CN107825307A - 一种防堵环保砂纸的制备方法 - Google Patents
一种防堵环保砂纸的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种防堵环保砂纸的制备方法，属于技术涂附磨具技术领域。其特征在于，制备步骤为：在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂防堵涂层，防堵涂层按200 g/m2~500g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得；防堵涂层的制备工艺为：由水和润湿剂充分搅拌后再加入分散剂充分搅拌；再加渗透剂充分搅拌；然后搅拌的同时加入硬质酸盐，搅拌充分；再加入胶粘剂和水充分搅拌即得。该环保砂纸的防堵涂层的配方的溶剂为水，没有任何有机溶剂，对环境无污染，对操作者健康没有影响。涂层配方配制完成后，粘度变化几乎不变，状态稳定不会浪费。
Description
技术领域
一种防堵环保砂纸的制备方法，属于技术涂附磨具技术领域。
背景技术
现有砂纸涂层配方多为溶剂型，对环境污染严重。目前砂纸涂层普遍采用硬脂酸盐为主要材料配比，硬脂酸盐为白色粉末，不溶于水、乙醇和***，而溶于甲苯，苯和松节油等有机溶剂。但有机溶剂对环境污染严重，也危害操作者身体健康。要使不溶于水的硬质酸盐，不使用有机溶剂配制涂层，其难度非常的大。现有砂纸涂层配方有机溶剂使用量大，易挥发，配方不稳定。有机溶剂除了对环境污染严重之外，其挥发速度非常快。用有机溶剂配制的砂纸涂层配方，在涂布过程中，由于有机溶剂的挥发粘度变化非常快，配方极其不稳定，造成大量浪费，使用有机溶剂配制砂纸涂层想要解决配方的稳定性基本不可能实现。现有砂纸涂层配方配比变化大，涂布量无法控制。硬脂酸盐溶于有机溶剂的状态不同，使用有机溶剂配制砂纸涂层其配比不能完全一致，同样粘度的涂层配方，其有机溶剂的用量可能由于选用硬质酸盐的不同而差别很大，故而不能精确控制涂布量。使用不同的配方配比的涂层配方，要控制涂布量一致是非常困难的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种不使用有机溶剂、涂布量容易控制的防堵环保砂纸的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于，制备步骤为：在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂防堵涂层，防堵涂层按200 g/m2~500g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得；所述的防堵涂层的制备工艺为：
1）先将50~80重量份的水和0.5~5重量份的润湿剂充分搅拌；
2）再加入0.5~5重量份的分散剂充分搅拌；
3）再加入0.5~4重量份的渗透剂充分搅拌；
4）然后继续保持搅拌的同时再加入20~45重量份的硬质酸盐，搅拌充分；
5）再加入10~40重量份的胶粘剂和5~10重量份的水充分搅拌即得；
步骤3）中所述的渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：43~63的混合渗透剂。
本发明的防堵涂层由本发明特定工艺制备的防堵涂层涂布形成，防堵涂层的配方和混合顺序是本发明得以实现的关键技术特征。1、该环保防堵涂层配方其溶剂为水，没有任何有机溶剂，对环境无污染，对操作者健康没有影响。要使用水作为溶剂配制防堵涂层，主要通过步骤1）、步骤2）、步骤3）来实现。
步骤1）通过加入润湿剂来降低水的表面张力或界面张力，使水能展开在硬质酸盐表面上，或透入硬质酸盐表面，而把硬质酸盐润湿。
步骤2）通过加入分散剂吸附于硬脂酸盐颗粒的表面，使凝聚的硬脂酸盐颗粒表面易于湿润，分散剂可以使硬脂酸盐粒子表面形成双分子层结构，外层分散剂极性端与水有较强亲合力，增加了硬脂酸盐粒子被水润湿的程度，并使硬脂酸盐颗粒之间因静电斥力而远离，使体系均匀，悬浮性能增加，不沉淀，使整个体系物化性质一样。
步骤3）通过加入本发明特定的渗透剂在硬脂酸盐上有极好的附着力，通过有效渗透，与防堵涂层的有效的成分发生作用，使配方里面的各成分稳定性更好，更不容易分层和析出。
2、所用的防堵涂层的配方配制完成后，粘度变化几乎不变，状态稳定不会浪费。通过用水代替有机溶剂，从而实现正常状态下不挥发，粘度不变化。
3、所用的防堵涂层的配方按照相同配比配制完成，其粘度不会相差太多，可以精确控制涂层配方固体含量，从而达到稳定涂装量效果。
优选的，步骤1）中所述的润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸或/和脂肪酸酯硫酸盐。优选的润湿剂相比于其它润湿剂能够更好的使水能展开在硬质酸盐表面上，或透入硬质酸盐表面。
更有选的，步骤1）中所述的润湿剂为脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐按质量比23~37：8~12的混合润湿剂。优选配比形式的润湿剂能够达到本发明最适应的协同效果，使硬质酸盐润湿达到最佳效果。
