本發(fā)明涉及一種游星輪的制備方法。
背景技術(shù):
游星輪是應(yīng)用在玻璃,鏡片,硅片,硬盤等各種平面拋光工序的夾具,又被稱為拋光治具,拋光墊等;拋光工藝發(fā)展多年,已經(jīng)非常成熟,近年來,手機,平板電腦等大眾電子產(chǎn)品大量普及,觸摸屏飛速發(fā)展,鏡片拋光發(fā)展一日千里,游星輪的原材料由最初的藍鋼片變成了FR-4玻纖板。
目前游星輪的主要材料為FR-4玻纖板,綜合各種特性,玻纖板是目前市場上最為適合制造游星輪的材料,其優(yōu)點在于,如:耐磨,易加工成型,加工工序簡單,不傷拋光工件等等。然而其也有一定不足,如:玻纖板多為電子絕緣材料,對于板材的耐磨參數(shù)要求并不高,因此相對于金屬片,玻纖的耐磨性是不夠的,玻纖板韌性小、脆性大、硬度低,以此材料做成的游星輪在使用中,輪齒損耗快,易變形,使用壽命短。
基于游星輪是由FR-4玻纖板制成,但是在具體使用過程中,玻纖板制成的游星輪耐磨性不夠,強度小,機器工作時會對游星輪施壓,繼而使用壽命短,質(zhì)量不穩(wěn)定,使得本身造價成本也高。用FR-4玻纖板生產(chǎn)游星輪,就必須要保證FR-4玻纖板的厚度均勻一致性及擁有足夠的機械強度,而且生產(chǎn)出的游星輪自身要具備自潤滑性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中游星輪專用玻纖板的韌性低、強度低等不足提供了一種游星輪專用玻纖板膠液、半固化片與玻纖板及其制備方法。本發(fā)明提供的游星輪專用玻纖板,可以降低游星輪摩擦系數(shù)、降低產(chǎn)品不良率、提高產(chǎn)品使用壽命和降低生產(chǎn)成本,且該游星輪專用板的保證耐壓強度的條件下,厚度可以更薄且能夠保證厚度均勻。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的:
本發(fā)明提供了一種游星輪專用玻纖板膠液,其由下述原料制得,所述原料包括如下重量份數(shù)的各組份:550~650份阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂、400~500份阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂、30~50份固化劑、0.30~0.50份固化促進劑、700~800份有機溶劑以及80~130份無機填料。
其中,所述阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂和所述阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂可采用本領(lǐng)域玻纖板膠液中各種常規(guī)使用的阻燃改性的無鹵環(huán)氧樹脂。所述阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂較佳地為DOPO型液態(tài)無鹵阻燃環(huán)氧樹脂。所述阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂較佳地為DOPO型固態(tài)無鹵阻燃環(huán)氧樹脂。所述DOPO型液態(tài)無鹵阻燃環(huán)氧樹脂的性能指標(biāo)較佳地為:環(huán)氧值320-360g/eg,25℃下的粘度為1800-3000mPa·s,磷含量為3.1%。所述DOPO型固態(tài)無鹵阻燃環(huán)氧樹脂的性能指標(biāo)較佳地為:環(huán)氧值970-1070g/eg,150℃下的粘度為8000-11000mPa·s。.
