一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，其工作層主要由金剛石磨料、輔助磨料、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀土拋光粉、填料及稀釋劑制成；先將金剛石磨料5～20份，輔助磨料5～20份，稀土拋光粉5～25份，填料5～40份，經(jīng)過機(jī)械混合均勻后，與環(huán)氧樹脂20～40份，固化劑7～15份以及稀釋劑0.5～10份一起混合攪拌均勻后，通過澆注的方式，將具有流動性的上述混合物注入塑料模具中，固化后得到了具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具；以上份數(shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。本發(fā)明與熱壓成型方法相比，工藝簡便，節(jié)能減排，可降低固體粉塵對環(huán)境的污染，生產(chǎn)速度快，與國外現(xiàn)有產(chǎn)品相比，則具有拋光效果好、拋光效率高、磨具氣孔缺陷少等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備 方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種磨具制備方法，尤指一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛 石磨具的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 超硬材料樹脂磨具是以超硬材料金剛石或立方氮化硼為磨料，以樹脂粉為結(jié)合 齊IJ，加入適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?，通過配制、混合、熱壓成型、固化及機(jī)械加工等工藝過程而制成的 具有一定幾何形狀、能適用不同磨削要求的一種加工工具。在超硬材料磨具中樹脂結(jié)合劑 磨具所占比例約為30%?60%，超硬材料樹脂磨具具有原材料易得，成本低；低溫固化，生 產(chǎn)周期短，所需設(shè)備和制造工藝流程簡單；磨削效率高；磨具自銳性好，不易堵塞，被加工 對象表面不易燒傷；磨具有一定的彈性，拋光性能好等優(yōu)點(diǎn)。影響超硬材料樹脂磨具的鋒利 度、壽命和磨削性能的因素，主要包括金剛石、樹脂結(jié)合劑的種類和比例等因素。目前可作 為拋光磨具的樹脂有許多種，例如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨脂樹脂、聚乙烯醇縮醛等。其中 磨具行業(yè)最常用的是酚醛樹脂，它具有較高的耐熱性，現(xiàn)已廣泛用來制造樹脂砂輪、樹脂切 割片等。但是由于磨削過程中放出大量的熱導(dǎo)致酚醛樹脂分解或軟化，粘結(jié)力下降，磨料大 量脫落，使得在實(shí)際磨削應(yīng)用中，昂貴的超硬材料沒有完全磨鈍就脫落，這嚴(yán)重影響了磨具 的磨削效率和磨削比，同時(shí)也造成了很大的浪費(fèi)。并且酚醛樹脂固化過程中會有副產(chǎn)物生 成，粘結(jié)強(qiáng)度低，而且剛性較大，拋光性能差，用來制作拋光磨具并不很理想。另外，固化過 程中有小分子量副產(chǎn)物的生成，若要求制作致密的磨具就必須在固化過程中加壓，這必然 會使工藝復(fù)雜。其他各種樹脂，如聚氨脂樹脂、聚乙烯醇縮醛、聚酰亞胺、聚苯硫醚等也都存 在著生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低，有毒等因素而影響其使用范圍。
[0003] 環(huán)氧樹脂（EP)是一類非常重要的熱固性樹脂，它是聚合物基復(fù)合材料中應(yīng)用最 廣泛的基體樹脂之一。加入固化劑固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理化學(xué)性能，它與材料 的表面具有優(yōu)異的粘接性能，介電性能良好且固化收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高， 柔韌性較好，對堿及大部分溶劑穩(wěn)定，常用作澆注、浸漬、層壓料、粘接劑、涂料等用途。環(huán)氧 樹脂具有最強(qiáng)的粘結(jié)力，對金屬、非金屬等多種材料都有很高的粘結(jié)力。這非常便于在磨具 中加入各種填充料，并且使磨具在填充料比例較大的情況下其有較高的強(qiáng)度。其次，環(huán)氧樹 脂也具有一定的耐熱性。環(huán)氧樹脂在用酸酐固化后具有200?300°C的耐熱性。若無機(jī)填 料含量高，耐熱性還會進(jìn)一步提高。第三，環(huán)氧樹脂具有較好的彈性，尤其是環(huán)氧樹脂中加 入活性增韌劑后，彈性大幅度提高。在大理石、花崗巖以及混凝土地板等打磨過程中，在經(jīng) 歷了 400目和800目的粗拋光后，為了達(dá)到這些加工對象具有較光亮的效果，需要采用1000 目至3000目的金剛石磨具進(jìn)行打磨。為達(dá)到高拋光效果，這個(gè)規(guī)格的磨具制備過程中會添 加一定比例的稀土拋光粉，其有效成份是氧化鈰，它是極有效的拋光用化合物，能用化學(xué)分 解和機(jī)械摩擦二種形式同時(shí)拋光對象。在拋光過程中，氧化鈰拋光粉有兩種作用，即機(jī)械作 用與膠體化學(xué)作用，這兩種作用是同時(shí)出現(xiàn)的。拋光的初始階段，是&0 2去陳表面凹凸層 的過程，因而呈現(xiàn)出新的拋光面，這時(shí)機(jī)械作用是主要的。同時(shí)，由于拋光混合物中有水，在 拋光過程中形成H30+離子，在大理石、花崗巖以及混凝土表面H30+離子與Na+離子相互交換 而與形成水解化合物；同時(shí)由于Ce0 2拋光劑具有多價(jià)的性質(zhì)，Ce (III)/Ce (IV)的氧化還原 反應(yīng)會破環(huán)硅酸鹽晶格，并通過化學(xué)吸附作用，使拋光介質(zhì)表面與拋光劑接觸的物質(zhì)（包 括玻璃及水解化合物）被氧化或形成（···Ce-O-Si···)絡(luò)合物而被除去，表面更為平整，因此 光潔度高，拋光效果良好。