优选的，步骤2）中所述的分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂和/或脂类分散剂。优选的分散剂相比于其它润湿剂能够更好的吸附于硬脂酸盐颗粒的表面，使凝聚的硬脂酸盐颗粒表面更易于湿润，效果更好更快。
更优选的，步骤2）中所述的分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂的混合分散剂。更优选的分散剂能够达到本发明适应的协同效果，使体系更加的均匀，悬浮性能更好。
进一步优选的，步骤2）中所述的分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比56~65：5~11的混合分散剂。本发明最优选的分散剂配比，能够达到最佳的协同效果，达到本发明最佳的分散效果。
优选的，步骤3）中所述的渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯米醚按质量比10：53~58的混合渗透剂。优选的渗透剂在硬脂酸盐上附着力最好，使配方里面的各成分稳定性达到本发明的最好状态。
优选的，步骤4）中所述的硬质酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸锌。各种硬脂酸盐均能较好的适应本发明工艺，制成环保砂纸防堵涂层。
优选的，所述的防堵涂层按300 g/m2~350g/m2的施涂量涂布在基体上。优选的施涂量能更好地保证砂纸的防堵效果。
与现有技术相比，本发明的所具有的有益效果是：本发明的环保砂纸的涂层使用一种特殊工艺制备的环保防堵涂层，该环保防堵涂层配方其溶剂为水，没有任何有机溶剂，对环境无污染，对操作者健康没有影响。该防堵涂层配方配制完成后，粘度变化几乎不变，状态稳定不会浪费。通过用水代替有机溶剂，从而实现正常状态下不挥发，粘度不变化。该防堵涂层配方按照相同配比配制完成，其粘度不会相差太多，可以精确控制涂层配方固体含量，从而达到稳定涂装量效果，从而保证本砂纸的制备和使用具有良好的环保效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，其中实施例1为最佳实施。
实施例1
1）先将65重量份的水和2.5重量份的润湿剂充分搅拌；润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐按质量比30：10的混合润湿剂；
2）再加入2.5重量份的分散剂充分搅拌；分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比60：8的混合分散剂；
3）再加入2重量份的渗透剂充分搅拌；渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：55的混合渗透剂；
4）然后搅拌的同时加入33重量份的硬脂酸镁，搅拌充分；
5）再加入25重量份的胶粘剂和8重量份的水充分搅拌即得到防堵涂层；
6）在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂上述步骤制备的防堵涂层，防堵涂层按200 g/m2~500g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得。
实施例2
1）先将60重量份的水和3重量份的润湿剂充分搅拌；润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐按质量比25：11的混合润湿剂；
2）再加入3重量份的分散剂充分搅拌；分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比58：6.5的混合分散剂；
3）再加入1.5重量份的渗透剂充分搅拌；渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：53的混合渗透剂；
4）然后搅拌的同时加入40重量份的硬脂酸锌，搅拌充分；
5）再加入15重量份的胶粘剂和8重量份的水充分搅拌即得到防堵涂层；
6）在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂上述步骤制备的防堵涂层，防堵涂层按200 g/m2~500g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得。
实施例3
1）先将70重量份的水和1.5重量份的润湿剂充分搅拌；润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐按质量比33：9的混合润湿剂；
2）再加入1.5重量份的分散剂充分搅拌；分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比62：9.5的混合分散剂；
3）再加入3重量份的渗透剂充分搅拌；渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：58的混合渗透剂；；
4）然后搅拌的同时加入25重量份的硬脂酸钙，搅拌充分；
5）再加入25重量份的胶粘剂和6重量份的水充分搅拌即得到防堵涂层；
