CN107189759A - 磨料及其制备方法 - Google Patents

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任冬寅
高博
王伟
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
    • C09K3/1445—Composite particles, e.g. coated particles the coating consisting exclusively of metals

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Abstract

本发明公开了一种磨料及其制备方法，所述制备方法包括：将预磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；将制得的预分散颗粒、树脂材料、热塑聚合物和添加剂混合，加热搅拌后制得磨料；解决了现有的磨料打磨效果较差，且长时间使用后容易发生团聚的问题。

Description

磨料及其制备方法
技术领域
本发明涉及磨料，具体地，涉及一种磨料及其制备方法。
背景技术
磨料是锐利、坚硬的材料，用以磨削较软的材料表面。磨料有天然磨料和人造磨料两大类。按硬度分类有超硬磨料和普通靡磨料两大类。磨料的范围很广，从较软的家用去垢剂、宝石磨料到最硬的材料金刚石。磨料是制造每一种精密产品所必不可少的材料，许多天然磨料，已被人造磨料所代替。现有的磨料打磨效果较差，且长时间使用后容易发生团聚。
因此，提供一种打磨效果好，且长时间使用后不易发生团聚的磨料及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种磨料及其制备方法，解决了现有的磨料打磨效果较差，且长时间使用后容易发生团聚的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种磨料的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将预磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；
(2)将步骤(1)中制得的预分散颗粒、树脂材料、热塑聚合物和添加剂混合，加热搅拌后制得磨料；
其中，所述预磨料选自金刚石、氧化锆、碳化矽、碳化硼和刚玉粉中的一种或多种；
所述分散剂选自煤油、机油和甘油中的一种或多种；
所述树脂材料选自酚醛树脂和/或聚酰亚胺树脂；
所述热塑聚合物选自聚丙烯腈、聚苯乙烯和尼龙中的一种或多种。
所述添加剂选自铁粉和/或铝粉。
本发明还提供了一种磨料，所述磨料由上述的制备方法制得。
通过上述技术方案，本发明提供了一种磨料及其制备方法，所述制备方法包括：将预磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；将制得的预分散颗粒、树脂材料、热塑聚合物和添加剂混合，加热搅拌后制得磨料；通过各原料之间的协同作用，使得制得的磨料具备优良的打磨效果，且长时间使用后不会发生团聚现象，同时用于制备该磨料的方法简单，原料易得。
本发明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。
具体实施方式
以下对本发明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发明，并不用于限制本发明。
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。
本发明提供了一种磨料的制备方法，所述制备方法包括：
(1)将预磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；
(2)将步骤(1)中制得的预分散颗粒、树脂材料、热塑聚合物和添加剂混合，加热搅拌后制得磨料；
其中，所述预磨料选自金刚石、氧化锆、碳化矽、碳化硼和刚玉粉中的一种或多种；
所述分散剂选自煤油、机油和甘油中的一种或多种；
所述树脂材料选自酚醛树脂和/或聚酰亚胺树脂；
所述热塑聚合物选自聚丙烯腈、聚苯乙烯和尼龙中的一种或多种。
所述添加剂选自铁粉和/或铝粉。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得制得的磨料具备更为优良的打磨效果，且长时间使用后不易发生团聚，相对于100重量份的预磨料，所述分散剂的用量为50-80重量份；
相对于100重量份的预分散颗粒，所述树脂材料的用量为30-50重量份，所述热塑聚合物的用量为30-60重量份，所述添加剂的用量为10-20重量份。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得原料之间能够更为充分的混合，其中，步骤(1)中混合分散采用超声分散的方式，超声分散的频率为5-8kHz，超声分散的时间为5-10min。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得原料之间能够更为充分的混合，步骤(2)中加热搅拌的温度为90-110℃，加热搅拌的时间为20-40min。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得原料之间能够更为充分的混合，步骤(2)中加热搅拌的速度为120-200r/s。
