一種樹脂結合劑型金剛石研磨墊及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學鏡片粗、精加工技術領域，特別地，涉及一種樹脂結合劑型金剛石 研磨墊及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 目前，國內大多數光學玻璃加工企業(yè)開始逐漸采用固結磨料研磨代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 游離磨粉研磨工藝，固結磨料研磨工藝具有較高的加工效率和產品表面質量，加工產品 切削力穩(wěn)定，可以有效的降低生產成本。因此，固結磨料研磨墊的研究成了研磨加工行 業(yè)的熱點，藍思科技股份有限公司申請了一種環(huán)氧樹脂型金剛石研磨墊及其制備方法 (CN201310403745. 8)，該制備方法操作簡便、效率高，制得的研磨墊結構簡單、磨削效率高， 但存在原料成本高、抗折性差、平整度差等問題。
[0003] 因此，要針對以上問題進行工藝改善。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種樹脂結合劑型金剛石研磨墊及其制備方法，以解決現(xiàn)有 固結磨料研磨墊抗折性差、平整度差的技術問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種樹脂結合劑型金剛石研磨墊，所述金剛石研 磨墊由上至下依次為金剛石料層、無紡布層、粘結劑層、PET膜層、雙面附膠的PC板層；所述 的金剛石料層為由以下質量百分比組分原料通過模具澆注、預固化成型、梯度升溫熱壓固 化制成的方形磨塊構成：
[0006] 樹脂結合劑40~50% ;
[0007] 金剛石2~15%;
[0008] 娃灰石35~45% ;
[0009] 二硫化鉬3~8%;
[0010] 氣相二氧化硅0· 5~2. 5% ;
[0011] 所述粘結劑的組成為：納米碳纖維1〇~20%、柔性環(huán)氧類樹脂35~50%、酸酐類 固化劑35~40%、促進劑0. 5~1 %。
[0012] 優(yōu)選的，粘結劑中的納米碳纖維的直徑為50~200nm，長徑比為1 :50~1:200。
[0013] 上述樹脂結合劑型金剛石研磨墊的制備方法包括步驟：
[0014] A、將樹脂結合劑、金剛石、硅灰石、二硫化鉬、氣相二氧化硅混合均勻后填 充到模具中，將模具中填充好的混合原料表面攤平后，進行真空除泡處理；真空值 為-92 ~_99Kpa ;
[0015] B、再進一步攤平，隨后進行預固化成型；
[0016] C、待預固化成凝膠狀后，在凝膠表面上粘貼一層無紡布，再均勻地刷涂一層粘結 劑于無紡布上，并粘貼PET膜，置于固化爐中進行梯度升溫熱壓固化，冷卻脫模；
[0017] 所述粘結劑的組成為：納米碳纖維10~20%、柔性環(huán)氧類樹脂35~50%、酸酐類 固化劑35~40%、促進劑0. 5~1% ;
[0018] D、再粘貼雙面附膠的PC板上，裁剪即得。
[0019] 優(yōu)選的，步驟A所述真空除泡處理為：放入真空除泡機中處理2~5次，每次30~ 50min，溫度為 50 ~65°C。
[0020] 優(yōu)選的，步驟B所述的預固化條件為70~90 °C，保持1~2h。
[0021] 優(yōu)選的，步驟C所述梯度升溫熱壓固化的條件為：90~105°C，保持0. 3~0. 7h ; 110 ~120°C，保持 0· 3 ~0· 7h ;125 ~140°C，保持 1. 5 ~3h。
[0022] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0023] 本發(fā)明采用獨特的預固化成型以及研磨墊背層刷膠工藝，制得的研磨墊內部填充 飽滿、無空洞，大大增強了研磨墊的耐磨性能和切削效率，研磨墊背層用一層含有納米碳纖 維的柔性粘結劑層代替原有的平鋪料層，將具有高強度、高彈性和高剛度等力學性能的納 米碳纖維運用于研磨墊的背膠工藝中，大大節(jié)約了原材料成本，提高了研磨墊的抗折、耐沖 擊能力，并提尚了研磨廣品的表面品質，有利于廣品良率的提尚。
[0024] 本發(fā)明提出的研磨墊柔韌性、抗折性的改良方法操作簡便、效率高、成本降低約 30%，并且制得的金剛石研磨墊柔韌性較好，其抗折和抗沖擊強度均有大幅度地提升。
[0025] 此外，本發(fā)明還有重要的特點是采用的原料都是廉價的常規(guī)原料，來源廣，大大降 低了產品的成本；本發(fā)明的制備工藝工藝簡單、操作簡便、低成本，適用于工業(yè)化生產。
[0026] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0027] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0028] 圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的結構示意圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的流程示意圖；
