一種涂附泡沫磨具及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一種涂附泡沫磨具及其制備方法，屬于涂附磨具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 涂附磨具是用粘合劑將磨料固定在紙、布、薄膜或復(fù)合基體等可擾性材料上制成 的可以進(jìn)行研磨和拋光的工具，常見(jiàn)的有砂紙、砂布等，但這些磨具通常只能用于平面工件 的研磨，而對(duì)于手機(jī)外殼的側(cè)面、家具以及汽車(chē)表面的弧面部分這種不規(guī)則曲面則的研磨 和拋光不能勝任。這是由于磨具沒(méi)有足夠的柔韌性來(lái)跟工件的表面完全貼服，磨削時(shí)會(huì)產(chǎn) 生過(guò)拋現(xiàn)象，破壞了工件原來(lái)的形狀。
[0003] 以海綿為基體的海綿砂具有非常優(yōu)良的柔韌性，可以用于不規(guī)則曲面的研磨拋 光，但是海綿砂通常是單層磨料組成，磨削壽命短。且海綿基材價(jià)格較高且不能重復(fù)使用， 造成很大的浪費(fèi)，同時(shí)磨削產(chǎn)生的工件碎肩容易堵塞磨料層導(dǎo)致無(wú)法使用，使得打磨成本 較高。而且海綿基體的強(qiáng)度不高，限制了使用范圍，只能加工成頁(yè)狀或圓盤(pán)狀使用，不能用 于制作砂帶等效率較高的形式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種柔韌性?xún)?yōu)良、使用壽 命長(zhǎng)可用于不規(guī)則曲面的涂附泡沫磨具及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該涂附泡沫磨具，包括基體層、基體 層上涂布的底膠層和磨料，其特征在于：所述的底膠層上涂附有泡沫層，所述的磨料均勻鑲 嵌于泡沫層內(nèi)；所述泡沫層的材質(zhì)為經(jīng)發(fā)泡的泡沫樹(shù)脂。
[0006] 本磨具的整體結(jié)構(gòu)中只有一層底膠層，去除了傳統(tǒng)磨具的多層粘接層，同時(shí)增加 泡沫層，使得磨具柔韌性?xún)?yōu)良，研磨時(shí)可以貼覆于工件表面，尤其適合于不規(guī)則曲面的研磨 和拋光。本磨具保留了磨具的基體層和底膠層，將泡沫層和傳統(tǒng)的基體層結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)了 泡沫層強(qiáng)度，有效的防止泡沫層在使用中開(kāi)裂和塊狀脫落，使泡沫層在厚度較小的情況下 即能作為磨具成份使用?；w層起到承載泡沫層的作用，同時(shí)賦予磨具所需的強(qiáng)度。底膠 層的作用是將基體層和泡沫層連接固定在一起。泡沫層是研磨的主體，由泡沫樹(shù)脂發(fā)泡得 到，磨料均勻鑲嵌于泡沫層中，起到主要的研磨作用。經(jīng)發(fā)泡的泡沫樹(shù)脂具有多孔結(jié)構(gòu)，能 夠防止研磨過(guò)程的磨具堵塞，同時(shí)具有較強(qiáng)的容肩能力、散熱效果。在磨具使用過(guò)程中泡沫 層能夠和磨料同時(shí)磨損，使得磨具始終有新的磨料裸露在泡沫層外，在保證磨具壽命的同 時(shí)長(zhǎng)期保持磨具的磨削能力。
[0007] 優(yōu)選的，所述的泡沫樹(shù)脂為聚乙烯醇樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂或乙烯-醋 酸乙烯共聚物樹(shù)脂。上述的優(yōu)選泡沫樹(shù)脂在發(fā)泡后的耐磨強(qiáng)度和孔隙率尤其適合作為磨具 的泡沫層材料?？梢愿鶕?jù)磨具的用途或磨料的粒度選擇上述相應(yīng)的泡沫樹(shù)脂中的一種。