所述阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂的重量份數(shù)較佳地為600~650份。
其中,所述固化劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的固化劑,較佳地為雙氰胺(DICY)。所述固化劑的重量份數(shù)較佳地為40~50份。
其中,所述固化促進劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的固化促進劑,較佳地為二苯基咪唑(2PI)。所述固化促進劑的重量份數(shù)較佳地為0.35~0.45份。
其中,所述無機填料較佳地為二氧化硅和/或滑石粉。所述二氧化硅的重量份數(shù)較佳地為45~60份。所述滑石粉的重量份數(shù)較佳地為70~80份。
其中,所述溶劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的溶劑,較佳地為丙酮、丁酮和二甲基甲酰胺(DMF)中的一種或多種。當(dāng)所述有機溶劑為丙酮、丁酮和二甲基甲酰胺時,所述丙酮、丁酮和二甲基甲酰胺的重量比較佳地為3:1:6。
本發(fā)明還提供了一種游星輪專用玻纖板膠液的制備方法,其包括如下步驟:
(1)將所述固化劑、所述固化促進劑和所述溶劑混合,攪拌至溶解得混合物A;
(2)將所述混合物A與所述樹脂混合,攪拌均勻得混合物B;
(3)在攪拌條件下,將所述混合物B和所述無機填料混合,以2200~2800rpm的速度進行剪切,熟化后即得游星輪專用玻纖板膠液。
本發(fā)明中,所述游星輪專用玻纖板膠液的制備方法中各原料組分均如本發(fā)明中膠液制備組分中所述。
步驟(1)中,所述攪拌的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述攪拌的時間以使所述固化劑和所述固化促進劑完全溶解為準(zhǔn),較佳地為3~6小時。所述攪拌的轉(zhuǎn)速較佳地為800~1500rpm。
步驟(2)中,所述攪拌的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述攪拌的時間以使所述固化劑和所述固化促進劑完全溶解為準(zhǔn)較佳地為3~6小時。所述攪拌的轉(zhuǎn)速較佳地為1000~1500rpm。
步驟(3)中,所述剪切的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述剪切的時間較佳地為1.0~2.0小時。所述剪切的轉(zhuǎn)速較佳地為2500~2800rpm。步驟(3)中,所述熟化的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述的熟化較佳地為以1200~1600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌8~12小時,所得膠液的凝膠時間一般為230~260s。
本發(fā)明還提供了一種游星輪專用玻纖板半固化片的制備方法,其包括如下步驟:在電子級玻璃纖維布上涂覆所述膠液,然后烘干,即得。
所述的電子級玻璃纖維布為本領(lǐng)域中常規(guī)使用的電子級玻璃纖維布,較佳地為電子級玻璃纖維布7628。
較佳地,所述游星輪專用玻纖板半固化片的制備方法中,所述涂覆所用設(shè)備為立式上膠機。
較佳地,所述游星輪專用玻纖板半固化片的制備方法中,所述涂覆的車速為16~23m/min;更佳地為18~20m/min。
較佳地,所述烘干的溫度為180~205℃;更佳地為190~200℃。
本發(fā)明還提供了一種由所述游星輪專用玻纖板半固化片的制備方法所制得的游星輪專用玻纖板半固化片。
本發(fā)明中,所述游星輪專用玻纖板半固化片的樹脂含量一般為30~35wt%。所述游星輪專用玻纖板半固化片的凝膠時間一般為120~140s。所述游星輪專用玻纖板半固化片的流動度一般為17~23%。所述游星輪專用玻纖板半固化片的揮發(fā)份要在0.5%以下,如0.4%。
本發(fā)明還提供了一種游星輪專用玻纖板的制備方法,其包括如下步驟:
(1)疊片:將若干張所述半固化片進行疊配,得板材;
(2)將所述板材進行熱壓壓制,即得游星輪專用玻纖板。
本發(fā)明中,按本領(lǐng)域常識疊片時不需要壓力,疊片要求遵循四大原則:含膠量高低搭配原則、布型一致原則、結(jié)構(gòu)對稱原則、左右搭配原則。
步驟(2)中,所述熱壓壓制的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。按本領(lǐng)域常識,在對所述板材進行熱壓壓制前,一般將霧化膜置于所述板材兩側(cè),以避免熱壓壓制時板材和熱壓設(shè)備之間的相互污染;同時,熱壓壓制前在霧化膜上依次配置鋼板和牛皮紙后,再進行熱壓壓制。在熱壓壓制之后,依次取下霧化膜、牛皮紙和鋼板。所述牛皮紙的張數(shù)一般為16~18張。
所述熱壓壓制的壓力較佳地為20~32kg/cm2;更佳地為26~30kg/cm2。
所述熱壓壓制的溫度較佳地為140~200℃;更佳地為150~190℃。
所述熱壓壓制的時間較佳地為135~145min。