6）在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂上述步骤制备的防堵涂层，防堵涂层按200 g/m2~500g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得。
实施例4
1）先将50重量份的水和5重量份的润湿剂充分搅拌；润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐按质量比23：12的混合润湿剂；
2）再加入0.5重量份的分散剂充分搅拌；分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比56：11的混合分散剂；
3）再加入4重量份的渗透剂充分搅拌；渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：43的混合渗透剂；
4）然后搅拌的同时加入20重量份的硬脂酸锌，搅拌充分；
5）再加入40重量份的胶粘剂和5重量份的水充分搅拌即得到防堵涂层；
6）在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂上述步骤制备的防堵涂层，防堵涂层按350g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得。
实施例5
1）先将80重量份的水和0.5重量份的润湿剂充分搅拌；润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐；按质量比37：8的混合润湿剂；
2）再加入5重量份的分散剂充分搅拌；分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比65：11的混合分散剂；
3）再加入0.5重量份的渗透剂充分搅拌；渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：63的混合渗透剂；
4）然后搅拌的同时加入45重量份的硬脂酸锌，搅拌充分；
5）再加入10重量份的胶粘剂和10重量份的水充分搅拌即得到防堵涂层；
6）在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂上述步骤制备的防堵涂层，防堵涂层按400g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得。
实施例6
1）先将65重量份的水和2.5重量份的润湿剂充分搅拌；润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸；
2）再加入2.5重量份的分散剂充分搅拌；分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比60：8的混合分散剂；
3）再加入2重量份的渗透剂充分搅拌；渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：55的混合渗透剂；
4）然后搅拌的同时加入33重量份的硬脂酸镁，搅拌充分；
5）再加入25重量份的胶粘剂和8重量份的水充分搅拌即得到防堵涂层；
6）在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂上述步骤制备的防堵涂层，防堵涂层按300g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得。
实施例7
1）先将65重量份的水和2.5重量份的润湿剂充分搅拌；润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐按质量比30：10的混合润湿剂；
2）再加入2.5重量份的分散剂充分搅拌；分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比30：30的混合分散剂；
3）再加入2重量份的渗透剂充分搅拌；渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：55的混合渗透剂；
4）然后搅拌的同时加入33重量份的硬脂酸钙，搅拌充分；
5）再加入25重量份的胶粘剂和8重量份的水充分搅拌即得到防堵涂层；
6）在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂上述步骤制备的防堵涂层，防堵涂层按500g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得。
实施例8
1）先将65重量份的水和2.5重量份的润湿剂充分搅拌；润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐按质量比30：10的混合润湿剂；
2）再加入2.5重量份的分散剂充分搅拌；分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂；
3）再加入2重量份的渗透剂充分搅拌；渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：55的混合渗透剂；
4）然后搅拌的同时加入33重量份的硬脂酸钙，搅拌充分；