[0008] 優(yōu)選的，所述的泡沫層中泡沫樹(shù)脂和磨料的質(zhì)量比為1:0. 5~1. 5。在該質(zhì)量比下 泡沫樹(shù)脂能夠充分的包裹磨料，既保證磨料的鑲嵌強(qiáng)度又能保證泡沫層的磨削能力。在實(shí) 際添加時(shí)磨料粒徑越大磨料的總添加質(zhì)量越小，以減少大粒徑磨料的數(shù)量，增強(qiáng)大粒徑磨 料的鑲嵌強(qiáng)度，防止脫粒。
[0009] 優(yōu)選的，所述的泡沫層的厚度為I mm ~5mm。本發(fā)明將泡沫層的厚度確定在I mm ~5_，保證泡沫層具有足夠的柔韌性，能夠貼合彎曲度更大的曲面，適應(yīng)不同曲面的研磨和 拋光。泡沫層的厚度太小會(huì)導(dǎo)致沒(méi)有足夠的柔韌性能同時(shí)對(duì)磨料的鑲嵌強(qiáng)度不足。泡沫層 的厚度太大則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)大的彎曲強(qiáng)度，無(wú)法很好地與曲面貼合。
[0010] 一種上述的涂附泡沫磨具的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： 1) 在預(yù)處理過(guò)的基體上涂底膠； 2) 將添加有發(fā)泡劑的泡沫樹(shù)脂和磨料混合均勻后制得含磨料的泡沫層漿料，含磨料的 泡沫層漿料按200 g/m2~500g/m2的施涂量涂布在涂有底膠的基體上得到待成型磨具； 3) 待成型磨具經(jīng)干燥和熨平發(fā)泡步驟后，裁切成型即得。
[0011] 步驟3中的熨平發(fā)泡指涂布后的泡沫層漿料在熨平時(shí)的高溫作用下，其中的發(fā)泡 劑引發(fā)泡沫樹(shù)脂發(fā)泡，磨具在熨平的同時(shí)完成發(fā)泡過(guò)程。
[0012] 本發(fā)明去除了磨具制作工藝中的眾多粘接劑層，保持磨具的最佳柔韌性，只在基 體上涂布基本的底膠層用于結(jié)合發(fā)泡泡沫樹(shù)脂和磨料制得的泡沫層。本發(fā)明直接將磨料和 泡沫樹(shù)脂混合后進(jìn)行發(fā)泡，保證磨料在泡沫層中分布均勻。最主要的是將含有磨料的泡沫 層和基體結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)了泡沫層強(qiáng)度，有效的防止泡沫層在使用中開(kāi)裂和塊狀脫落，使泡 沫層在厚度較小的情況下即能作為磨具成份使用。利用基體承載泡沫層，賦予磨具所需的 強(qiáng)度，延長(zhǎng)磨具的使用壽命。。
[0013] 優(yōu)選的，步驟2)中所述的含磨料的泡沫層漿料的重量份組成為100份泡沫樹(shù)脂、 50~150份磨料和3~10份發(fā)泡劑。在100份泡沫樹(shù)脂中加入3~10份的發(fā)泡劑形成的發(fā)泡 泡沫樹(shù)脂具有適合磨料鑲嵌的孔隙，同時(shí)該孔隙恰好具有合適的容肩能力和散熱能力。
[0014] 優(yōu)選的，所述的含磨料的泡沫層漿料在涂布前按重量份加入50~100份溶劑以調(diào) 節(jié)泡沫層漿料的粘度至1〇〇~200泊。所述溶劑為二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、丁酮中的任 意一種或多種。將泡沫層漿料涂布在涂有底膠層的基體上采用流延涂布工藝，在流延涂布 機(jī)上將泡沫層漿料以5m/min~10m/min的線(xiàn)速度均勻涂布在涂有底膠層的基體正面。本發(fā) 明的制備方法采用了流延涂布工藝，設(shè)備操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率及自動(dòng)化水平高，工藝穩(wěn)定。
[0015] 優(yōu)選的，所述的泡沫樹(shù)脂為聚乙烯醇樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂或乙烯-醋 酸乙烯共聚物樹(shù)脂。上述的優(yōu)選泡沫樹(shù)脂在發(fā)泡后的耐磨強(qiáng)度和孔隙率尤其適合作為磨具 的泡沫層材料。可以根據(jù)磨具的用途或磨料的粒度選擇上述相應(yīng)的泡沫樹(shù)脂中的一種。
