一种TPU研磨垫及其制备方法技术

本申请涉及一种TPU研磨垫及其制备方法，其特征在于，其原料按照质量分数比，包括A和B两组组分：A组：聚酯多元醇80~90份；扩链剂15~20份；交联剂10~15份；催化剂1~2份；B组：二异氰酸酯60~70份；聚醚多元醇60~80份；抛光磨料20~40份；溶剂15~25份。本申请中通过采用TPU研磨垫，其是通过TPU聚合物与抛光磨料进行复合，通过高硬度的抛光磨料提高研磨垫的磨削能力，通过TPU聚合物使得其具有一定的弹性，从整体上而言，可以提高TPU研磨垫的磨削能力同时降低表面划伤提升加工效率。本申请中TPU研磨垫引入了双季四戊醇作为交联剂，在不影响TPU研磨垫的硬度的同时使其形成网络结构，从而提升其耐磨性能。耐磨性能。耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种TPU研磨垫及其制备方法


[0001]本申请涉及磨具
，尤其是涉及一种TPU研磨垫及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，在手机、电脑、通讯等3C领域均已经引入了合金材料，因为3C领域的特殊性，其对合金材料的表面尺寸精度和表面粗糙度都有较高的有要求，因而在精加工的过程中需要对合金材料零件进行磨削，以保证零件表面的质量。
[0003]由于合金材料本身物理机械性能，普通抛光垫一般研磨效率和使用寿命都比较低，因而目前的3C领域合金材料的抛光工艺主要是采用铜盘或者铁盘作为抛光垫，铜盘和铁盘相对于普通的抛光垫，其抗变形能力更强，因而其加工效率和使用寿命均会有所提升。但是铜盘和铁盘的硬度的调整范围较窄，因而对有不同表面尺寸精度要求合金材料适应范围较窄；而且铜盘和铁盘在使用3~5天后一般需要修盘，续用专用车刀和专业的修盘技术人员才能造作，且修一次盘，上盘需要4小时，下盘需要4小时，休盘后需要清理铜粉或铁粉和打磨盘面，花费的时间很长；更重要的一点是，铜盘和铁盘的生产周期长且成本比较高。
[0004]针对上述抛光垫的缺陷，专利技术人认为研发一种加工效率高、适用范围广、生产周期短且可塑性强的研磨垫是十分非常必要的。