[0004] 中國專利CN101200053A報(bào)道了一種環(huán)氧樹脂結(jié)合復(fù)合磨料的磨具，包括15? 78%環(huán)氧樹脂、2?44%的磨料以及4?18%固化劑，其中專利所述的磨料包括金剛石、碳 化硅或剛玉中的一種或幾種以上的組合，固化劑包括4,4,-亞甲基雙苯胺、固體二氨基二 苯基甲烷或液體改性?氨基?苯基甲烷中的一種或兩種以上的組合。該發(fā)明得到的環(huán)氧樹 脂結(jié)合復(fù)合磨料的磨具可應(yīng)用于各種磨削拋光設(shè)備。
[0005] 除了樹脂種類對金剛石采用自銳型的金剛石磨料，可以有效的提高磨具的切削效 率，中國專利CN1762660A報(bào)道了一種金剛石樹脂磨具的制備方法，其特征技術(shù)主要是磨具 的工作層主要由自銳型金剛石磨料（12. 5?31. 25%，體積比，下同）、樹脂粘結(jié)劑（40%? 50% )、填充劑制成（5?15%的硬質(zhì)碳化物、5?15%的硬質(zhì)氧化物和0?3%的石墨組成 的添加料），該發(fā)明磨具磨削效率高，使用壽命長。
[0006] 與傳統(tǒng)的酚醛樹脂結(jié)合劑金剛石工具相比較，環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具雖然具 有壽命長、硬度高、在打磨過程中金剛石磨料不易過早掉落、成型加工簡單和成品率較高等 優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際使用和生產(chǎn)過程中仍存在一下技術(shù)問題：
[0007] 1、環(huán)氧樹脂耐磨性能好，磨具的硬度值太高，導(dǎo)致金剛石出韌難度大，高目數(shù)的環(huán) 氧樹脂金剛石磨具拋光效果差。
[0008] 2、當(dāng)環(huán)氧樹脂含量低于50%，金剛石、稀土拋光粉以及輔助磨料的目數(shù)大于1000 目以上，這些主基材與液體環(huán)氧樹脂混合后，與粗粒度磨料相比，會出現(xiàn)"吸油"導(dǎo)致體系的 粘度值高，流動難度大，澆注成型工藝難以實(shí)施，并且磨具易呈現(xiàn)大氣孔和澆注不滿缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種高拋光性能、硬度值較低的環(huán)氧樹脂結(jié) 合劑金剛石磨具的制備方法，且其具有流動性良好的配方。
[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
[0011] 一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，其原理是采用添 加氧化鈰到磨料中，與1000目以上的金剛石微粉協(xié)同形成拋光作用。在樹脂含量不高于40 份的基礎(chǔ)上，為了提高磨料成型時(shí)候的流動性，通過選擇具有內(nèi)潤滑作用的填料，達(dá)到降低 體系粘度的作用，并且可以采用低粘度的液體稀釋劑進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而減少成型固化后磨具 的氣泡，解決低樹脂含量體系時(shí)候磨具澆注不滿的問題。本技術(shù)方案中，工作層主要由金剛 石磨料、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀土拋光粉、輔助磨料、填料及稀釋劑制成；先將自銳性金剛石 磨料5?20份，輔助磨料5?20份，稀土拋光粉5?25份，填料5?40份，經(jīng)過機(jī)械混合 均勻后，與環(huán)氧樹脂20?40份，固化劑7?15份和稀釋劑0. 5?10份，一起混合攪拌均 勻后，通過澆注的方式，將具有流動性的上述混合物注入塑料模具中，固化后得到了具有高 拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具；以上份數(shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
[0012] 所述混合物注入到塑料模具中后，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨 具頂部表面上，在15?90°C，壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化12?24小時(shí)后脫模，磨具放 入80?90°C烘箱中固化6?10小時(shí)后，得到所述具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛 石磨具。
