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一种抗静电布基涂附磨具、制造方法与流程

文档序号:24894297发布日期:2021-04-30 13:26
一种抗静电布基涂附磨具、制造方法与流程

本发明涉及磨具技术领域,尤其涉及一种抗静电布基涂附磨具、制造方法。



背景技术:

涂附磨具广泛用于金属材料、木材、陶瓷、塑料、皮革、橡胶以及油漆腻子等非金属材料的磨削、抛光和打磨。涂附磨具在使用时因为大量摩擦会产生静电,静电会让磨具使用过程中产生的碎屑带电,影响磨削对象表面的光洁度。此外,静电产生火花,造成一定的安全隐患。

传统的抗静电布基涂附磨具产品一般采用抗静电剂进行产品外涂,由于产品中没有形成导电通路,产品抗静电效果往往达不到预期。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种抗静电布基涂附磨具,具有良好的抗静电性,以避免磨具本体在磨削时产生电荷而影响磨削,以及避免因磨削静电产生火花而造成不安全性。

为了实现以上目的,本发明通过以下技术方案实现。

本发明提供一种抗静电布基涂附磨具,包括磨具本体,所述磨具本体依次包括布基、底胶层、磨料、复胶层;所述底胶层粘接于所述布基的植砂面上;若干所述磨料均匀地局部嵌入所述底胶层中;所述复胶层粘接于所述磨料和所述底胶层外侧;其中,

所述布基依次包括非植砂面刮涂胶料层、坯布、植砂面刮涂胶料层;所述坯布浸渍有抗静电的浸渍胶料;所述非植砂面刮涂胶料层、所述植砂面刮涂胶料层内掺有导电材料;所述底胶层、所述复胶层内掺有导电填料;

所述非植砂面刮涂胶料层、所述坯布内的浸渍胶料、所述植砂面刮涂胶料层、所述底胶层、所述复胶层形成所述磨具本体内的导电通路,以降低所述磨具本体的电阻值。

优选地,所述坯布为70~80重量份的碳纤维与20~30重量份的涤纶纤维混纺布。

优选地,所述底胶层胶料包括以下重量份的材料:

所述复胶层胶料包括以下重量份的材料:

优选地,所述坯布浸渍有的浸渍胶料包括以下重量份的材料:

所述非植砂面刮涂胶料层胶料包括以下重量份的材料:

所述植砂面刮涂胶料层胶料包括以下重量份的材料:

优选地,所述水性聚氨酯乳液固含量为48~50%,玻璃化温度为80~85℃,ph值为7~8,在25℃下的粘度为50~80cp;所述液体水溶性酚醛树脂的固含量为70~75%,水溶性为1000-2000%,ph值为7~8,在25℃下的粘度为200~400cp,0.5g液体水溶性酚醛树脂在135℃条件下的聚合速度40~50s;所述氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液固含量为45~50%,玻璃化温度为70~75℃,ph值为7~8,在25℃下的粘度为30~60cp;所述三聚氰胺树脂固含量为49~51%,ph值为7~8,在25℃下的粘度为80~100cp;所述丁苯乳液的理化参数如下:固含量为48~50%,玻璃化温度为80~90℃,ph值为7~8,在25℃下的粘度为60~80cp。

优选地,所述导电导热材料的导热系数为160~165w/m·k;所述的浸渍胶料在20℃时的粘度为100~200cp;所述非植砂面刮涂胶料层胶料在20℃时的粘度为4500~5500cp;所述植砂面刮涂胶料层胶料在25℃时的粘度为380~450cp。

本发明第二个目的是提供制造如上所述的一种抗静电布基涂附磨具的方法,包括以下步骤:

布基处理,对坯布进行退浆处理,采用浸渍胶料浸渍经退浆处理后的布基,采用非植砂面刮涂胶料、植砂面刮涂胶料分别对经浸渍后的布基进行刮涂处理,以分别形成所述非植砂面刮涂胶料层、植砂面刮涂胶料层,定型处理制得所述布基;

涂覆底胶,在所述布基的植砂面上涂覆底胶胶料;

植砂,采用逆向静电植砂工艺在涂覆的底胶胶料上植入若干磨料;

预干燥,干燥温度为80~115℃,以形成嵌有所述磨料的底胶层;

涂覆复胶,所述磨料和所述底胶层外侧涂覆复胶胶料;

主干燥,干燥温度为90~120℃,以形成所述复胶层。

优选地,所述退浆处理包括退浆剂浸轧坯布、清水清洗、熨烫干燥;所述退浆剂包括以下重量份的材料:

优选地,所述逆向静电植砂工艺包括步骤:通过设置基材的行进方向与输砂带运行的方向相反,以加快粗的磨料嵌入所述底胶胶料。

优选地,预干燥阶段总时间为1~2h,预干燥阶段最后的15~50%时间内的干燥温度为110~115℃;主干燥阶段总时间为2~3h,主干燥阶段最后的15~50%时间内的干燥温度达到115~120℃。

相比现有技术,本发明的有益效果在于:

本发明提供一种抗静电布基涂附磨具,在坯布浸渍抗静电的浸渍胶料形成的布基的非植砂面、植砂面分别刮涂抗静电的非植砂面胶料、植砂面胶料,使得布基内部形成导电通路,进而降低了布基的电阻值。制造磨具本体时,在底胶层胶料及复胶层胶料中添加导电填料,使得底胶层、复胶层与布基形成导电通路,进而使得磨具本体的电阻值小于105ω,使得磨具本体具有高抗静电性。

