本發(fā)明屬于有機－無機復合材料生產技術領域，具體涉及一種碳化硅基拋光合成紙的制備方法。

背景技術：

拋光技術，是指利用拋光機械的各種磨頭的高速旋轉，對工件的表面進行加工的工藝過程。拋光過程包括：刮平磨削、粗磨、中磨、細磨、拋光、磨邊和倒邊角等工序。目前，拋光技術已經被廣泛地應用于玻璃表面的冷加工、平板玻璃、陰極射線管、電視電腦顯示器、玻殼、眼鏡片、光學玻璃、鏡頭、寶石、水晶、裝飾品等器件的加工，應用前景十分廣闊。

當前市場上拋光所使用的材料主要是拋光液和拋光粉。它們雖具有粒度均勻、硬度適中、切削力強、拋光時間短、拋光精度高、使用壽命長等優(yōu)點，但也存在一些不足。比如，酸性拋光液對金屬的腐蝕性較大，容易腐蝕金屬設備；堿性拋光液雜質含量高，品質穩(wěn)定性差，易揮發(fā)，污染環(huán)境、危害人體健康等等；拋光粉懸浮性差、研磨效率低、表面易被劃傷等等。另外，拋光液和拋光粉在實際應用中也不易操作。因此，必須對拋光材料及其生產技術進行改進，才能更好地對工件表面進行修飾加工，同時減小對環(huán)境和人體產生的危害。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種碳化硅基拋光合成紙的制備方法。

本發(fā)明的技術方案為：

一種碳化硅基拋光合成紙的制備方法，包括如下步驟：

（1）將熱塑型聚氨酯顆粒和N-N-二甲基甲酰胺或N-N-二甲基乙酰胺按22～32：110的質量比加入反應器中，加熱至50~80℃并攪拌使熱塑型聚氨酯顆粒充分溶解在溶劑中，配制成聚氨酯溶液；

（2）在步驟（1）所得聚氨酯溶液中，加入碳化硅粉末，聚氨酯溶液與碳化硅粉末的質量比為132~142：24～48，并利用高速攪拌器攪拌均勻，得到固液混合物，并靜置5~8h消泡；

（3）將步驟（2）所得固液混合物均勻涂布于離型紙上，然后將離型紙浸入水性聚丙烯蠟乳液中；待固液混合物完全固化成膜后，將離型紙和膜一并放入干燥箱中，50～60℃干燥1~2h；

（4）待離型紙和膜冷卻后除去離型紙，并根據實際應用需求將膜裁剪成適當尺寸，即得到碳化硅基拋光合成紙。

進一步地，步驟（4）所得碳化硅基拋光合成紙外觀為白色，通過調節(jié)步驟（3）中涂布于離型紙上的固液混合物厚度控制碳化硅基拋光合成紙厚度在0.11～0.23mm之間，以A4紙張面積計質量介于4.37～6.28g之間。

進一步地，所述熱塑型聚氨酯材料（TPU）優(yōu)選為聚醚型TPU、聚酯型TPU中的一種或兩種，要求邵氏硬度為85A到95A的顆粒料。

進一步地，步驟（1）的溶劑優(yōu)選為N-N-二甲基甲酰胺、N-N-二甲基乙酰胺中的一種。

進一步地，步驟（2）所得固液混合物中，聚氨酯、溶劑、碳化硅的質量百分比優(yōu)選如下：聚氨酯 12.2%～17.1%，溶劑 58.8%～69.6%，碳化硅 15.2%～26.7%。

進一步地，步驟（2）的碳化硅優(yōu)選黑碳化硅、綠碳化硅中的一種，并且細度為400～1000目的粉末。

進一步地，步驟（3）的水性聚丙烯蠟乳液質量百分數優(yōu)選為3~6%，更優(yōu)選為5%，溫度優(yōu)選為20~35℃，更優(yōu)選為25℃。

本發(fā)明優(yōu)選所得的合成紙外觀為黑色或綠色，厚度在0.11～0.23mm之間，重量（以A4紙張面積計）介于4.37～6.28g之間。

本發(fā)明與現有合成紙生產技術相比，具有如下的優(yōu)點：

（1）本發(fā)明的拋光合成紙產品生產工藝易于控制。拋光合成紙生產過程簡單，并可通過改變內部碳化硅顆粒的含量和大小，調節(jié)合成紙的拋光效率和拋光質量。

（2）本發(fā)明的拋光合成紙的使用過程簡便。與拋光液、拋光粉相比，該拋光紙的拋光過程操作簡便，可直接應用拋光紙打磨器件表面；操作過程不會對拋光器件表面產生二次污染，器件拋光后無須清洗操作。

（3）本發(fā)明的拋光合成紙可對器件產生雙重拋光作用，拋光質量更優(yōu)。拋光合成紙產品中的碳化硅顆粒可對器件表面產生機械打磨的拋光作用，有效去除器件表面的沙眼、毛刺等；拋光合成紙中的聚丙烯蠟成分可在拋光過程中對器件產生上光作用。

