树脂基磨具及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种树脂基磨具及其制备方法，其中，所述制备方法包括：1)磨料的预分散：将磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；2)预混料的制备：将步骤1)中制得的预分散颗粒、树脂材料和添加剂混合，制得预混料；3)磨料包覆：将步骤2)中制得的预混料进行微纳米颗粒整形包覆，制得复合颗粒；4)成型硬化：将步骤3)中制得的复合颗粒进行压制后，进行硬化，制得树脂基磨具。通过上述设计，实现了能克服厚壁树脂基磨具成型硬化过程中出现“夹生”现象，提高其运行稳定性和使用寿命的效果。

【技术实现步骤摘要】
树脂基磨具及其制备方法
本专利技术涉及磨具的生产制备领域，具体地，涉及树脂基磨具及其制备方法。
技术介绍
在精密制造和精细加工领域，如：轴承滚珠、多晶硅、单晶硅和手机屏幕抛光等领域中，树脂基磨具是一种常用的抛光器具。因受树脂基体导热率低和长时间热压易烧焦的影响，厚壁树脂基磨具成型硬化过程中普遍存在“夹生”的情况，因而严重影响了厚壁树脂基磨具的运行稳定性和使用寿命。因此，提供一种能克服厚壁树脂基磨具成型硬化过程中出现“夹生”现象，提高其运行稳定性和使用寿命的树脂基磨具及其制备方法是本专利技术亟需解决的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的在于克服现有技术中树脂基磨具，尤其是厚壁树脂基磨具因受树脂基体导热率低和长时间热压易烧焦的影响，厚壁树脂基磨具成型硬化过程中普遍存在“夹生”的情况，因而严重影响了厚壁树脂基磨具的运行稳定性和使用寿命的问题，从而提供一种能克服厚壁树脂基磨具成型硬化过程中出现“夹生”现象，提高其运行稳定性和使用寿命的树脂基磨具及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种树脂基磨具的制备方法，其中，所述制备方法包括：1)磨料的预分散：将磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；2)预混料的制备：将步骤1)中制得的预分散颗粒、树脂材料和添加剂混合，制得预混料；3)磨料包覆：将步骤2)中制得的预混料进行微纳米颗粒整形包覆，制得复合颗粒；4)成型硬化：将步骤3)中制得的复合颗粒进行压制后，进行硬化，制得树脂基磨具。本专利技术还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的树脂基磨具。通过上述技术方案，本专利技术先将磨料和分散剂进行混合分散，制得预分散颗粒，再将上述预分散颗粒、树脂材料和添加剂进行混合，制得预混料，而后将上述预混料进行微纳米颗粒整形包覆后，形成具有“核-壳”结构的球形或近球形复合颗粒，其中，“核”为树脂材料(通常树脂为颗粒状结构)，“壳”为处理后的磨料(即经分散剂混合分散的磨料，即预分散颗粒)和添加剂构成，而后将上述复合颗粒进行压制后并放入炉内进行硬化，在该成型硬化过程中，复合颗粒表面的处理后的磨料(即预分散颗粒)相互接触，形成三维互通的导热网络结构。从而通过形成的三维互通的导热网络结构提高树脂材料的导热能力，使其在成型硬化过程中能够将热量迅速传递到内部，避免制得的树脂基磨具内部出现“夹生”，同时，因预分散颗粒的制备等过程的存在，也能够使得整个制备过程大大缩短混料时间，提高生产效率。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术提供的一种微纳米颗粒整形包覆设备的结构示意图；图2是本专利技术提供的一种复合颗粒的结构示意图。附图标记说明1-核2-壳3-入料口4-出料口5-循环通道6-转子叶片。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种树脂基磨具的制备方法，其中，所述制备方法包括：1)磨料的预分散：将磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；2)预混料的制备：将步骤1)中制得的预分散颗粒、树脂材料和添加剂混合，制得预混料；3)磨料包覆：将步骤2)中制得的预混料进行微纳米颗粒整形包覆，制得复合颗粒；4)成型硬化：将步骤3)中制得的复合颗粒进行压制后，进行硬化，制得树脂基磨具。上述设计通过先将磨料和分散剂进行混合分散，制得预分散颗粒，再将上述预分散颗粒、树脂材料和添加剂进行混合，制得预混料，而后将上述预混料进行微纳米颗粒整形包覆后，形成具有“核-壳”结构的球形或近球形复合颗粒，其中，“核”为树脂材料(通常树脂为颗粒状结构)，“壳”为处理后的磨料(即经分散剂混合分散的磨料，即预分散颗粒)和添加剂构成，而后将上述复合颗粒进行压制后并放入炉内进行硬化，在该成型硬化过程中，复合颗粒表面的处理后的磨料(即预分散颗粒)相互接触，形成三维互通的导热网络结构。从而通过形成的三维互通的导热网络结构提高树脂材料的导热能力，使其在成型硬化过程中能够将热量迅速传递到内部，避免制得的树脂基磨具内部出现“夹生”，同时，因预分散颗粒的制备等过程的存在，也能够使得整个制备过程大大缩短混料时间，提高生产效率。当然，这里的分散剂可以为本领域常规使用的分散剂类型，只要使得其能适应磨料、树脂材料的分散使用即可。