在一优选方案中,磨具本体的布基采用70~80重量份的碳纤维与20~30重量份的涤纶纤维混纺的坯布,提高坯布本身的导电性的同时布基的断裂强度较普通的涤纶布基提升30%以上,伸长率降低20~30%,提高了布基的耐高温性能、导电性性能、耐化学腐蚀性能和力学性能,满足布基用于高强力、强静电条件下的磨削,以及在化学腐蚀条件下的高效精密加工要求。以解决传统的布基增强一般采用更粗的纱支或密度来提高布基的强度,然而布基的纱支和密度都有一定的限度,达到一定值后就无法继续增加的问题。

在一优选方案中,浸渍胶料、非植砂面刮涂胶料、植砂面刮涂胶料中的导电材料为导电导热材料,形成了磨具磨削时的布基内部散热和导电通道;以及底胶胶料、复胶胶料中包括散热材料,以使得布基与底胶层、复胶层共同形成内部散热和导电通道,使产品磨削过程中产生的热量和电荷及时导出,磨削中砂带不再粘附灰尘,提高砂带耐用度。

本发明提供制造如上所述的一种抗静电布基涂附磨具的方法,采用独特的布基处理工艺和涂附磨具制造工艺以及各胶料配方,使生产的磨具本体具有高强度和高抗静电特性,产品电阻值小于105ω,特别适用于非极性材料的高强力精密磨削加工。在一优选方案中,布基处理的定型处理采用熨烫定型处理和速冷定型处理,以提高布基的强度。

本上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于说明本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明的磨具本体局部结构剖视图;

图2为本发明的布基结构剖视图;

图3为本发明的制造方法的步骤流程图。

图中:

1、磨具本体;10、布基;11、非植砂面刮涂胶料层;12、坯布;13、砂面刮涂胶料层;20、底胶层;30、磨料;40、复胶层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中,为清晰起见,可对形状和尺寸进行放大,并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中,诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地,“高度”相当于从顶部到底部的尺寸,“宽度”相当于从左边到右边的尺寸,“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如,“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系,除非以其他方式明确地说明。

下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明提供一种抗静电布基涂附磨具,如图1、图2所示,包括磨具本体1,所述磨具本体1依次包括布基10、底胶层20、磨料30、复胶层40;所述底胶层20粘接于所述布基10的植砂面上,用以将磨料30固定于布基10的植砂面所在侧;若干所述磨料30均匀地局部嵌入所述底胶层20中,用以磨削待磨削物体表面,所述磨料30包括但不限于刚玉、金刚砂;所述复胶层40粘接于嵌有所述磨料30的所述底胶层20外侧,用以使得磨料30牢固地固定于布基10上;其中,

所述布基10依次包括非植砂面刮涂胶料层11、坯布12、植砂面刮涂胶料层13;所述坯布12浸渍有抗静电的浸渍胶料;所述非植砂面刮涂胶料层11、所述植砂面刮涂胶料层13内掺有导电材料;所述非植砂面刮涂胶料层11、所述坯布12内的浸渍胶料、所述植砂面刮涂胶料层13形成所述布基10内的导电通路,降低布基10的电阻值,提高布基10的导电性;

所述底胶层20、所述复胶层40内掺有导电填料;

所述非植砂面刮涂胶料层11、所述坯布12内的浸渍胶料、所述植砂面刮涂胶料层13、所述底胶层20、所述复胶层40形成所述磨具本体1内的导电通路,以降低所述磨具本体1的电阻值。即布基10内部的导电通路与所述底胶层20、所述复胶层40内的导电填料共同形成磨具本体1的导电通路,使得磨具本体1具有导电性,将磨具本体1产生的电荷通过接触的设备的金属壳体传导至地面,以防止静电的产生,避免静电使得磨具本体1磨削时产生的带电而影响磨削,同时提高了使用安全性。

在一实施例中,所述坯布12为70~80重量份的碳纤维与20~30重量份的涤纶纤维混纺布,提高了布基的模量、耐高温性能、导电性性能、耐化学腐蚀性能和力学性能,满足布基用于高强力、强静电条件下的磨削,以及在化学腐蚀条件下的高效精密加工要求。采用碳纤维与涤纶纤维混纺的坯布制得布基断裂强度较普通布基提升30%以上,伸长率降低20~30%。

在一实施例中,所述底胶层20胶料包括以下重量份的材料:

具体地,聚氨酯树脂与酚醛树脂共混改善底胶层20胶料的柔性,纳米石墨空心球具有良好的导电性和散热性,导电填料提供导电性,散热材料和导热材料提高底胶层20的散热性能。

在一实施例中,所述复胶层40胶料包括以下重量份的材料:

具体地,具体地,聚氨酯树脂与酚醛树脂共混改善底胶层20胶料的柔性,纳米石墨空心球具有良好的导电性和散热性,导电填料提供导电性,散热材料和导热材料提高底胶层20的散热性能,流平剂改善所述复胶层40胶料涂覆时的流动性,以使得复胶层40表面光滑。

在一实施例中,所述坯布12浸渍有的浸渍胶料包括以下重量份的材料:

进一步地,浸渍胶料中,所述水性聚氨酯乳液的理化参数如下:固含量为48~50%,玻璃化温度为80~85℃,ph值为7~8,在25℃下的粘度为50~80cp。进一步地,所述液体水溶性酚醛树脂的理化参数如下:固含量为70~75%,水溶性为1000-2000%,ph值为7~8,在25℃下的粘度为200~400cp,0.5g液体水溶性酚醛树脂在135℃条件下的聚合速度40~50s。

水性聚氨酯乳液与液体水溶性酚醛树脂能够产生协同效应,提高粘结性能,改善布基的机械性能。硅灰石能够提高布基的耐热性能和布基定型性能,此外,硅灰石能够在液体水溶性酚醛树脂与布基纤维之间起到桥接作用,增强液体水溶性酚醛树脂与布基纤维之间的粘接,提高布基强度,固定住导电导热材料防止其受力移动而破坏导电通道。有机氟改性苯丙乳液提高布基的耐化学性、防腐性和耐久性。

进一步地,所述的浸渍胶料在20℃时的粘度为100~200cp,有利于浸渍操作。

在一实施例中,所述非植砂面刮涂胶料层11胶料包括以下重量份的材料:

进一步地,非植砂面刮涂胶料中,所述水性聚氨酯乳液的理化参数如下:固含量为48~50%,玻璃化温度为80~85℃,ph值为7~8,在25℃下的粘度为50~80cp。进一步地,所述液体水溶性酚醛树脂的理化参数如下:固含量为70~75%,水溶性为1000-2000%,ph值为7~8,在25℃下的粘度为200~400cp,0.5g液体水溶性酚醛树脂在135℃条件下的聚合速度40~50s。水性聚氨酯乳液与液体水溶性酚醛树脂能够产生协同效应,提高粘结性能,改善布基的非植砂面刮涂胶料的机械性能。轻质碳酸钙作为填充填料,改善布基非植砂面的耐磨性。

进一步地,所述氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液理化参数如下:固含量为45~50%,玻璃化温度为70~75℃,ph值为7~8,在25℃下的粘度为30~60cp。所述三聚氰胺树脂的理化参数如下:固含量为49~51%,ph值为7~8,在25℃下的粘度为80~100cp。此外,非植砂面刮涂使用的氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液玻璃化温度为70~75℃,三聚氰胺树脂和液体水溶性酚醛树脂均具有较好的定型性能,这三种胶料在干燥固化时,三个有机化合物相互交叉而固化,形成三种相互穿插的稳定的网状结构,以构成布基背面纤维保护层,有效提高了涂附磨具布基的硬挺度、耐热和耐磨性能。此外,氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、三聚氰胺树脂、液体水溶性酚醛树脂固化时形成的三维穿插的网状结构中掺杂了导电导热材料,即形成了立体的导电导热结构,增强导电性能和散热性能。

进一步地,非植砂面刮涂胶料还包括10~20重量份的无机填料,用以在非植砂面刮涂胶料中树脂与布基纤维之间起到桥接作用,增强非植砂面刮涂胶料中与布基纤维之间的粘接,提高布基强度,固定住导电导热材料防止其受力移动而破坏导电通道。进一步地,起到桥接作用的无机填料包括但不限于石英玻璃份、氧化铝粉、硅石粉。

进一步地,所述非植砂面刮涂胶料在20℃时的粘度为4500~5500cp,有利于刮涂。

在一实施例中,所述植砂面刮涂胶料层13胶料包括以下重量份的材料:

进一步地,植砂面刮涂胶料中,所述水性聚氨酯乳液固含量为48~50%,玻璃化温度为80~85℃,ph值为7~8,在25℃下的粘度为50~80cp;所述液体水溶性酚醛树脂的固含量为70~75%,水溶性为1000-2000%,ph值为7~8,在25℃下的粘度为200~400cp,0.5g液体水溶性酚醛树脂在135℃条件下的聚合速度40~50s。水性聚氨酯乳液与液体水溶性酚醛树脂能够产生协同效应,提高粘结性能,改善布基的植砂面刮涂胶料的机械性能。植砂面刮涂胶料中的散热材料提高布基植砂面的散热性能,在磨削过程中加快摩擦产生的热量。

进一步地,植砂面刮涂胶料中,所述丁苯乳液的理化参数如下:固含量为48~50%,玻璃化温度为80~90℃,ph值为7~8,在25℃下的粘度为60~80cp。植砂面刮涂采用的丁苯乳液使用的玻璃化温度为80-90℃的丁苯和水性聚氨酯乳液保证布基的硬挺和定型质量。

进一步地,植砂面刮涂胶料还包括10~20重量份的无机填料,用以在植砂面刮涂胶料中树脂与布基纤维之间起到桥接作用,增强植砂面刮涂胶料中与布基纤维之间的粘接,提高布基强度,固定住导电导热材料防止其受力移动而破坏导电通道。进一步地,起到桥接作用的无机填料包括但不限于石英玻璃份、氧化铝粉、硅石粉。