[0030] 其中，1、金剛石方形磨塊層，2、金剛石料平鋪層，3、無紡布層，4、粘結劑層，5、PET 膜層，6、雙面附膠的PC板層。
【具體實施方式】
[0031] 以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以根據權利要求限 定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0032] 參見圖1，本發(fā)明提供了一種樹脂結合劑型金剛石研磨墊，由上至下依次為金剛石 料層、無紡布層、粘結劑層、PET膜層、雙面附膠的PC板層；所述的金剛石料層為由以下質量 百分比組分原料通過模具澆注、預固化成型、梯度升溫熱壓固化制成的方形磨塊構成：
[0033] 樹脂結合劑40~50% ;
[0034] 金剛石2~15%;
[0035] 硅灰石35~45% ;
[0036] 二硫化鉬3~8%;
[0037] 氣相二氧化娃0· 5~2. 5%。
[0038] 其中，粘結劑的組成為：納米碳纖維10~20%、柔性環(huán)氧類樹脂35~50%、酸酐 類固化劑35~40%、促進劑0. 5~1%。納米碳纖維的直徑為50~200nm，長徑比為1 : 50 ~1:200。
[0039] 納米碳纖維（Carbon nanofibers, CNF)是直徑介于納米碳竹及普通碳纖維之間的 準維碳材料，結構致密，具有較高的強度；其力學性能表現(xiàn)在每個碳原子與周圍3個原子以 共價鍵相結合，形成嚴密的結構；而其兩端又是封閉的，沒有懸空的化學鍵存在，使整個結 構的穩(wěn)定性更強，加之納米尺度的碳原子之間的電荷作用力，使得納米碳纖維具有高強度、 高彈性和高剛度等力學性能，運用碳纖維的這些有益的力學性能于研磨墊的背膠工藝中， 能夠顯著提高研磨墊的柔韌性以及抗折能力，并且納米碳纖維的長徑比越大，其柔韌性越 好。
[0040] 參見圖2,本發(fā)明的樹脂結合劑型金剛石磨具柔韌性、抗折性的改良方法，包括以 下步驟：
[0041] 1)混料：將金剛石層的各粉體原料干燥后，過篩，選擇所需大小粒徑的顆粒；按配 比將篩選得到的各粉體原料及液體原料加入到料杯中，使用真空行星式攪拌機攪拌均勻， 時間為 6 ~12min，攬摔機轉速為 400rpm/2 ~4min，500rpm/2 ~4min，600rpm/2 ~4min。
[0042] 2)澆注：將1)所得的混合均勻的原料，填充到研磨墊硅橡膠模具底部的方形 凹槽中，并將表面刮平整后，放入真空除泡機中處理2~5次，每次30~50min，真空值 為-92~-99KPa，溫度為50~65°C，排除方形凹槽中及混料中的氣泡，讓混料完全填充到 方形凹槽中；真空除泡后，進一步將原料表面攤平；
[0043] 3)預固化成型：將2)表面攤平后的原料層進行預固化成型，預固化條件為70~ 90°C，保持1~2h ;
[0044] 4)貼PET膜：將3)預固化后的原料層表面粘貼一層無紡布，并在無紡布的表面均 勻地刷涂一層粘接劑，并粘貼PET膜；
[0045] 5)熱壓固化：在4)貼好的PET膜上平整的蓋上五層玻璃板，移至固化爐中進行固 化，熱壓固化的條件是：在90~105°C，保持0. 3~0. 7h ;110~120°C，保持0. 3~0. 7h ; 125~140°C，保持1. 5~3h ;固化完成后，自然冷卻至室溫，脫模；
[0046] 6)貼PC板：在4)得到的研磨墊PET膜層上貼上PC板，用滾筒壓緊；
[0047] 7)裁剪：使用吸塑模切機裁剪多余的PET膜、PC板部分，裁剪成型。
[0048] 具體實施例如下：
[0049] 實施例1
[0050] 1)混料：按質量百分比稱取各原料，樹脂結合劑45%，金剛石10%，硅灰石39%， 二硫化鉬5%，氣相二氧化硅1%，其中，金剛石平均粒徑為20 μπι ;硅灰石平均粒徑16 μπι; 二硫化鉬平均粒徑為10 μ m ;氣相二氧化硅的平均粒徑為100nm。將稱取的各原料一次性 倒入料杯中，使用真空行星式攪拌機攪拌均勾，時間為6min，攪拌機轉速為400rpm/2min， 500rpm/2min，600rpm/2min〇
[0051] 2)澆注：將1)所得的混合均勻的原料，填充到研磨墊硅橡膠模具底部的方形凹槽 中，并將表面刮平整后，放入真空除泡機中處理3次，每次30min，真空值為-92KPa，溫度為 50 °C，排除方形凹槽中及混料中的氣泡，讓混料完全填充到方形凹槽中；真空除泡后，進一 步將原料表面攤平；
[0052] 3)預固化成型：將2)表面攤平后的原料層進行預固化成型，預固化條件為80°C， 保持lh ;
[0053] 4)貼PET膜：貼PET膜：將3)預固化后的原料層表面粘貼一層無紡布，保證無紡布 和料層完全滲透，均勻地刷涂一層粘結劑并粘貼PET膜，粘結劑組成為：納米碳纖維10%， 環(huán)氧類樹脂50 %、酸酐類固化劑39 %、促進劑1 %，其中納