[发明专利]一种抛光垫及其制备方法

说明书

本发明属于抛光工具加工技术领域，具体涉及一种抛光垫及其制备方法。本发明的抛光垫的磨料层由以下质量百分比的组分组成：聚集体磨料10‑22％、偶联剂1‑5％、树脂结合剂45‑65％、碳酸钙10‑20％、氧化铈10‑20％、气相二氧化硅1‑5％、碳酸氢钠1‑5％、细丝纤维1‑3％。本发明的抛光垫磨料层中，碳酸氢钠作为成孔剂可以在固化过程中分解，产生微小气孔，有利于抛光垫抛光时进行排屑，有利于抛光效率的稳定，氧化铈、碳酸钙、气相二氧化硅、纳米氧化铝等作为填充材料能够保证工作层的强度，并且，氧化铈用作辅助磨料，气相二氧化硅能够防沉降使浆料成分均匀，细丝纤维在磨料层成型时起到骨架支撑的作用。

技术领域

本发明属于抛光工具加工技术领域，具体涉及一种抛光垫及其制备方法。

背景技术

目前用于磨光、研磨或抛光的磨料可以是游离磨料，例如浆料的形式，也可以是固结磨料，例如涂覆的磨料或粘结的磨料制品。综合考虑去除速率和加工品质，由单相磨料加工而成的复合磨料(也称为聚集体磨料)越来越受欢迎，广泛用于金属加工制造、光学玻璃加工等领域。

申请公布号为CN103608424A的中国发明专利申请公开一种包含聚集体磨料的磨料制品，可制备研磨带以用于对工件进行加工，聚集体磨料制备时使用的粘结料为玻璃粘结料，容易对工件表面造成损伤，不适宜用于对加工精度要求高的工件进行加工；申请公布号为CN110216597A的中国发明专利申请公开一种复合磨粒结构的树脂抛光块，包括含复合磨粒结构的磨块、弹性基体和夹具，磨块按质量百分比计包括复合磨粒8-20％、树脂结合剂50-70％、功能添加剂10-18％以及成孔剂5-15％，其中树脂结合剂为改性酚醛树脂，功能添加剂为石墨粉、滑石粉、冰晶石粉、碳酸钙、硬脂酸钠和硬脂酸锌中的至少一种，成孔剂为食盐、硫酸镁和聚乙烯空心球中的一种。上述树脂抛光块存在抛光效率低、使用寿命短的问题，从而导致用于抛光加工精度要求高的工件时抛光成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抛光垫，以解决现有的树脂抛光块抛光效率低、使用寿命短的问题。

本发明的另一个目的在于提供一种抛光垫的制备方法，以解决由现有的抛光垫制备方法所得的抛光垫抛光效率低、使用寿命短的问题。

为实现上述目的，本发明的抛光垫的具体技术方案为：

一种抛光垫，所述抛光垫的磨料层由以下质量百分比的原料固结而成：聚集体磨料10-22％、偶联剂1-5％、树脂结合剂45-65％、碳酸钙10-20％、氧化铈10-20％、气相二氧化硅1-5％、碳酸氢钠1-5％、细丝纤维1-3％。

本发明的抛光垫的磨料层的原料中碳酸氢钠作为成孔剂可以在固化过程中分解，产生微小气孔，有利于抛光垫抛光时进行排屑，有利于抛光效率的稳定，氧化铈、碳酸钙、气相二氧化硅、纳米氧化铝等作为填充材料能够保证磨料层的强度，并且，氧化铈用作辅助磨料，气相二氧化硅能够防沉降从而使浆料成分均匀。细丝纤维在磨料层成型时起到骨架支撑的作用，可以选用羊毛，一般的，羊毛的直径为14.5-15.5μm。偶联剂用于对聚集体磨料进行表面改性从而使单个磨粒与树脂结合剂之间的结合性能更好，可选用KH-550。本发明的抛光垫以聚集体磨料为磨料，拥有纳米级磨粒的抛光质量和微米级磨粒的抛光去除量，能够在保证抛光精度的同时，提高抛光效率、提高使用寿命。

综合考虑抛光效率和抛光精度，一般的，聚集体磨料由纳米磨粒聚集而成，聚集体磨料的粒径为1-3μm。气相二氧化硅的粒径为200-300nm，碳酸氢钠粒径为100-150μm。

聚集体磨料的制备方法包括如下步骤：

1)将纳米磨粒、表面活性剂、硅溶胶混合均匀，得混合液；

2)将步骤1)所得的混合液与缚水剂搅拌，分离出聚集体磨料前驱体；

3)将步骤2)所得的聚集体磨料前驱体在450-750℃烧结1-3h；