本發(fā)明中,所述游星輪專用玻纖板的制備方法,一般還進行后續(xù)的外形加工和檢驗工序,以確保產(chǎn)品的品質(zhì)。
本發(fā)明還提供了一種由所述游星輪專用玻纖板的制備方法所制得的游星輪專用玻纖板。
在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上,上述各優(yōu)選條件,可任意組合,即得本發(fā)明各較佳實例。
本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。本發(fā)明的積極進步效果在于:
1、本發(fā)明的膠液、半固化片及玻纖板的制備方法中均使用了本發(fā)明的膠液,且它們的制備方法工藝簡單、成本低、技術(shù)穩(wěn)定、不良率低、工藝的可控性強、適于大批量生產(chǎn)。
2、本發(fā)明的游星輪專用玻纖板滿足游星輪生產(chǎn)工藝,綜合性能好,尤其是耐磨性、韌性、機械強度、厚度均勻性均較好,例如抗彎強度,徑向達413MP,比一般玻纖板提高了378MP,緯向達346MP,比一般玻纖板提高了9MP;T-288>60min,比一般FR-4玻纖板高60倍。本發(fā)明的玻纖板在熱應(yīng)力測試中,不分層、不起泡。
附圖說明
圖1為效果實施例1的落錘沖擊試驗的樣品照片。
具體實施方式
下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法,按照常規(guī)方法和條件,或按照商品說明書選擇。
實施例1
一、一種游星輪專用玻纖板膠液的制備:
樹脂:阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂600份、阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂450份;這里的阻燃改性環(huán)氧樹脂為DOPO型無鹵阻燃環(huán)氧樹脂,產(chǎn)品名稱:DOPO型,環(huán)氧值:8.3-9.4(Eq/kg),粘度27℃(mPa·s):2000-5000;這里的阻燃改性固態(tài)環(huán)氧樹脂為DOPO型無鹵阻燃環(huán)氧樹脂,產(chǎn)品名稱:DOPO型,環(huán)氧值:970-1070(g/eg),粘度150℃(mPa·s):8000-11000。
固化劑:雙氰胺(DICY)40份;
固化促進劑:2-苯基咪唑(C-2取代)0.35份;
溶劑:二甲基甲酰胺(DMF)400份、丙酮300份、丁酮100份;
無機填料:二氧化硅50份、滑石粉80份。
制備方法:
(1)將固化劑、促進劑和溶劑混合,以1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌4小時至溶解得混合物A;
(2)將混合物A與阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂、阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂混合,以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌6小時至攪拌均勻得混合物B;
(3)在連續(xù)攪拌條件下,將混合物B與二氧化硅、滑石粉混合,以2600rpm的轉(zhuǎn)速高速剪切2小時,以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌8小時進行熟化后即得,所得膠液的凝膠時間為230s。
二、一種游星輪專用玻纖板的制備:
制備方法:①上膠:采用立式上膠機在6張電子級玻璃纖維布7628上涂覆上述所制得的游星輪專用玻纖板用膠液;上膠機的烘箱溫度為200℃,上膠的車速為19m/min,得6張半固化片;該半固化片的樹脂含量為30wt%,該半固化片的凝膠時間為130s,該半固化片的流動度為21%,該半固化片的揮發(fā)份為0.3%;
②疊片:將6張半固化片疊配,雙面都覆上霧化膜,得半成品;
③將所述的半成品進行熱壓壓制,熱壓壓制的溫度為190℃,熱壓壓制的壓力為30kg/cm2,熱壓壓制的時間為140min,即得。
將所得玻纖板進行性能測定,結(jié)果見表1。
表1實施例1中玻纖板的性能參數(shù)
由表1可見,實施例1所制得的玻纖板綜合性能佳。
實施例2
一、一種游星輪專用玻纖板膠液的制備:
樹脂:阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂650份、阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂400份;這里的阻燃改性環(huán)氧樹脂為DOPO型無鹵阻燃環(huán)氧樹脂,產(chǎn)品名稱:DOPO型,環(huán)氧值:8.3-9.4(Eq/kg),粘度27℃(mPa·s):2000-5000;這里的阻燃改性固態(tài)環(huán)氧樹脂為DOPO型無鹵阻燃環(huán)氧樹脂,產(chǎn)品名稱:DOPO型,環(huán)氧值:970-1070(g/eg),粘度150℃(mPa·s):8000-11000。
固化劑:雙氰胺(DICY)45份;