进一步地,所述植砂面刮涂胶料在25℃时的粘度为380~450cp,有利于胶料的刮涂。

在一实施例中,所述浸渍胶料、所述非植砂面刮涂胶料、所述植砂面刮涂胶料中含有的所述导电导热材料的导热系数为160~165w/m·k,以使得经过浸渍处理、非植砂面刮涂、植砂面刮涂后的布基具有良好的散热性能,使得磨削过程中产生的热量及时导出,提高砂带的耐用度。进一步地,浸渍胶料、所述非植砂面刮涂胶料、所述植砂面刮涂胶料中含有的所述导电导热材料为具有高导热系数和高导电性的填料,包括但不限于金属粉末或碳。进一步地,金属粉末为纳米级金属粉,能够均匀分散于相应胶料中。

在坯布浸渍抗静电的浸渍胶料形成的布基的非植砂面、植砂面分别刮涂抗静电的非植砂面胶料、植砂面胶料,使得布基内部形成导电通路,进而降低了布基的电阻值。制造磨具本体1时,在底胶层20胶料及复胶层30胶料中添加导电填料,使得底胶层20、复胶层30与布基10形成导电通路,进而使得磨具本体的电阻值小于105ω,使得磨具本体具有高抗静电性。进一步地,本发明的布基涂附磨具的布基采用碳纤维与涤纶纤维混纺的坯布时,布基的断裂强度较普通的涤纶布基提升30%以上,伸长率降低20~30%,提高后续制造所得的磨具本体1的强度。进一步地,非植砂面胶料、植砂面胶料、浸渍胶料中导电材料为导电导热材料,底胶层20胶料及复胶层30胶料含有散热材料,使得磨具本体1形成导热通道而具有良好的导热性,使产品磨削过程中产生的热量和电荷及时导出,磨削中砂带不再粘附灰尘,提高砂带耐用度,满足产品用于高强力、强静电条件下高效精密加工要求。

本发明还提供制造如上所述的一种抗静电布基涂附磨具的方法,如图3所示,包括以下步骤:

s1、布基处理,对坯布12进行退浆处理,采用浸渍胶料浸渍经退浆处理后的布基,采用非植砂面刮涂胶料、植砂面刮涂胶料分别对经浸渍后的布基进行刮涂处理,以分别形成所述非植砂面刮涂胶料层11、植砂面刮涂胶料层13,定型处理制得所述布基10;

s2、涂覆底胶,在所述布基10的植砂面上涂覆底胶胶料;

s3、植砂,采用逆向静电植砂工艺在所述涂覆的底胶胶料上植入若干磨料30;

s4、预干燥,干燥温度为80~115℃,以形成嵌有所述磨料30的所述底胶层20;

s5、涂覆复胶,所述磨料和的所述底胶层20外侧涂覆复胶胶料;

s6、主干燥,干燥温度为90~120℃,以形成所述复胶层40。

进一步地,所述退浆处理包括退浆剂浸轧坯布、清水清洗、熨烫干燥;所述退浆剂包括以下重量份的材料:

具体地,丙醇聚氧乙烯醚磷酸酯是一种能够使液体迅速渗透到纤维的表面活性剂,可有效提高淀粉酶、葡萄糖酸去除浆料;单硬脂酸甘油酯是一种非离子型润湿剂,适用于多种浆料退浆。亚硫酸钾是一种氧吸取剂,能够延缓老化。月桂酸单甘油酯是一种非离子型表面活性剂,有利于退浆剂的混合均匀以及退浆处理。上述退浆剂能够加快坯布退浆处理速度、提高坯布浆料去除率。

具体地,步骤布基处理包括以下步骤:

s11、退浆处理,退浆剂浸轧坯布、清水清洗、熨烫干燥;

具体地,通过水洗机对坯布进行退浆和水洗,去除坯布残留的浆料,以免浆料的存在影响坯布的渗透性,阻碍后续浸渍胶料、非植砂面刮涂胶料、抗静电的植砂面刮涂胶料的渗透;退浆剂浸轧坯布、清水清洗后还需将坯布进行干燥,以用于后续处理工序;进一步地,在对坯布进行退浆处理之前,还可对坯布进行修整和烧毛处理,其中,修整是对坯布磨毛、剪毛处理去除坯布表面缺陷,烧毛是去除坯布表面绒毛使得坯布各部位渗透性相近或一致;

s12、分别配制抗静电的浸渍胶料、抗静电的非植砂面刮涂胶料和抗静电的植砂面刮涂胶料;

具体地,浸渍胶料、非植砂面刮涂胶料、植砂面刮涂胶料中含有导电材料,进而具有一定的抗静电性;

s13、采用浸渍胶料浸渍经退浆处理后的布基,使得布基内部渗透浸渍胶料,部分浸渍浆料覆盖在布基表面,部分填充于布基的经纱和纬纱间隙中,在布基内部形成导电通道;

s14、采用非植砂面刮涂胶料对布基的非植砂面进行刮涂,在布基的非植砂面形成具有导电通道的非植砂面刮涂胶料层11;

s15、采用植砂面刮涂胶料对布基的植砂面进行刮涂,在布基的植砂面形成具有导电通道的植砂面刮涂胶料层13;

s16、对经上述步骤处理后的布基进行熨烫定型处理和速冷定型处理;