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，在此不多作赘述。当然，这里的各原料的用量可以根据实际需要进行调节，例如，在本专利技术的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述磨料，所述分散剂的用量为10-30重量份，所述树脂材料的用量为1200-1800重量份，所述添加剂的用量为20-60重量份。步骤1)中的混合分散可以按照本领域合适的方式进行操作，例如，一种优选的实施方式中，步骤1)中的混合分散过程可以为将磨料和分散剂置于高速搅拌机中进行混合分散，当然，这里的高速搅拌机可以按照实际需要进行选择，在此不多作赘述。混合分散的时间可以进一步选择为2-10min，混合分散的温度可以进一步选择为70-90℃。这里的磨料可以按照常规进行选择，例如，可以为本领域常规使用的天然磨料(例如天然刚玉等)、人造刚玉类磨料或是碳化硅类磨料等，在本专利技术的一种更为优选的实施方式中，所述磨料可以进一步选自金刚石粉、刚玉粉、立方氮化硼粉、镀镍刚玉粉和氮化硅粉中的一种或多种。为了进一步提高制得的复合颗粒的后期使用性能和加工性能，所述磨料的粒度可以进一步选择为325-10000目。同样地，在本专利技术的一种更为优选的实施方式中，步骤2)中混合可以为置于混料机中混合，且混合时间可以选择为5-30min，混料机的转速可以选择为1200-1700r/min。进一步优选的实施方式中，为了进一步提高制得的预混料的性能，所述混料机可以进一步选自高速搅拌型混料机。当然，这里的树脂材料可以选自本领域通常会使用的用于制备树脂基磨具的树脂类型，例如，一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的树脂基磨具的使用性能，所述树脂材料可以选自酚醛树脂和聚酰亚胺树脂。进一步优选的实施方式中，以所述树脂材料的总重量为基准，所述酚醛树脂的用量为55-60重量％，所述聚酰亚胺树脂的用量为40-45重量％。为了进一步提高制得的磨具的使用性能，一种更为优选的实施方式中，所述树脂材料的粒度可以进一步选择为50-800目。这里的添加剂可以按照实际需要进行选择，例如，一种优选的实施方式中，所述添加剂选自铜粉和/或铝粉。当然，这里并不局限于此，本领域技术人员可以按照此基础予以调节，在此不多作赘述。进一步优选的实施方式中，所述添加剂的粒度可以进一步选择为325-5000目。步骤3)中的微纳米颗粒整形包覆过程可以按照本领域常规方式进行，例如，步骤3)为将制得的预混料置于微纳米颗粒整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂基磨具的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)磨料的预分散：将磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；2)预混料的制备：将步骤1)中制得的预分散颗粒、树脂材料和添加剂混合，制得预混料；3)磨料包覆：将步骤2)中制得的预混料进行微纳米颗粒整形包覆，制得复合颗粒；4)成型硬化：将步骤3)中制得的复合颗粒进行压制后，进行硬化，制得树脂基磨具。

【技术特征摘要】
1.一种树脂基磨具的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)磨料的预分散：将磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；2)预混料的制备：将步骤1)中制得的预分散颗粒、树脂材料和添加剂混合，制得预混料；3)磨料包覆：将步骤2)中制得的预混料进行微纳米颗粒整形包覆，制得复合颗粒；4)成型硬化：将步骤3)中制得的复合颗粒进行压制后，进行硬化，制得树脂基磨具。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述磨料，所述分散剂的用量为10-30重量份，所述树脂材料的用量为1200-1800重量份，所述添加剂的用量为20-60重量份。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤1)中为将磨料和分散剂置于高速搅拌机中进行混合分散，且混合分散的时间为2-10min，混合分散的温度为70-90℃。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述磨料选自金刚石粉、刚玉粉、立方氮化硼粉、镀镍刚玉粉和氮化硅粉中的一种或多种；优选地，所述磨料的粒度为325-10000目。5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤2)中混合为置于混料机中混合，且混合时间为5-30min，混料机的转速为1200-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：任冬寅，高博，王伟，
申请(专利权)人：芜湖浙鑫新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34