具體實施方式

下面通過具體實施例來對本發(fā)明作進一步詳細的描述，其中，所述原料均為工業(yè)化產品，設備為普通工業(yè)化的生產設備。

實施例1

稱取24千克的邵氏硬度為85A的聚醚型聚氨酯顆粒、110千克的N-N-二甲基甲酰胺加入反應器中，加熱至50℃并攪拌使聚醚型聚氨酯顆粒完全溶解后得到聚氨酯溶液；再加入24千克的400目黑碳化硅粉末，用高速攪拌器攪拌均勻得到固液混合物；靜置6h消泡后，將固液混合物以一定的厚度涂布于離型紙上，然后將離型紙浸入質量百分含量為3%水性聚丙烯蠟乳液中（溫度為25℃）；待固液混合物完全固化成膜后，將離型紙和膜一并放入干燥箱中，50℃干燥2 h；通過調節(jié)涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.11mm；待離型紙和膜冷卻后除去離型紙，最后根據實際應用需求將膜裁剪成適當尺寸，即得到碳化硅基拋光合成紙產品。

本實施例中所得固液混合物中聚氨酯材料的質量百分含量為15.2%，N-N-二甲基甲酰胺的質量百分含量為69.6%，黑碳化硅的質量百分含量為15.2%。所得合成紙產品顏色為黑色，厚度為0.11mm，質量（以A4紙張面積計）為4.37g。

實施例2

稱取16千克的邵氏硬度為90A的聚醚型聚氨酯顆粒、16千克的邵氏硬度為90A的聚酯型聚氨酯顆粒、110千克的N-N-二甲基乙酰胺加入反應器中，加熱至70℃并攪拌使熱塑型聚氨酯顆粒完全溶解后得到聚氨酯溶液；再加入45千克的600目綠碳化硅粉末，用高速攪拌器攪拌均勻得到固液混合物；靜置7h消泡后，將固液混合物以一定的厚度涂布于離型紙上，然后將離型紙浸入質量百分含量為5%水性聚丙烯蠟乳液中（溫度為20℃）；待固液混合物完全固化成膜后，將離型紙和膜一并放入干燥箱中，52℃干燥1.5 h。通過調節(jié)涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.15mm；待離型紙和膜冷卻后除去離型紙，最后根據實際應用需求將膜裁剪成適當尺寸，即得到碳化硅基拋光合成紙產品。

本實施例中所得固液混合物中聚氨酯材料的質量百分含量為17.1%，N-N-二甲基乙酰胺的質量百分含量為58.8%，綠碳化硅的質量百分含量為24.1%。所得合成紙產品顏色為綠色，厚度為0.15mm，質量（以A4紙張面積計）為5.12g。

實施例3:

稱取18千克的邵氏硬度為92A的聚醚型聚氨酯顆粒、7千克的邵氏硬度為92A的聚酯型聚氨酯顆粒、110千克的N-N-二甲基甲酰胺加入反應器中，加熱至60℃并攪拌使熱塑型聚氨酯顆粒完全溶解后得到聚氨酯溶液；再加入42千克的800目黑碳化硅粉末，用高速攪拌器攪拌均勻得到固液混合物；靜置5h消泡后，將固液混合物以一定的厚度涂布于離型紙上，然后將離型紙浸入質量百分含量為5%水性聚丙烯蠟乳液中（溫度為30℃）；待固液混合物完全固化成膜后，將離型紙和膜一并放入干燥箱中，56℃干燥1.5 h。通過調節(jié)涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.18mm；待離型紙和膜冷卻后除去離型紙，最后根據實際應用需求將膜裁剪成適當尺寸，即得到碳化硅基拋光合成紙產品。

本實施例中所得固液混合物中聚氨酯材料的質量百分含量為14.1%，N-N-二甲基甲酰胺的質量百分含量為62.2%，黑碳化硅的質量百分含量為23.7%。所得合成紙產品顏色為黑色，厚度為0.18mm，質量（以A4紙張面積計）為5.79g。

實施例4

稱取22千克的邵氏硬度為95A的聚酯型聚氨酯顆粒、110千克的N-N-二甲基乙酰胺加入反應器中，加熱至80℃并攪拌使聚酯型聚氨酯顆粒完全溶解后得到聚氨酯溶液；再加入48千克的1000目綠碳化硅粉末，用高速攪拌器攪拌均勻得到固液混合物；靜置8h消泡后，將固液混合物以一定的厚度涂布于離型紙上，然后將離型紙浸入質量百分含量為6%水性聚丙烯蠟乳液中（溫度為35℃）；待固液混合物完全固化成膜后，將離型紙和膜一并放入干燥箱中，60℃干燥1 h。通過調節(jié)涂布于離型紙上的固液混合物厚度來控制膜的總厚度為0.23mm；待離型紙和膜冷卻后除去離型紙，最后根據實際應用需求將膜裁剪成適當尺寸，即得到碳化硅基拋光合成紙產品。

本實施例中所得固液混合物中聚氨酯材料的質量百分含量為12.2%，N-N-二甲基乙酰胺的質量百分含量為61.1%，綠碳化硅的質量百分含量為26.7%。所得合成紙產品顏色為綠色，厚度為0.23mm，質量（以A4紙張面積計）為6.28g。