固化促進劑:2-苯基咪唑(C-2取代)0.40份;
溶劑:二甲基甲酰胺(DMF)450份、丙酮350份、丁酮50份;
無機填料:二氧化硅60份、滑石粉70份。
制備方法:
(1)將固化劑、促進劑和溶劑混合,以1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌4小時至溶解得混合物A;
(2)將混合物A與阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂、阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂混合,以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌6小時至攪拌均勻得混合物B;
(3)在連續(xù)攪拌條件下,將混合物B與二氧化硅、滑石粉混合,以2600rpm的轉(zhuǎn)速高速剪切2小時,以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌8小時進行熟化后即得,所得膠液的凝膠時間為245s。
二、一種游星輪專用玻纖板的制備:
制備方法:①上膠:采用立式上膠機在6張電子級玻璃纖維布7628上涂覆上述所制得的游星輪專用玻纖板用膠液;上膠機的烘箱溫度為200℃,上膠的車速為19m/min,得6張半固化片;該半固化片的樹脂含量為31wt%,該半固化片的凝膠時間為120s,該半固化片的流動度為22%,該半固化片的揮發(fā)份為0.3%;
②疊片:將6張半固化片疊配,雙面都覆上霧化膜,得半成品;
③將所述的半成品進行熱壓壓制,熱壓壓制的溫度為190℃,熱壓壓制的壓力為30kg/cm2,熱壓壓制的時間為145min,即得。
將所得玻纖板進行性能測定,結(jié)果見表2。
表2實施例2的玻纖板的性能參數(shù)
由表2可見,實施例2所制得的玻纖板綜合性能佳。
實施例3
一、一種游星輪專用玻纖板膠液的制備:
樹脂:阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂600份、阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂500份;這里的阻燃改性環(huán)氧樹脂為DOPO型無鹵阻燃環(huán)氧樹脂,產(chǎn)品名稱:DOPO型,環(huán)氧值:8.3-9.4(Eq/kg),粘度27℃(mPa·s):2000-5000;這里的阻燃改性固態(tài)環(huán)氧樹脂為DOPO型無鹵阻燃環(huán)氧樹脂,產(chǎn)品名稱:DOPO型,環(huán)氧值:970-1070(g/eg),粘度150℃(mPa·s):8000-11000。
固化劑:雙氰胺(DICY)50份;
固化促進劑:2-苯基咪唑(C-2取代)0.45份;
溶劑:二甲基甲酰胺(DMF)300份、丙酮400份、丁酮100份;
無機填料:二氧化硅45份、滑石粉75份。
制備方法:
(1)將固化劑、促進劑和溶劑混合,以1000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌4小時至溶解得混合物A;
(2)將混合物A與阻燃改性液態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂、阻燃改性固態(tài)無鹵環(huán)氧樹脂混合,以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌6小時至攪拌均勻得混合物B;
(3)在連續(xù)攪拌條件下,將混合物B與二氧化硅、滑石粉混合,以2600rpm的轉(zhuǎn)速高速剪切2小時,以1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌8小時進行熟化后即得,所得膠液的凝膠時間為260s。
二、一種游星輪專用玻纖板的制備:
制備方法:①上膠:采用立式上膠機在6張電子級玻璃纖維布7628上涂覆上述所制得的游星輪專用玻纖板用膠液;上膠機的烘箱溫度為200℃,上膠的車速為19m/min,得6張半固化片;該半固化片的樹脂含量為32wt%,該半固化片的凝膠時間為140s,該半固化片的流動度為22%,該半固化片的揮發(fā)份為0.3%;
②疊片:將6張半固化片疊配,雙面都覆上霧化膜,得半成品;
③將所述的半成品進行熱壓壓制,熱壓壓制的溫度為190℃,熱壓壓制的壓力為30kg/cm2,熱壓壓制的時間為140min,即得。
將所得玻纖板進行性能測定,結(jié)果見表3。
表3實施例3的玻纖板的性能參數(shù)
效果實施例1
落錘沖擊試驗(韌性測試試驗)
實驗儀器:ISO Impact Tester,品牌BYK Gardner,型號5512;
實驗樣品:基材厚度1.5mm~1.6mm,基材結(jié)構(gòu)7628×8ply;
實驗過程:將蝕刻后的樣品按儀器要求安裝,將落錘固定在20mm高度的位置,使其自由落體撞擊材料,落錘撞擊材料所產(chǎn)生的十字裂紋越清晰則說明材料韌性、Punch效果越好。從圖1可以看出,本發(fā)明實施例1所制得的玻纖板(圖1左邊)的韌性明顯優(yōu)于市場同類普通FR-4玻纖板材料(圖1右邊)。