其中,所述熨烫定型处理包括将布基非刮涂面置于第一熨烫辊下熨烫10~30s,控制熨烫温度为180~185℃;再将布基刮涂面置于第二熨烫辊下熨烫10~30s,控制熨烫温度为180~185℃;进一步地,第一熨烫辊、第二熨烫辊表面均喷涂有特氟龙材料,特氟龙为聚四氟乙烯,为不粘涂层,即作为涂层时,该涂层膜跟大部分物质不粘,且抗酸、抗碱、抗各种溶剂,能够保护熨烫辊;

所述速冷定型处理包括将经熨烫定型处理的布基通过温度为6~10℃冷却辊进行10~15s速冷定型处理。通过熨烫定型和速冷定型处理,使得布基在定型时其纤维内部分子定向排列,提高布基强度,且可有效提高布基表面平整性,提高布基定型质量。本发明的处理工艺,通过浸渍胶料、非植砂面刮涂胶料、植砂面刮涂胶料的使用,使得布基的非植砂面、内部、植砂面均含有导电成分,形成导电通路,提高布基的导电性能,使得布基将自身的电荷传导通过接触的设备的金属外壳传导至地面,以实现抗静电功能,且抗静电效果好。

进一步地,步骤s13中,浸渍涂量为170~180g/m2,浸渍后烘箱夹持干燥2~3min,控制干燥温度为90~160℃,以使得提高浸渍胶料渗入布基的量及均匀度;步骤s14中,非植砂面刮涂胶料刮涂量为110~120g/m2,刮涂后干燥1~3min,干燥温度为80~150℃,以使得布基非植砂面刮涂胶料刮涂均匀;步骤s15中,植砂面刮涂胶料刮涂量为90~100g/m2,刮涂后干燥1~3min,干燥温度为90~160℃,布基植砂面刮涂胶料刮涂均匀。

采用上述布基处理步骤得到的布基强度得以提高、伸长率降低,布基表面平整,适用于生产用于高效、高精度磨削涂附磨具产品生产。导热、导电性能良好,抗静电性能优良、散热快,布基在磨削过程中产生的热量和电荷能及时导出,磨削中砂带不易粘附灰尘,提高砂带耐用度。通过熨烫定型和速冷定型处理可有效提高布基表面平整性,提高布基定型质量。通过提高布基10的导电性、强度,进而提高采用此布基制造得到的磨具本体1的导电性、强度。传统的聚酯纤维布基断裂强度最高达到5000n/5cm,而上述布基处理步骤得到的布基采用了碳纤维与涤纶纤维混纺坯布制成,断裂强度可高达6000n/5cm,强度高。

在一实施例中,所述逆向静电植砂工艺包括步骤:通过设置基材的行进方向与输砂带运行的方向相反,以加快粗的磨料嵌入所述底胶胶料。即使得磨料组成中的粗磨料颗粒优先进入底胶胶料,细磨料颗粒后进入底胶胶料,提高了磨具本体1的锋利度和排屑空间,提高了磨具本体1的排屑性能,确保产品砂面锋利可靠。

在一实施例中,预干燥阶段总时间为1~2h,预干燥阶段最后的15~50%时间内的干燥温度为110~115℃,让底胶胶料初步固化,增加磨料把持力,避免复胶时磨料松动;主干燥阶段总时间为2~3h,主干燥阶段最后的15~50%时间内的干燥温度达到115~120℃,让产品固化,使产品达到预期强度。

采用上述制造方法制得如上所述的布基涂附磨具,磨具本体1强度高、导热性好、导电性好,磨削效率提升20~30%,磨削寿命提升30~50%,适用于高强度高效抗静电布基涂附磨具产品的生产。

为了阐述本文的发明,以下以具体实施例进行阐述。应当理解这些实施例仅用于说明性目的并且不应被理解为以任何方式限制本发明。

实施例1

制造如上所述的一种抗静电布基涂附磨具的方法,包括以下步骤:

(1)采用碳纤维与涤纶纤维混纺的坯布以用于制备布基,坯布含70重量份的涤纶、30重量份的碳纤维,纱支12×10(即径向12纱支,纬向10纱支),密度102×42(即径向密度102,纬向密度42),单重330g/m2

(2)布基处理,具体包括以下步骤:

a、配置退浆剂,采用退浆剂对坯布进行浸轧、50℃清水清洗的退浆处理和130℃熨烫干燥处理;

b、分别配制抗静电的浸渍胶料、抗静电的非植砂面刮涂胶料和抗静电的植砂面刮涂胶料;

c、采用浸渍胶料浸渍经退浆处理后的布基,控制浸渍涂量为170g/m2,浸渍后烘箱夹持干燥2min,控制干燥温度为160℃;

d、采用非植砂面抗静电刮涂胶料对布基的非植砂面进行刮涂,控制刮涂量为110g/m2,刮涂后干燥1min,控制干燥温度为150℃,在布基的非植砂面形成具有导电通道的非植砂面刮涂胶料层11;

e、采用植砂面抗静电刮涂胶料布基的植砂面进行刮涂,控制刮涂量为90g/m2,刮涂后干燥1min,控制干燥温度为160℃,在布基的植砂面形成具有导电通道的植砂面刮涂胶料层13;

f、对上述处理后的布基进行熨烫定型处理和速冷定型处理:将布基非刮涂面置于表面喷涂有特氟龙材料的第一熨烫辊下熨烫10s,控制熨烫温度为180℃;再将布基刮涂面置于表面喷涂有特氟龙材料的第二熨烫辊下熨烫10s,控制熨烫温度为180℃,然后布基通过温度为6℃冷却辊进行10s速冷定型处理。第一熨烫辊和第二熨烫辊的直径均为3米;