5）再加入25重量份的胶粘剂和8重量份的水充分搅拌即得到防堵涂层；
6）在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂上述步骤制备的防堵涂层，防堵涂层按200 g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得。
对比例1
物料配比同实施例1，不同的是，步骤1）、2）、3）的顺序改为按照3）、2）、1）的顺序执行操作。
防堵涂层性能测试
1、说明检测方法：
1）分散性测试：将30份的硬脂酸盐分别分散到70份的有机溶剂、水、环保防堵涂层配方中，搅拌30分钟观察记录分散情况。分散标准如下：完全分散无大颗粒、无硬脂酸盐粉末为一级；部分分散有硬脂酸粉末为二级；少部分分散有硬脂酸盐大颗粒和粉末为三级；完全不分散硬脂酸盐和溶液分离为四级。
2）粘度变化测试：将30份的硬脂酸盐分别分散到70份的甲苯和环保配方中，配成涂层溶液。测量其温度和粘度。放置到通风处，每30分钟测试其粘度变化。
3）相同配比粘度测试：将30份的硬脂酸盐分别分散到70份的有机溶剂和环保配方中，配成涂层溶液，重复配制十份记录粘度。
2、测试结果：
表1分散结果参照检测方法。
表1分散性能测试结果
。
表2粘度变化本发明分散体系粘度基本没有变化，明显优于有机溶剂体系，而对比例1无法正常使用，无法测试稳定性。
表2粘度变化测试结果
。
表3相同配比下初始粘度本发明分散体系粘度相差不大，有机溶剂体系差别很大，本发明明显优于有机溶剂分散体系。
表3相同配比初始粘度测试结果
。
实施例和对比例制得的砂纸的磨削性能测试：
A. 往复式自动磨削试验机磨削：
测试设备：往复式自动磨削试验机
测试方法：研磨材为直径12mm的铝棒，磨削压力1kg，磨削时间15min，记录每次磨削的去除量；
B. 振动砂光机手持磨削：
测试设备：震动砂光机
测试方法：振动砂光机手持磨削，研磨材为白橡木板，磨削时间5min*2。
C. 自动圆盘磨削试验机磨削：
测试设备：自动圆盘磨削试验机
测试方法：6寸7孔圆盘磨削，研磨材为木板，磨削压力5.1kg，磨削时间5min*3,记录每次磨削的去除量。
实施例和对比例制得的砂纸的磨削性能测试结果
A. 往复式自动磨削试验机磨削：
。
B. 振动砂光机手持磨削：
。
C. 自动圆盘磨削试验机磨削：
。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于，制备步骤为：在预处理过的基体上涂底胶，然后植砂；待成型磨具经干燥步骤后，再涂面胶，涂防堵涂层，防堵涂层按200 g/m2~500g/m2的施涂量涂布；再裁切成型即得；所述的防堵涂层的制备工艺为：
1）先将50~80重量份的水和0.5~5重量份的润湿剂充分搅拌；
2）再加入0.5~5重量份的分散剂充分搅拌；
3）再加入0.5~4重量份的渗透剂充分搅拌；
4）然后继续保持搅拌的同时再加入20~45重量份的硬质酸盐，搅拌充分；
5）再加入10~40重量份的胶粘剂和5~10重量份的水充分搅拌即得；
步骤3）中所述的渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚按质量比10：43~63的混合渗透剂。
2.根据权利要求1所述的一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的润湿剂为阴离子型表面活性剂脂肪酸或/和脂肪酸酯硫酸盐。
3.根据权利要求1所述的一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的润湿剂为脂肪酸和脂肪酸酯硫酸盐按质量比23~37：8~12的混合润湿剂。
4.根据权利要求1所述的一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂、脂肪族酰胺类分散剂和/或脂类分散剂。
5.根据权利要求1所述的一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂的混合分散剂。
6.根据权利要求1所述的一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的分散剂为阴离子型脂肪酸类分散剂和脂肪族酰胺类分散剂按质量比56~65：5~11的混合分散剂。
7.根据权利要求1所述的一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的渗透剂为非离子表面活性脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯米醚按质量比10：53~58的混合渗透剂。
8.根据权利要求1所述的一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于：步骤4）中所述的硬质酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸锌。
9.根据权利要求1所述的一种防堵环保砂纸的制备方法，其特征在于：所述的防堵涂层按300 g/m2~350g/m2的施涂量涂布在基体上。
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