[0013] 所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油基型環(huán)氧樹脂或環(huán)氧化烯烴型環(huán)氧樹脂；具體包括雙酚 A型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化線型酚醛樹脂、對氨基苯酚三 縮水甘油基環(huán)氧樹脂、四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán)氧樹脂（711#)、氨基四官能環(huán)氧 樹脂、環(huán)氧化聚丁二烯、乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧樹脂出206#)和3,4-環(huán)氧化6-甲基環(huán)己烷甲 酸環(huán)氧樹脂（6201#)中的一種或者兩種及以上的組合，其環(huán)氧值為0. 23?1. 2。
[0014] 所述固化劑為脂肪族多元胺、芳香族多元胺、聚醚胺固化劑、聚醚多元醇固化劑、 酸酐類固化劑中的一種或一種以上的組合；具體包括4,4' -亞甲基雙苯胺、液體改性二氨 基二苯基甲烷、改性二氨基二苯基甲烷以及其衍生物、聚氧化丙烯基二胺以及其衍生物、酚 醛胺、甲基四氫苯酐中的一種或兩種及以上的組合。
[0015] 所述金剛石磨料為金剛石微粉，其顆粒目數(shù)為1000?3000目。
[0016] 所述稀土拋光粉，其氧化鈰的含量35%?95%之間，其顆粒目數(shù)為1000?8000 目，莫氏硬度6. 5?7. 0之間。
[0017] 所述輔助磨料包括碳化硅、剛玉中的一種或兩種組合，所使用輔助磨料的顆粒目 數(shù)為800?3000目。
[0018] 所述填料主要為氫氧化鋁、氧化鋅、氫氧化鎂、滑石粉、玻纖粉末、空心石英微球中 的一種或者兩種及以上的組合，所使用填料的顆粒目數(shù)目數(shù)為200?1500目。
[0019] 所述稀釋劑包括有機(jī)硅烷化合物、烷基酚醛樹脂、低級脂肪醇中的一種或者兩種 及以上的組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0. 5?5份。
[0020] 本發(fā)明可應(yīng)用于各種堅(jiān)硬的工作面的拋光，尤其是硬化混凝土地板、?；u以及 超硬陶瓷等拋光領(lǐng)域。本發(fā)明與熱壓成型制備的磨具相比，其制備過程具有操作工藝簡便， 節(jié)能減排，降低固體粉塵對環(huán)境的污染，做到綠色環(huán)保，生產(chǎn)速度快等優(yōu)點(diǎn)，與國外現(xiàn)有產(chǎn) 品相比，則具有拋光效果好、拋光效率高、磨具硬度值低等優(yōu)點(diǎn)。
[0021] 更具體的，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0022] 1、磨具中環(huán)氧樹脂含量低，磨具胎體硬度低，微粉磨料顆粒更容易與加工對象嵌 入式接觸，增加拋光速度，從而提高拋光效率和拋光度高，工作面不出現(xiàn)因?yàn)闃渲瑲埩舳F 化問題。
[0023] 2、為了提高流動性能，本發(fā)明中的填料均采用具有良好潤滑效果、表面光滑的無 機(jī)填料，降低環(huán)氧樹脂體系的粘度，從而獲得具有良好澆注性能的混合物。
[0024] 3、利用添加低粘度的稀釋劑，可以有效的降低體系粘度，從而制備得到胎體更軟 的環(huán)氧樹脂金剛石磨具，并且稀釋劑還能提高固化密度，提高磨具的耐熱性能。
[0025] 4、與現(xiàn)有磨具相比較，采用對混凝土地面進(jìn)行打磨測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明拋 光度是現(xiàn)有商品化產(chǎn)品（環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具）的2倍。而如果與酚醛樹脂結(jié)合劑 的金剛石工具相比，則拋光度是現(xiàn)有產(chǎn)品的1. 5倍，壽命是其1. 5倍，并且消除工作面的霧 化問題。
[0026] 5、本發(fā)明采用澆注方式，在生產(chǎn)過程綠色環(huán)保，無污染環(huán)境的廢氣、粉塵的產(chǎn)生， 并且磨具脫模簡單、磨具起泡小，產(chǎn)品成品率高，金剛石分布均勻。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 本發(fā)明所揭示的是一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方 法，其工作層由金剛石磨料、輔助磨料、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀土拋光粉、填料以及稀釋劑組 成，其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)依次為：金剛石磨料5?20份，輔助磨料5?20份，環(huán)氧樹脂20?40份， 固化劑7?15份，稀土拋光粉5?25份，填料5?40份，稀釋劑0. 5?10份，其中：所選 用的環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值為〇. 23?1. 2,該環(huán)氧樹脂可以為縮水甘油基型環(huán)氧樹脂或環(huán)氧化 烯烴型環(huán)氧樹脂，具體包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧 化線型酚醛樹脂、對氨基苯酚三縮水甘油基環(huán)氧樹脂、四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán) 氧樹脂（711#)、氨基四官能環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化聚丁二烯、乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧樹脂出206#) 和3,4_環(huán)氧化6-甲基環(huán)己烷甲酸環(huán)氧樹脂出201#)中的一種或者兩種及以上的組合。