技术实现思路

[0005]为了进一步提高抛光垫的加工效率，提升其适用范围，降低其生产成本，本申请提供一种TPU研磨垫及其制备方法。
[0006]第一个方面，本申请提供的一种TPU研磨垫，采用如下的技术方案：一种TPU研磨垫，其原料按照质量分数比，包括A和B两组组分：A组：聚酯多元醇 80~90份；扩链剂 15~20份；交联剂 10~15份；催化剂 1~2份；B组：二异氰酸酯 60~70份；聚醚多元醇 60~80份；抛光磨料 20~40份；溶剂 15~25份。
[0007]A组组分和B组组分是按照上述质量份数进行混合的。
[0008]通过采用上述技术方案，本申请中可以通过调整二异氰酸酯、聚酯多元醇、聚醚多元醇、扩链剂、交联剂的比例，调整TPU研磨垫的硬度和弹性，从而使其具有更好可调整性，适用于各种要求的合金磨削。为了使其能实现对合金的切削，向其中加入了抛光磨料，抛光磨料具有很强的硬度，因而可以更好的实现对合金的磨削。本申请中的TPU研磨垫相较于铜盘和铁盘，有更好的弹性，因而在磨削过程中可以提高其转速，从而提升研磨垫的加工速率，更重要的是，本申请中的TPU研磨垫有更长的连续使用时间，因而可以节约换盘的时间，而且其生产成本较低，可以节约磨削的成本。
[0009]作为优选，所述的A组组分中：聚酯多元醇为聚己内酯二元醇、聚乙二酸己二醇酯二醇中的至少一种，聚酯多元醇的分子量为1000~3000；扩链剂为1,4
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丁二醇、乙二醇中的至少一种；交联剂为双季四戊醇；催化剂为有机铋、辛酸亚锡和钛酸四丁酯中的一种。
[0010]通过采用上述技术方案，本申请中扩链剂采用了直链型的扩链剂，其能使聚氨酯的软链段和硬链段产生微区分离，从而使得硬链段的结晶性更好，有助于提高TPU的韧性和硬度；除了扩链剂，本申请还采用了双季四戊醇作为交联剂，交联剂能够与异氰酸酯反应增长分子链的同时，会引出支链架构，支链结构会与扩链剂进一步反应，从而形成网络结构，网络状的结构可以有效的提高TPU的耐磨性能。
[0011]作为优选，所述B组组分中二异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)中至少一种；聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇和聚醚二醇中的至少一种；抛光磨料为氧化铝、氧化锆和碳化硼中的至少一种，抛光磨料的平均粒径为500nm~3um；溶剂为甲苯、二甲苯和氯苯中的至少一种。
[0012]通过采用上述技术方案，本申请采用了硬度大于合金材料的抛光磨料，可以增强TPU研磨垫对合金材料的磨削性能，从而可以提高TPU研磨垫对合金材料的加工速率。
[0013]作为优选，所述的抛光磨料是经过改性后的抛光磨料，其改性方法，包括以下步骤：将抛光磨料加入到有机溶剂中，形成分散液，接着在10000~12000rpm的转速下和氮气气氛下，向分散液中加入带氨基的表面活性剂，然后升温至反应温度进行反应，反应结束后，过滤，洗涤后，得到改性后的抛光磨料。
[0014]作为优选，所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯中的一种；抛光磨料在有机溶剂中的浓度为80~90g/L；带氨基的表面活性剂为3
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氨基丙烷三乙氧基硅、N
‑
(2
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氨基
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乙基)
‑3‑
氨基丙烷三乙氧基硅、3
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氨基丙烷三甲氧基硅和N
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(2
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氨基
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乙基)
‑3‑
氨基丙烷三甲氧基硅中的一种；抛光磨料与带氨基的表面活性剂的质量比为1:(3~5)；加热温度为60~80℃，反应时间为15~30h。
[0015]通过采用上述技术方案，本申请中对抛光磨料进行了氨基改性，改性后的抛光磨料表面含有大量的氨基，氨基与氰酸键有很强的结合力，因而可以增大抛光磨料的聚氨酯的分散性，使其TPU研磨垫中分散更均匀，从而可以进一步提升磨削的均匀性，提高打磨精度。
[0016]作为优选，所述的B组组分中还包括有2~5份的氮化硼纳米管和1~2份的硬脂酸。
[0017]通过采用上述技术方案，本申请中在B组组分中进一步加入了氮化硼纳米管，具有一定的耐磨性，并且具有超高的导热性能，在磨削时由于摩擦的作用，研磨垫表层温度会比较高，加入了氮化硼纳米管后，在其会促进热量的传递从而降低表层的温度。本申请中进一步加入了硬脂酸，硬脂酸增大氮化硼纳米管的分散性，而且其本身具有一定的相变性，当温度过高时可以发生相变，降低表层温度。本申请中加入碳化硼纳米管和硬脂酸都是为了保证打磨时表层温度不会有较大幅度的升高，从而可以保证研磨垫表层的硬度不会发生改变，从而保证打磨的精度。
[0018]作为优选，所述的TPU研磨垫中，还包括有C组组分，C组组分按照重量份数比；包括以下组分：亚磷酸三（1,2, 2,6,6
‑
五甲基
‑4‑
羟基哌啶）酯 1~2份，生育酚1~3份。
[0019]通过采用上述技术方案，在本申请中进一步加入了C组组分，其中亚磷酸三（1,2, 2,6,6
‑
五甲基
‑4‑
羟基哌啶）酯是一种受阻胺，岂可通过捕获自由基、分解氢过氧化物和传递激发态分子的能量来抑制TPU的光氧降解反应；生育酚中含有羟基，其可以引入到TPU的分子链中，从而在TPU的结构中引入抗氧化性基团，提高其抗氧化性能。
[0020]第二方面，本申请提供一种TPU研磨垫的制备方法，包括以下步骤：
S1：将A组组分按照比例进行混合，接着在加热和搅拌条件下进行反应，反应完毕后，抽真空至
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0.1MPa真空脱水至无气泡产生，得到A组组分；S2：将B组组分中除了抛光磨料的以外的组分进行混匀，接着加热至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TPU研磨垫，其特征在于，其原料按照质量分数比，包括A和B两组组分：A组：聚酯多元醇 80~90份；扩链剂 15~20份；交联剂 10~15份；催化剂 1~2份；B组：二异氰酸酯 60~70份；聚醚多元醇 60~80份；抛光磨料 20~40份；溶剂 15~25份。2.根据权利要求1所述的TPU研磨垫，其特征在于，所述的A组组分中：聚酯多元醇为聚己内酯二多元醇、聚乙二酸己二醇酯二醇中的至少一种，聚酯多元醇的分子量为1000~3000；扩链剂为1,4
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丁二醇、乙二醇中的至少一种；交联剂为双季四戊醇；催化剂为有机铋、辛酸亚锡和钛酸四丁酯中的一种。3.根据权利要求1所述的TPU研磨垫，其特征在于，所述B组组分中二异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)中至少一种；聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇和聚醚二醇中的至少一种；抛光磨料为氧化铝、氧化锆和碳化硼中的至少一种，抛光磨料的平均粒径为500nm~3um；溶剂为甲苯、二甲苯和氯苯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的TPU研磨垫，其特征在于，所述的抛光磨料是经过改性后的抛光磨料，其改性方法，包括以下步骤：将抛光磨料加入到有机溶剂中，形成分散液，接着在10000~12000rpm的转速下和氮气气氛下，向分散液中加入带氨基的表面活性剂，然后升温至反应温度进行反应，反应结束后，过滤，洗涤后，得到改性后的抛光磨料。5.根据权利要求4所述的TPU研磨垫，其特征在于，所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯中的一种；抛光磨料在有机溶剂中的浓度为80~90g/L；带氨基的表面活性剂为3
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氨基丙烷三乙氧基硅、N
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氨基
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乙基)
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氨基丙烷三乙氧基硅、3
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氨基丙烷三甲氧基硅和N
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氨基
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乙基)
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【专利技术属性】
技术研发人员：汤庭滨，雷近勇，樊小安，张明安，
申请(专利权)人：深圳市永霖科技有限公司，
类型：发明
国别省市：