一种有色金属磨削用抗堵塞磨具及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有色金属研磨工具技术领域，特别是一种有色金属磨削用抗堵塞磨具 及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 砂布磨削经过近三十年的发展，现已成为一项较完整且自成体系的新的加工技 术;因其加工效率高、应用范围广、适应性强、使用成本低、操作安全方便等特点而深受用户 青睐;在国外，有色金属磨削技术已有了很大的进步，其加工对象和应用领域日趋广泛，它 几乎能加工所有的工程材料，从一般日常生活用具到大型宇航器具无所不可应用，并已成 为获取显著经济效益的一种重要手段;其作为一种加工技术之所以受到人们日益广泛的重 视，得到迅速发展。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种有色金属磨削用 抗堵塞磨具及其制造方法。
[0004] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种有色金属磨削用抗堵塞磨具及其制造方 法，包括基材、研磨层及胶粘剂，研磨层通过胶粘剂附着在基材上，研磨层按质量百分比计 包括：碳化硅：8 · 85-11 · 89%，氧化铝：3 · 15-6 · 25%，氧化锆：2 · 45-4 · 62%，石榴石：3 · 11 -5.23%，立方氮化硼:1.45-3.25%，其余为复合研磨颗粒； 复合研磨颗粒由纳米二氧化铈和二氧化硅两种颗粒复合而成，复合研磨颗粒具体的制 备方法如下： ⑴单分散二氧化硅颗粒的制备： 量取80ml氨水置于500ml的烧杯中，然后向烧杯中依次加入140ml的无水乙醇及70ml的 去离子水，搅拌均匀后置于50°C恒温水浴中华保温10_15min，并在磁力搅拌条件下逐滴加 入50ml的正硅酸乙酯，滴加时间控制在8-10min，滴加完后继续搅拌30-50min，陈化15-18h 后将沉淀物离心分离，并将生成物用蒸馏水冲洗2-4次，最后用无水乙醇清洗一次，清洗后 置于70-80°C的鼓风干燥箱中烘干，将所制得的前驱体研磨，在500°C下煅烧50-60min，得到 单分散纳米二氧化硅颗粒； (3)复合研磨颗粒的制备： 将六水硝酸亚铈溶于正丙醇及去离子水的混合溶液中，然后再加入乙酰丙酮，配置铈 溶胶，在室温下搅拌15-18h，获得透明澄清的亮黄色溶胶，再将步骤[?)制得的单分散二氧化 硅颗粒在超声加机械搅拌的条件下浸渍在获得的铈溶胶中20_30min，然后将表面包覆有铈 溶胶的纳米二氧化硅颗粒离心，置于70_80°C鼓风干燥箱中烘干，经500°C锻烧40-50min，即 可得到复合研磨颗粒； 胶粘剂由甲乙两组份组成，甲组份和乙组份按质量比计甲组份：乙组份=2:1的比例混 合，其中：的甲组份按质量份数计包括以下成分： 有机硅改性环氧树脂:40-60份，聚氨酯弹性体：15-25份，扩链剂：1-3份，填料:5-8份， 增塑剂:3-5份，催化剂:2-4份，发泡剂:6-8份，阻燃剂：1-3份，抗水解剂:2-4份，复合稀土： 0.8-1.4份，季戊四醇四硬酯酸盐：1-3份，硅烷偶联剂：10-18份，固化剂:20-30份，稀释剂： 5-10份;酚醛树脂：18-22份，氨基塑料树脂:8-12份，聚氨酯树脂:6-9份，环氧树脂:8-10份， 丙烯酸树脂:12-15份，丙烯酸环氧树脂:11-14份，余量为:ABS树脂； 的扩链剂为二元胺或二元醇;的填料为炭黑；的增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯;的催化剂 为苄基三乙基氯化铵；的发泡剂为甲基硅油；的阻燃剂为磷酸三酯；的抗水解剂为聚碳化二 胺；的固化剂为改性聚酰胺类固化剂；的稀释剂为甲醇或乙酸乙酯;复合稀土按重量百分比 包含以下成分：La: 12-16%，Y: 15-17%，Sc: 5-8%，Gd: 8-10%，Sm: 9-15%，Pr: 13-16%，其余为镧 系元素，以上各组分之和为100%; 乙组份按质量份数计包括以下成分： 水溶性酚醛树脂:46-70份，轻质碳酸钙:3-6份，有机膨润土: 5-11份，二硫化钼：1-3份， 羧基液体丁腈橡胶:. 9-1.2份。