[0028] 所述固化劑為脂肪族多元胺、芳香族多元胺、聚醚胺固化劑、聚醚多元醇固化劑、 酸酐類固化劑中的一種或一種以上的組合；具體包括4,4' -亞甲基雙苯胺、液體改性二氨 基二苯基甲烷、改性二氨基二苯基甲烷以及其衍生物、聚氧化丙烯基二胺以及其衍生物、酚 醛胺、甲基四氫苯酐中的一種或兩種及以上的組合。
[0029] 金剛石磨料主要是采用金剛石微粉，輔助磨料包括碳化硅或剛玉中的一種或兩種 組合，拋光粉采用稀土拋光粉，氧化鈰含量35%?99%之間，填料包括氫氧化鋁、氧化鋅、 氫氧化鎂、滑石粉、玻纖粉末、空心石英微球中的一種或者兩種及以上的組成。稀釋劑包括 有機(jī)硅烷化合物、烷基酚醛樹脂、低級脂肪醇中的一種或者兩種及以上的組合。
[0030] 以上物料按照比例稱量后，經(jīng)過機(jī)械攪拌混合均勻后，分別與環(huán)氧樹脂、固化劑和 稀釋劑混合均勻后，通過澆注的方式，將具有流動性的上述混合物注入不同形狀的塑料模 具中，在15?90°C固化3?24小時(shí)后，得到了具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨 具。
[0031] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為1000目的金剛石微粉13份，粒度號為1500目的稀土拋 光粉15分，粒度號為1000目碳化硅微粉5份，粒度號為800目剛玉2份，粒度號1000目空 心玻璃微球23. 5份，以上粉末經(jīng)過機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹脂（E?44,環(huán)氧值為0. 44)30 份，酚醛胺（PPA，商品編號為T?31)6. 5份，3-氨丙基三乙氧基硅烷5份攪拌成均勻的流 體后，通過澆注方式注入塑料模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨具頂 部表面上，在溫度25°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化12小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱 中固化6小時(shí)后，得到了實(shí)施例1具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具。
[0034] 實(shí)施例2
[0035] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為1000目金剛石微粉5份，粒度號為5000目的稀土拋光粉 25份，粒度號為1000目碳化硅微粉10份，粒度號1000目氫氧化鋁15份，粒度號400目玻 纖12份，經(jīng)過機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹脂（E?51，環(huán)氧值為0. 51) 14份，3,4 一環(huán)氧化6 - 甲基環(huán)己烷甲酸環(huán)氧樹脂出201#) 8份，聚氧化丙烯基二胺9份，丁二醇2份，攪拌成均勻的 流體后，通過澆注方式注入塑料模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨具 頂部表面上，在溫度85°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘 箱中固化7小時(shí)后，得到了實(shí)施例2具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具。
[0036] 實(shí)施例3
[0037] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為1000目金剛石微粉13份，粒度號為5000目的稀土拋光 粉10份，粒度號為1000目碳化硅微粉6份，粒度號1000目滑石粉31份，經(jīng)過機(jī)械攪拌后， 加入環(huán)氧樹脂（E?44,環(huán)氧值為0. 44) 24份，3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基羧酸 酯5份，聚氧化丙烯基二胺9份，丁二醇2份攪拌成均勻的流體后，通過澆注方式注入塑料 模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度90°C、壓強(qiáng)不 小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化7小時(shí)后，得到了實(shí)施例 3具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具。