[0016] 優(yōu)選的，所述步驟2)中的含磨料的泡沫層漿料按重量份數(shù)還包括0. 01~0. 03份 抗靜電劑、〇. 〇1~〇. 05份分散劑和0. 01~0. 03份顏料。所述抗靜電劑為十二烷基苯磺酸鈉、 N，N-雙（2-羥基乙基）烷基胺中的任意一種。所述分散劑為聚乙二醇、聚乙二醇辛基苯基 醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的任意一種。所述顏料為鈦系顏料、鐵系顏料中的任意一種。
[0017] 優(yōu)選的，所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈或4, 4'-二磺酰肼二苯醚。根 據(jù)所選泡沫樹(shù)脂的不同可以選用不同的發(fā)泡劑。上述三種發(fā)泡劑可以保證泡沫樹(shù)脂發(fā)泡均 勻，成型的泡沫層具有足夠的柔韌度。
[0018] 優(yōu)選的，所述磨料的粒度為P5000~P180。根據(jù)磨具的用途的可以選擇不同粒度的 磨料，磨料的粒度越大，涂布的泡沫層越厚。
[0019] 步驟1)中所述基體為紙基、布基、薄膜基或皮革基。其中，紙基為乳膠紙或經(jīng)過(guò)防 水處理的牛皮紙，布基為經(jīng)過(guò)處理的純棉布、聚酯布或混紡布，薄膜基為聚酯、聚碳酸酯、聚 丙烯或尼龍薄膜，皮革基為聚氯乙烯或聚氨酯人造革。乳膠紙、薄膜或皮革可以直接使用， 牛皮紙需要進(jìn)行防水處理，布基均需要進(jìn)行堵孔和整形處理。
[0020] 步驟1)中所述底膠為熱熔型膠粘劑或非熱熔型膠粘劑，所述的熱熔型膠粘劑為乙 烯-醋酸乙烯共聚物、聚酯、聚氨酯、聚酰胺或聚異丁烯橡膠，所述的非熱熔型膠粘劑為環(huán) 氧、酚醛、聚氨酯或脲醛樹(shù)脂。熱熔型膠粘劑可以通過(guò)熱熔膠機(jī)流延在基體上形成底膠層， 非熱熔型膠粘劑可以通過(guò)輥涂或刮涂的方式在基體上形成底膠層。
[0021] 本發(fā)明制備的涂附泡沫磨具可以裁切為頁(yè)狀、圓盤(pán)狀，或加工成帶狀用于研磨使 用。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種涂附泡沫磨具及其制備方法所具有的有益效果 是：本發(fā)明制得的磨具柔韌性?xún)?yōu)良，研磨時(shí)可以貼服于工件表面，能夠快速有效地改善被加 工工件表面質(zhì)量，而不會(huì)改變被加工工件的外觀(guān)形狀和尺寸，研磨效果均一，不會(huì)形成對(duì)工 件的過(guò)拋，適合各種不規(guī)則曲面的研磨，簡(jiǎn)化表面處理的過(guò)程。
[0023] 本發(fā)明制得的磨具具有立體型的泡沫結(jié)構(gòu)，磨料鑲嵌在內(nèi)部，外層磨料脫落后內(nèi) 部磨料繼續(xù)參與研磨，干磨濕磨均可，具有防堵性能好、容肩能力強(qiáng)、散熱效果佳的特點(diǎn)，有 助于解決表面堵塞、靜電吸附、表面散熱、工件燒傷等方面的問(wèn)題，從而改善磨削條件，延長(zhǎng) 使用壽命長(zhǎng)，節(jié)約成本。
[0024] 本發(fā)明制得的磨具泡沫結(jié)構(gòu)和基體結(jié)合牢固，能夠直接應(yīng)用于現(xiàn)有的磨具裝置。 基體可以選用多種基體形式，基體強(qiáng)度高，不但可以加工成頁(yè)狀、圓盤(pán)狀磨具使用，還可以 加工成帶狀磨具使用，立體型的泡沫結(jié)構(gòu)耐磨性更強(qiáng)，使用壽命更長(zhǎng)，減少磨具更換的頻 率，研磨效率高。
【附圖說(shuō)明】
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