[0005] 本发明进一步限定的技术方案是： 进一步的，前述的有色金属磨削用抗堵塞磨具及其制造方法，在制备单分散二氧化硅 颗粒时，的六水硝酸亚铈、正丙醇及去离子水按质量比计六水硝酸亚铈:正丙醇:去离子水= 1:2:2的比例混合。
[0006] 前述的有色金属磨削用抗堵塞磨具及其制造方法，研磨颗粒的大小为0.?Μ!-20μ m〇
[0007] 前述的有色金属磨削用抗堵塞磨具及其制造方法，的基材的厚度为50-90μπι，并的 基材为聚酯薄膜、聚酰胺薄膜、聚丙烯薄膜或聚乙烯薄膜。
[0008] 本发明还设计了一中有色金属磨削用抗堵塞磨具的制造方法，该复合研磨片的制 造方法包括以下流程:上胶工序、植砂工序、后固化工序、揉曲带水工序、激光切割工序、基 材防形变处理工序和存储工序，具体操作如下： (-)先制备出胶粘剂，然后在选好的基材上涂覆胶粘剂，胶粘剂采用辊涂、刮涂或平涂中 的至少一种方式涂覆于基材上； 胶粘剂的具体制备方法如下： a. 甲组份的制备:将有机硅改性环氧树脂、聚氨酯弹性体、扩链剂、填料、酚醛树脂、氨 基塑料树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸环氧树脂、ABS树脂送至分散缸中， 开启搅拌器缓慢搅拌，搅拌速度为300-350转/min，搅拌16-19min后，然后加入增塑剂、扩链 剂、催化剂、发泡剂、阻燃剂，继续搅拌20_30min，搅拌速度为150-200转/min; 再向分散刚中加入复合稀土、季戊四醇四硬酯酸盐、硅烷偶联剂、抗水解剂，继续搅拌 10-19min，搅拌速度为340-390转/min得到混合物；用稀释剂溶化固化剂，然后将溶化后的 固化剂与混合物进行混合，室温下固化得到甲组份待用； b. 乙组份的制备:将水溶性酚醛树脂、轻质碳酸钙、有机膨润土、二硫化钼、羧基液体丁 腈橡胶一并送至分散缸中进行搅拌混合，搅拌速度为200-300转/min，搅拌20-30分钟后，出 料得到乙组份待用； c. 胶粘剂的合成：将甲乙组份按质量比甲：乙=2:1的比例搅拌混合均匀，搅拌速度为 100-200转/min，搅拌20-30min即可得到该胶粘剂； ㈢将研磨层按照基材上划分的区域进行散布，嵌于胶粘剂上，同一区域研磨层上的颗 粒大小相同，得到研磨层半成品； ㈢将步骤二中研磨层半成品依次进行后固化工序、揉曲带水工序、激光切割工序、基 材防形变处理工序和存储工序进而制得研磨层成品； 后固化工序中：胶粘剂在60-80°C的温度下固化20-40min; 揉曲带水工序中：采用机械揉曲中的径向揉曲和两个45°揉曲相结合，其中带水量< 20g/m2,经机械揉曲后卷曲度< 12mm。
[0009] 本发明的有益效果是： 抛光浆料的成分(研磨颗粒、助剂等)是影响抛光表面质量的关键因素之一，本发明中 的研磨颗粒为复合研磨颗粒，克服了单一研磨颗粒的不足，结合了两者的优点，这种复合研 磨颗粒对抛光后的晶片具有良好的抛光效果，表面平整、光滑； 本发明的甲组份中采用有机硅改性环氧树脂，有机硅改性环氧树脂兼具有机硅材料和 环氧树脂的优异性能，用有机硅改性环氧树脂即可降低环氧树脂的内应力又能增加耐高温 性、韧性等性能;含有复合稀土，复合稀土的掺入作为填料可延长水、离子等腐蚀介质扩散 到基材的路径，使基材表面生成一层比较致密的转化膜，可使基材与腐蚀介质隔绝开，同 时可以增强与基材的结合力，从而提高整体防护性能;加入了阻燃剂，由于氢氧化铝阻燃效 果差，本发明采用磷酸三酯，有利于提高研磨片的耐高温性;硅烷偶联剂能增强聚合物和填 料之间界面结合力，偶联剂分子中一部分基团可与填料或增强材料表面的化学基团反应， 生成牢固的化学键，另一部分基团或链节则与聚合物分子有较强的亲和性，也改善材料的 表面性质，提高物理力学性能、耐老化性能； 乙组份中采用了水溶性酚醛树脂，该树脂具有一定的柔韧性，耐高温、耐水、粘接强度 尚，提尚了胶粘剂的性能。
[0010] 本发明中的磨具锋利快速、使用寿命长、打磨耐高热、极佳防潮性，在生产制造中 可以有效防止变形，产品抗张强度大，粘接性能好，磨削性能强。
【具体实施方式】
[0011]