[0038] 實(shí)施例4
[0039] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為1500目金剛石微粉8份，粒度號為1500目的稀土拋光 粉17分，粒度號為1500目碳化硅微粉6份，粒度號為1000目剛玉3份，粒度號800目氫氧 化鋁25份，粒度號400目玻纖4. 5份，經(jīng)過機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹脂（E?51，環(huán)氧值為 0. 55) 20份，聚氧化丙烯基二胺13. 5份，γ - (2, 3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷3份，攪拌 成均勻的流體后，通過澆注方式注入塑料模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固 化的磨具頂部表面上，在溫度15°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化24小時(shí)后脫模，磨具放 入80°C烘箱中固化8小時(shí)后，得到了實(shí)施例4具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨 具。
[0040] 實(shí)施例5
[0041] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為1500目金剛石微粉12份，粒度號為6000目的稀土拋光 粉22份，粒度號為1500目碳化硅微粉3份，粒度號為1000目剛玉2份，粒度號1000目空 心玻璃微球11. 5份，經(jīng)過機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹脂（E?44,環(huán)氧值為0. 44) 21份，環(huán)氧化 聚丁二烯（D-17#環(huán)氧樹脂）15份，液體改性二氨基二苯基甲烷6. 5份，聚氧化丙烯基二胺 2份，(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷5份，攪拌成均勻的流體后，通過澆注方式注 入塑料模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度55°C、 壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化7小時(shí)后，得到了 實(shí)施例5具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具。
[0042] 實(shí)施例6
[0043] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為1500目金剛石微粉10份，粒度號為1800目的稀土拋光 粉16份，粒度號為1500目碳化硅微粉5份，粒度號800目氫氧化鎂31. 5份，經(jīng)過機(jī)械攪拌 后，加入環(huán)氧樹脂（E?51，環(huán)氧值為0. 51)20份，氨基四官能環(huán)氧樹脂（AG-80#) 4份，聚氧 化丙烯基二胺7. 5份，酚醛胺（PPA) 2份，乙二醇4份攪拌成均勻的流體后，通過澆注方式注 入塑料模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度30°C、 壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化24小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化10小時(shí)后，得到 了實(shí)施例6具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具。
[0044] 實(shí)施例7
[0045] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為3000目金剛石微粉13份，粒度號為8000目的稀土拋光 粉25份，粒度號為3000目碳化硅微粉5份，粒度號1000目氫氧化鋁17. 5份，經(jīng)過機(jī)械攪拌 后，加入環(huán)氧樹脂（E?51，環(huán)氧值為0. 51) 24份，聚氧化丙烯基二胺6份，酚醛胺（PPA，商 品編號為T?31) 6. 5份，液體叔丁基酚醛樹脂3份攪拌成均勻的流體后，通過澆注方式注 入塑料模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度30°C、 壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化12小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化6小時(shí)后，得到了 實(shí)施例7具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具。
[0046] 實(shí)施例8