(3)涂覆底胶,在所述布基10的植砂面上涂覆底胶胶料;所述底胶胶料包括100重量份的酚醛树脂、30重量份的导电填料、纳米石墨空心球5重量份、聚氨酯树脂15重量份、3重量份的散热材料、3重量份的导热材料;

(4)植砂,采用逆向静电植砂工艺在所述涂覆的底胶胶料上植入若干磨料30;

(5)预干燥,85℃下干燥0.5小时,100℃下干燥0.5小时,115℃下干燥0.5小时,以形成嵌有所述磨料30的所述底胶层20;

(6)涂覆复胶,所述磨料30和所述底胶层20外侧涂覆复胶胶料;所述复胶胶料包括40重量份的导电填料、100重量份的酚醛树脂、纳米石墨空心球8重量份、聚氨酯树脂20重量份、流平剂4重量份、散热材料3重量份、导热材料3重量份;

(7)主干燥,90℃下干燥0.9小时,100℃下干燥0.9小时,115℃下干燥0.9小时,以形成所述复胶层40;制得磨具本体1;

其中,所述布基处理步骤中所述退浆剂包括2重量份的异丙醇聚氧乙烯醚磷酸酯、3重量份的葡萄糖酸、20重量份的淀粉酶、3重量份的单硬脂酸甘油酯、0.5重量份的亚硫酸钾、1重量份的月桂酸单甘油酯、63重量份的去离子水;将配制好的退浆剂缓慢加入到退浆水箱中,让布基浸泡在退浆剂中,然后经过三道5bar压力的浸扎辊浸扎退浆,然后采用50℃清水清洗和12支130℃熨烫辊熨烫干燥。

所述的浸渍胶料包括82重量份的水性聚氨酯乳液、15重量份的有机氟改性苯丙乳液、20重量份的液体水溶性酚醛树脂、30重量份的硅灰石、8重量份的导电导热材料、15重量份的水;所述的浸渍胶料在20℃时的粘度为100cp。进一步地,所述浸渍胶料中水性聚氨酯乳液的理化参数如下:固含量为48%,玻璃化温度为80℃,ph值为7,在25℃下的粘度为50cp。所述浸渍胶料中液体水溶性酚醛树脂的理化参数如下:固含量为70%,水溶性为1000%,ph值为7,在25℃下的粘度为200cp,0.5g液体水溶性酚醛树脂在135℃条件下的聚合速度40s。

所述的非植砂面刮涂胶料包括65重量份的氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、15重量份的三聚氰胺树脂、35重量份的液体水溶性酚醛树脂、40重量份的轻质碳酸钙、8重量份的导电导热材料、15重量份的水性聚氨酯乳液;所述非植砂面刮涂胶料在20℃时的粘度为4500cp。进一步地,所述氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液理化参数如下:固含量为45%,玻璃化温度为70℃,ph值为7,在25℃下的粘度为30cp。所述三聚氰胺树脂的理化参数如下:固含量为49%,ph值为7,在25℃下的粘度为100cp。

所述植砂面刮涂胶料包括100重量份的丁苯乳液、30重量份的液体水溶性酚醛树脂、15重量份的水性聚氨酯乳液、8重量份的散热材料、8重量份的导电导热材料;所述植砂面刮涂胶料在25℃时的粘度为380cp。进一步地,所述丁苯乳液的理化参数如下:固含量为50%,玻璃化温度为80℃,ph值为7,在25℃下的粘度为80cp。导电导热材料的导热系数为160w/m·k。散热材料在195℃时发生相态变化,散热材料和导电导热材料有效将磨削热和静电荷散失,保证磨具的磨削效率和使用寿命。

实施例2

制造如上所述的一种抗静电布基涂附磨具的方法,包括以下步骤:

(1)采用碳纤维与涤纶纤维混纺的坯布以用于制备布基,坯布含80重量份的涤纶、20重量份的碳纤维,纱支12×10,密度102×42,单重330g/m2

(2)布基处理,具体包括以下步骤:

a、配置退浆剂,采用退浆剂对坯布进行浸轧、50℃清水清洗的退浆处理和130℃熨烫干燥处理;

b、分别配制抗静电的浸渍胶料、抗静电的非植砂面刮涂胶料和抗静电的植砂面刮涂胶料;

c、采用浸渍胶料浸渍经退浆处理后的布基,控制浸渍涂量为180g/m2,浸渍后烘箱夹持干燥3min,控制干燥温度为90℃;

d、采用非植砂面抗静电刮涂胶料对布基的非植砂面进行刮涂,控制刮涂量为120g/m2,刮涂后干燥3min,控制干燥温度为80℃,在布基的非植砂面形成具有导电通道的非植砂面刮涂胶料层11;

e、采用植砂面抗静电刮涂胶料布基的植砂面进行刮涂,控制刮涂量为100g/m2,刮涂后干燥3min,控制干燥温度为90℃,在布基的植砂面形成具有导电通道的植砂面刮涂胶料层13;

f、对上述处理后的布基进行熨烫定型处理和速冷定型处理:将布基非刮涂面置于表面喷涂有特氟龙材料的第一熨烫辊下熨烫30s,控制熨烫温度为170℃;再将布基刮涂面置于表面喷涂有特氟龙材料的第二熨烫辊下熨烫30s,控制熨烫温度为170℃,然后布基通过温度为10℃冷却辊进行15s速冷定型处理。第一熨烫辊和第二熨烫辊的直径均为3米;