本发明还提供了一种磨料，所述磨料由上述的制备方法制得。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，聚酰亚胺树脂的重均分子量为2000-4000，聚丙烯腈的重均分子量为4000-5000，聚苯乙烯的重均分子量为5000-9000。
实施例1
将100g金刚石和50g煤油混合分散(采用超声分散的方式，超声分散的频率为5kHz，超声分散的时间为5min)，制得预分散颗粒；将制得的100g预分散颗粒、30g酚醛树脂、30g聚丙烯腈和10g铁粉混合，加热搅拌(加热搅拌的温度为90℃，加热搅拌的时间为20min，加热搅拌的速度为120r/s)后制得磨料A1。
实施例2
将100g氧化锆和80g机油混合分散(采用超声分散的方式，超声分散的频率为8kHz，超声分散的时间为10min)，制得预分散颗粒；将制得的100g预分散颗粒、50g聚酰亚胺树脂、60g聚苯乙烯和20g铝粉混合，加热搅拌(加热搅拌的温度为110℃，加热搅拌的时间为40min，加热搅拌的速度为200r/s)后制得磨料A2。
实施例3
将100g碳化矽和65g甘油混合分散(采用超声分散的方式，超声分散的频率为6kHz，超声分散的时间为8min)，制得预分散颗粒；将制得的100g预分散颗粒、40g聚酰亚胺树脂、45g尼龙和15g铝粉混合，加热搅拌(加热搅拌的温度为100℃，加热搅拌的时间为30min，加热搅拌的速度为160r/s)后制得磨料A3。
对比例1
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，相对于100g的碳化矽，所述甘油的用量为40g；相对于100g的预分散颗粒，所述聚酰亚胺树脂的用量为20g，所述尼龙的用量为20g，所述铝粉的用量为5g，制得磨料D1。
对比例2
按照实施例3的方法进行制备，不同的是，相对于100g的碳化矽，所述甘油的用量为90g；相对于100g的预分散颗粒，所述聚酰亚胺树脂的用量为60g，所述尼龙的用量为70g，所述铝粉的用量为30g，制得磨料D2。
测试例
利用制得的磨料A1-A3，D1和D2分别对试验工件(原始粗糙度Ra为0.7μm)进行打磨，测定其打磨效果和观察磨料的团聚现象，结果见表1。
表1
实施例编号 试验工件加工后的粗糙度Ra 团聚现象
实施例1 0.23μm 无明显团聚现象
实施例2 0.22μm 无明显团聚现象
实施例3 0.19μm 无明显团聚现象
对比例1 0.45μm 无明显团聚现象
对比例2 0.51μm 有少量团聚现象
通过上表数据可以看出，在本发明范围内制得的磨料A1-A3能够有效对试验工件进行打磨，打磨效率较高，且打磨后的磨料无明显团聚现象，而在本发明范围外制得的磨料D1和D2打磨效果较差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (6)

1.一种磨料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将预磨料和分散剂混合分散，制得预分散颗粒；
(2)将步骤(1)中制得的预分散颗粒、树脂材料、热塑聚合物和添加剂混合，加热搅拌后制得磨料；
其中，所述预磨料选自金刚石、氧化锆、碳化矽、碳化硼和刚玉粉中的一种或多种；
所述分散剂选自煤油、机油和甘油中的一种或多种；
所述树脂材料选自酚醛树脂和/或聚酰亚胺树脂；
所述热塑聚合物选自聚丙烯腈、聚苯乙烯和尼龙中的一种或多种。
所述添加剂选自铁粉和/或铝粉。
2.根据权利要求1所述制备方法，其中，相对于100重量份的预磨料，所述分散剂的用量为50-80重量份；
相对于100重量份的预分散颗粒，所述树脂材料的用量为30-50重量份，所述热塑聚合物的用量为30-60重量份，所述添加剂的用量为10-20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)中混合分散采用超声分散的方式，超声分散的频率为5-8kHz，超声分散的时间为5-10min。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(2)中加热搅拌的温度为90-110℃，加热搅拌的时间为20-40min。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(2)中加热搅拌的速度为120-200r/s。
6.一种磨料，其特征在于，所述磨料由权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制得。
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