[0047] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為3000目金剛石微粉12份，粒度號為4000目的稀土拋光 粉18份，粒度號為3000目碳化硅微粉3份，粒度號為800目剛玉2份，粒度號1200目氫氧 化鋁17份，粒度號800目空心玻璃微球5份，經(jīng)過機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹脂（E?44,環(huán)氧 值為0. 44) 27份，四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán)氧樹脂（711#) 7. 5份，液體改性二氨基 二苯基甲烷5. 5份，液體叔丁基酚醛樹脂3份，攪拌成均勻的流體后，通過澆注方式注入塑 料模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度45°C、壓強(qiáng) 不小于1500Pa下靜置固化18小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化8小時(shí)后，得到了實(shí)施 例8具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具。
[0048] 實(shí)施例9
[0049] 按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號為3000目金剛石微粉10份，粒度號為8000目的稀土拋光 粉22份，粒度號為3000目碳化硅微粉5份，粒度號800目滑石粉20份，經(jīng)過機(jī)械攪拌后， 加入環(huán)氧樹脂（E?44,環(huán)氧值為0. 44) 16份，乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧樹脂出206#) 10份，聚氧 化丙烯基二胺13份，液體辛基酚醛樹脂4份，攪拌成均勻的流體后，通過澆注方式注入塑料 模具中，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度75°C、壓強(qiáng)不 小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化7小時(shí)后，得到了實(shí)施例 9具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具。
[0050] 為了更好的說明本發(fā)明的鋒利度和壽命效果，測試過程如下并參見表1 :
[0051] 1、固化后的磨具硬度采用GB/T231. 1?2009測試方法測定，測試儀器為HR-150A 型手動洛氏硬度計(jì)（上海聯(lián)爾實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）取5次測試的平均值。
[0052] 2、磨具鋒利度測試方法如下：
[0053] 打磨機(jī)采用興翼（中國）機(jī)械有限公司XY?Q880型號打磨機(jī)（9刀頭，施工重量 為400公斤），自配吸塵器。按照細(xì)石混凝土地面施工工藝標(biāo)準(zhǔn)（704?1996)制備3000平 方的測試地面莫氏硬度8.0。該地面先以50目，100目，200目，400目以及800目的樹脂結(jié) 合劑的磨具粗打磨后，得到表面拋光度為56粗拋光地面，用對比例1和實(shí)施例1?3制備 得到的磨具各9片于XY?Q880型號打磨機(jī)分別精磨750平方米，采用WGG60 (E4)光澤度 計(jì)（福建科仕佳光電儀器研究所），校準(zhǔn)后均勻在精磨后的表面取10點(diǎn)測試，取平均值，得 到1000目精磨地面的光澤度。對比例2的磨片在對比例1打磨后的地面取350平方進(jìn)行 深拋光，對比例3的磨片、實(shí)施例4?6的磨片則在實(shí)施例2和對比例3打磨得到1500平 方米的地面上繼續(xù)深拋光，對比例3和實(shí)施例4?6分別每個(gè)深拋光地面面積為350平方。 光澤度測試方法同前所述。對比例4的磨片在對比例2打磨后的地面進(jìn)行最終拋光，而對 比例5的磨片在對比例3打磨后的地面進(jìn)行最終拋光，而實(shí)施例7?9則是在實(shí)施例4? 6打磨后的地面進(jìn)行最終拋光，以上每個(gè)終拋光地面面積為350平方。
[0054] 3、磨具壽命的測試
[0055] 以上對比例1?5,實(shí)施例1?9在60°C烘箱4小時(shí)后稱重，得到％，經(jīng)過打磨后 水洗干凈后，在80°C烘箱4小時(shí)后稱重，得到A，打磨損耗率計(jì)算為 ：(MctMd/^X 100%。定 義對比例1，對比例2和對比例4打磨壽命為1. 0,對比例3,對比例5以及實(shí)施例1?9損 耗率與相同目數(shù)的對比例損耗率相比，得到相對壽命數(shù)值。
[0056] 對比例1
[0057] 商品名稱NATO(保加利亞），粒度號分別為1000目的磨具9片，樹脂結(jié)合劑為環(huán)氧 樹脂。
[0058] 對比例2
[0059] 商品名稱NATO(保加利亞），粒度號分別為1500目的磨具9片，樹脂結(jié)合劑為環(huán)氧 樹脂。
[0060] 對比例3
[0061] 商品名稱ZL-16K(廈門致力磨具公司），粒度號為1500目的磨具9片。
[0062] 對比例4
[0063] 商品名稱NATO (保加利亞），粒度號分別為3000目的磨具9片，樹脂結(jié)合劑為環(huán)氧 樹脂。
[0064] 對比例5
[0065] 商品名稱ZL-16R(廈門致力磨具公司），粒度號為3000目的磨具9片。