(3)涂覆底胶,在所述布基10的植砂面上涂覆底胶胶料;所述底胶胶料包括100重量份的酚醛树脂、35重量份的导电填料、纳米石墨空心球6重量份、聚氨酯树脂20重量份、3重量份的散热材料、4重量份的导热材料;

(4)植砂,采用逆向静电植砂工艺在涂覆的底胶胶料上植入若干磨料30;

(5)预干燥,85℃下干燥0.5小时,100℃下干燥0.5小时,115℃下干燥0.5小时,以形成嵌有所述磨料30的所述底胶层20;

(6)涂覆复胶,所述磨料30和所述底胶层20外侧涂覆复胶胶料;所述复胶胶料包括30重量份的导电填料、100重量份的酚醛树脂、纳米石墨空心球10重量份、聚氨酯树脂15重量份、流平剂3重量份、散热材料5重量份、导热材料5重量份;

(7)主干燥,90℃下干燥0.9小时,100℃下干燥0.9小时,115℃下干燥0.9小时,以形成所述复胶层40;制得磨具本体1;

其中,所述布基处理步骤中所述退浆剂包括2重量份的异丙醇聚氧乙烯醚磷酸酯、2重量份的葡萄糖酸、25重量份的淀粉酶、4重量份的单硬脂酸甘油酯、0.8重量份的亚硫酸钾、2重量份的月桂酸单甘油酯、71重量份的去离子水;将配制好的退浆剂缓慢加入到退浆水箱中,让布基浸泡在退浆剂中,然后经过三道5bar压力的浸扎辊浸扎退浆,然后采用50℃清水清洗和12支130℃熨烫辊熨烫干燥。

所述的浸渍胶料包括80重量份的水性聚氨酯乳液、10重量份的有机氟改性苯丙乳液、15重量份的液体水溶性酚醛树脂、25重量份的硅灰石、5重量份的导电导热材料、10重量份的水;所述的浸渍胶料在20℃时的粘度为200cp。进一步地,所述水性聚氨酯乳液的理化参数如下:固含量为50%,玻璃化温度为80℃,ph值为7,在25℃下的粘度为50cp。所述液体水溶性酚醛树脂的理化参数如下:固含量为75%,水溶性为1500%,ph值为7,在25℃下的粘度为300cp,0.5g液体水溶性酚醛树脂在135℃条件下的聚合速度42s。

所述的非植砂面刮涂胶料包括60重量份的氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、10重量份的三聚氰胺树脂、30重量份的液体水溶性酚醛树脂、35重量份的轻质碳酸钙、5重量份的导电导热材料、12重量份的水性聚氨酯乳液;所述非植砂面刮涂胶料在20℃时的粘度为4800cp。进一步地,所述氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液理化参数如下:固含量为50%,玻璃化温度为75℃,ph值为7,在25℃下的粘度为60cp。所述三聚氰胺树脂的理化参数如下:固含量为51%,ph值为7,在25℃下的粘度为100cp。

所述植砂面刮涂胶料包括90重量份的丁苯乳液、20重量份的液体水溶性酚醛树脂、10重量份的水性聚氨酯乳液、5重量份的散热材料、5重量份的导电导热材料;所述植砂面刮涂胶料在25℃时的粘度为400cp。进一步地,所述丁苯乳液的理化参数如下:固含量为48%,玻璃化温度为90℃,ph值为7,在25℃下的粘度为70cp。导电导热材料的导热系数为163w/m·k。散热材料在198℃时发生相态变化。散热材料和导电导热材料有效将磨削热和静电荷散失,保证磨具的磨削效率和使用寿命。

实施例3

制造如上所述的一种抗静电布基涂附磨具的方法,包括以下步骤:

(1)采用碳纤维与涤纶纤维混纺的坯布以用于制备布基,坯布含75重量份的涤纶、25重量份的碳纤维,纱支12×10(即径向12纱支,纬向10纱支),密度102×42(即径向密度102,纬向密度42),单重330g/m2

(2)布基处理,具体包括以下步骤:

a、配置退浆剂,采用退浆剂对坯布进行浸轧、50℃清水清洗的退浆处理和130℃熨烫干燥处理;

b、分别配制抗静电的浸渍胶料、抗静电的非植砂面刮涂胶料和抗静电的植砂面刮涂胶料;

c、采用浸渍胶料浸渍经退浆处理后的布基,控制浸渍涂量为175g/m2,浸渍后烘箱夹持干燥2.5min,控制干燥温度为120℃;

d、采用非植砂面抗静电刮涂胶料对布基的非植砂面进行刮涂,控制刮涂量为115g/m2,刮涂后干燥2min,控制干燥温度为130℃,在布基的非植砂面形成具有导电通道的非植砂面刮涂胶料层11;

e、采用植砂面抗静电刮涂胶料布基的植砂面进行刮涂,控制刮涂量为95g/m2,刮涂后干燥2min,控制干燥温度为130℃,在布基的植砂面形成具有导电通道的植砂面刮涂胶料层13;

f、对上述处理后的布基进行熨烫定型处理和速冷定型处理:将布基非刮涂面置于表面喷涂有特氟龙材料的第一熨烫辊下熨烫20s,控制熨烫温度为175℃;再将布基刮涂面置于表面喷涂有特氟龙材料的第二熨烫辊下熨烫20s,控制熨烫温度为175℃,然后布基通过温度为8℃冷却辊进行13s速冷定型处理。第一熨烫辊和第二熨烫辊的直径均为3米;

