛光处理时具有较好的抛光效果。

技术领域

本发明具体涉及一种绿色环保的磨料层及其制备方法、砂轮，属于磨削磨具技术领域。

背景技术

目前，磨具中常用的结合剂主要为金属、树脂、陶瓷或复合结合剂，其中抛光类砂轮常用的结合剂为树脂结合剂。树脂结合剂属于有机结合剂，在树脂的生产、使用过程中产生的废弃物对环境污染严重，并且老化后的树脂在自然环境中极难分解，对生态系统造成一定的破坏，并且以树脂为结合剂的抛光砂轮在制备过程中存在一定的粉尘污染。因此，开发环境友好型并且具有较好的抛光效果的结合剂是研究者们当前的研究内容之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色环保的磨料层，该磨料层采用环境友好型的结合剂并且具有较好的抛光效果。

本发明的目的还在于提供一种生产成本较低的绿色环保的磨料层的制备方法。

本发明的目的还在于提供一种砂轮，抛光效果较好。

为实现上述目的，本发明的绿色环保的磨料层采用的技术方案为：

一种绿色环保的磨料层，由包括以下重量份的原料制成：粘土30～80份、磨料5～30份、液体添加剂1～20份、聚苯乙烯微球5～30份。

本发明的磨料层采用粘土作为结合剂，能够减少对环境造成的污染。液体添加剂一方面起到润湿作用，另一方面能够优化粘土微观物理结构，增加粘土的结合强度。聚苯乙烯微球分散在粘土中，能够提高磨料层锋利性；同时磨料层制成砂轮后，由于聚苯乙烯微球本身的强度较低，在砂轮的使用过程中由于磨料的脱落或者磨屑的生成，很容易能够将聚苯乙烯微球挤出从而在砂轮表面形成空穴，起到造孔的作用。空穴的存在有助于脱落的磨料以及磨屑等杂物的排出，使得砂轮表面不易出现堵塞现象，进而保证了砂轮磨料层的锋利性。本发明的磨料层在进行抛光时具有较好的抛光效果。

所述液体添加剂由石蜡和硬脂酸组成。石蜡起到润湿磨料表面的作用，硬脂酸能够降低磨料层各原料与液体添加剂之间的表面张力，从而有利于磨料层的各原料混合均匀。液体添加剂由石蜡和硬酯酸在低温下熔炼制成。

优选的，液体添加剂中石蜡的质量分数为20～90％，硬脂酸的质量分数为10～80％。采用上述质量分数的石蜡和硬脂酸有助于磨料层成型，同时有利于保证磨料层具有一定的强度。进一步优选的，石蜡的质量分数为20％，硬质酸的质量分数为80％。

一般抛光砂轮采用的磨料的粒径大小为20～30μm制成，为使聚苯乙烯微球与磨料的粒径相匹配，优选的所述聚苯乙烯微球的颗粒大小为2～3μm。若聚苯乙烯微球的粒径过小，则不利于造孔；粒径过大，会导致磨料分布不均，进而影响工件表面抛光质量。

本发明的绿色环保的磨料层的制备方法采用的技术方案为：

一种绿色环保的磨料层的制备方法，包括以下步骤：将各原料混合均匀，然后压制得坯料；将坯料在80～300℃下烧结成型；所述原料包括：粘土30～80重量份、磨料5～30重量份、液体添加剂1～20重量份、聚苯乙烯微球5～30重量份。

本发明采用粘土为结合剂，在较低的烧结温度下就能够具有抛光用所需的强度，同时兼顾一定的韧性。各原料混合均匀后，粘土被液体添加剂润湿后具有可塑性，在压制过程中出现分子结构的重新排布，形成若干二维层状物。若没有液体添加剂，粘土内部层状物之间几乎没有任何化学键作用力，液体添加剂在烧结过程中使得粘土内部二维层状物之间形成桥接作用，进而使得二维层状物之间变得更为致密。