[0066] 表1、對比例、實(shí)施例硬度、光澤度以及壽命表 洛氏硬度（HC) 光澤度 壽命 表面起霧 對比例1 71.3 61.3 1.0 無 實(shí)施例 1 品.1 65. 0. 9H
[0067] 實(shí)施例 2 54. 8 65. 1 1.01 無 實(shí)施例 3 55.2 65.9 1.02 無 對比例2 72.1 70.3 1.0 無 對比例 3 51. 3 76.8 0.87 有
【權(quán)利要求】
1. 一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，其特征在于：其工 作層由金剛石磨料、輔助磨料、環(huán)氧樹脂、固化利、稀土拋光粉、填料及稀釋劑制成；先將金 剛石磨料5?20份，輔助磨料5?20份，稀土拋光粉5?25份，填料5?40份，經(jīng)過機(jī)械 混合均勻后，與環(huán)氧樹脂20?40份，固化劑7?15份和稀釋劑0. 5?10份一起混合攪拌 均勻后，通過澆注的方式，將具有流動性的上述混合物注入塑料模具中，固化后得到了具有 高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具；以上份數(shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備 方法，其特征在于：所述混合物澆注到塑料模具中后，將尺寸與模具一致的棉布覆蓋未完全 固化的磨具頂部表面上，在15?90°C，壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化12?24小時(shí)后脫 模，磨具放入80?90°C烘箱中固化6?10小時(shí)后，得到所述具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié) 合劑金剛石磨具。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具 的制備方法，其特征在于：所述環(huán)氧樹脂為縮水甘油基型環(huán)氧樹脂或環(huán)氧化烯烴型環(huán)氧樹 脂；這些環(huán)氧樹脂包括了雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧 化線型酚醛樹脂、對氨基苯酚三縮水甘油基環(huán)氧樹脂、四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán) 氧樹脂、氨基四官能環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化聚丁二烯、W95#環(huán)氧樹脂、乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧樹脂 和3,4_環(huán)氧化6甲基環(huán)己烷甲酸環(huán)氧樹脂中的一種或者兩種及以上的組合，其環(huán)氧值為 0· 23 ?1. 2。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具 的制備方法，其特征在于：所述固化劑為脂肪族多元胺、芳香族多元胺、聚醚胺固化劑、聚醚 多元醇固化劑、酸酐類固化劑中的一種或一種以上的組合；具體包括4,4'-亞甲基雙苯胺、 液體改性二氨基二苯基甲烷、改性二氨基二苯基甲烷以及其衍生物、聚氧化丙烯基二胺以 及其衍生物、酚醛胺、甲基四氫苯酐中的一種或兩種及以上的組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具 的制備方法，其特征在于：所述金剛石磨料為金剛石微粉，其顆粒目數(shù)為1000?3000目。
6. 權(quán)利要求1-2之一所述的一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的制 備方法，其特征在于：所述的稀土拋光粉，其氧化鈰的含量35%?99%之間，其顆粒目數(shù)為 1000?8000目，莫氏硬度6. 5?7. 0之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具 的制備方法，其特征在于：所述輔助磨料包括碳化硅、剛玉中的一種或兩種組合，所使用輔 助磨料的顆粒目數(shù)為800?3000目。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具 的制備方法，其特征在于：所述填料主要為氫氧化鋁、氧化鋅、氫氧化鎂、滑石粉、玻纖粉末、 空心石英微球中的一種或者兩種及以上的組合，所使用填料的顆料目數(shù)目數(shù)為200?1500 目。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種具有高拋光性能的環(huán)氧樹脂結(jié)合劑金剛石磨具 的制備方法，其特征在于：所述稀釋劑包括有機(jī)硅烷化合物、烷基酚醛樹脂、低級脂肪醇中 的一種或者兩種及以上的組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為〇. 5?5份。
【文檔編號】B24D18/00GK104057403SQ201310171511
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月23日
【發(fā)明者】張水洞, 曾文峰, 鄧國川 申請人:廈門宇信金剛石工具有限公司