(3)涂覆底胶,在所述布基10的植砂面上涂覆底胶胶料;所述底胶胶料包括100重量份的酚醛树脂、40重量份的导电填料、纳米石墨空心球7重量份、聚氨酯树脂20重量份、4重量份的散热材料\5重量份的导热材料;

(4)植砂,采用逆向静电植砂工艺在涂覆的底胶胶料上植入若干磨料30;

(5)预干燥,85℃下干燥0.6小时,100℃下干燥0.6小时,115℃下干燥0.6小时,以形成嵌有所述磨料30的所述底胶层20;

(6)涂覆复胶,所述磨料30和所述底胶层20外侧涂覆复胶胶料;所述复胶胶料包括40重量份的导电填料、100重量份的酚醛树脂、纳米石墨空心球10重量份、聚氨酯树脂10重量份、流平剂4重量份、散热材料5重量份、导热材料4重量份;

(7)主干燥,90℃下干燥0.9小时,100℃下干燥0.8小时,115℃下干燥0.9小时,以形成所述复胶层40;制得磨具本体1;

其中,所述布基处理步骤中所述退浆剂包括2.5重量份的异丙醇聚氧乙烯醚磷酸酯、2.5重量份的葡萄糖酸、22重量份的淀粉酶、4重量份的单硬脂酸甘油酯、0.7重量份的亚硫酸钾、1.8重量份的月桂酸单甘油酯、65重量份的去离子水;将配制好的退浆剂缓慢加入到退浆水箱中,让布基浸泡在退浆剂中,然后经过三道5bar压力的浸扎辊浸扎退浆,然后采用50℃清水清洗和12支130℃熨烫辊熨烫干燥。

所述的浸渍胶料包括水性聚氨酯乳液81重量份;有机氟改性苯丙乳液13重量份;液体水溶性酚醛树脂18重量份;硅灰石28重量份;导电导热材料7重量份;水12重量份;所述的浸渍胶料在20℃时的粘度为150cp。进一步地,所述水性聚氨酯乳液的理化参数如下:固含量为49%,玻璃化温度为80℃,ph值为7,在25℃下的粘度为50cp。所述液体水溶性酚醛树脂的理化参数如下:固含量为72%,水溶性为2000%,ph值为7,在25℃下的粘度为350cp,0.5g该酚醛树脂在135℃条件下的聚合速度44s。

所述的非植砂面刮涂胶料包括63重量份的氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液、13重量份的三聚氰胺树脂、35重量份的液体水溶性酚醛树脂、38重量份的轻质碳酸钙、7重量份的导电导热材料、14重量份的水性聚氨酯乳液;所述非植砂面刮涂胶料在20℃时的粘度为5000cp。进一步地,所述氯乙烯-醋酸乙烯共聚乳液理化参数如下:固含量为49%,玻璃化温度为72℃,ph值为7,在25℃下的粘度为50cp。所述三聚氰胺树脂的理化参数如下:固含量为50%,ph值为7,在25℃下的粘度为90cp。

所述植砂面刮涂胶料包括95重量份的丁苯乳液、28重量份的液体水溶性酚醛树脂、13重量份的水性聚氨酯乳液、6重量的散热材料、7重量份的导电导热材料;所述植砂面刮涂胶料在25℃时的粘度为420cp。进一步地,所述丁苯乳液的理化参数如下:固含量为49%,玻璃化温度为85℃,ph值为7,在25℃下的粘度为70cp。导电导热材料的导热系数为165w/m·k。散热材料在200℃时发生相态变化。散热材料和导电导热材料有效将磨削热和静电荷散失,保证磨具的磨削效率和使用寿命。

实施例1、2、3制造得到的磨具本体1,因坯布为碳纤维与涤纶混纺,布基断裂强度较普通的涤纶布基提升30%以上,伸长率降低20~30%,提高了布基的力学性能,同时还提高了磨具本体1的布基10的导电性能。此外,在布基处理过程中,通过采用抗静电的浸渍胶料浸渍、抗静电的非植砂面刮涂胶料刮涂、抗静电的植砂面刮涂胶料刮涂,使得布基从非植砂面到植砂面(从内到外)形成导电通道,进一步地提高了布基10导电性能,同时增加布基的机械强度,使得布基表面平整,强度更高、导电性更优。布基定型采用熨烫定型和速冷定型提高布基强度。采用上述具有良好的导电性能、机械强度的布基制造磨具本体1,且在磨具本体1的底胶层20、复胶层40中添加了导电填料,使得布基10、底胶层20、复胶层40形成导电通路,降低磨具本体1的电阻值,使得磨具本体1具有高抗静电性能,磨具本体1电阻值小于105ω。

以上,仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明;但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

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