一种钻石研磨垫的配方和制作方法与流程

本发明涉及精密研磨抛光耗材技术领域，特别是一种钻石研磨垫的配方和制作方法。

背景技术：

钻石（金刚石）研磨垫+水的研磨方案替代研磨盘+研磨液的研磨方案是研磨行业发展的一个趋势，有减少废液排放，使用更方便，稳定性好等优势；但是目前的钻石研磨垫普遍存在自锐性差、均匀性不好、划伤严重的缺点。

cn201510814362.9属于一种超硬树脂砂轮，由下述重量份数的原料制成：环氧树脂液15-25份、稀释剂15-20份、偶联剂0.5-1份、空心球0.5-1份、金刚石40-60份、固化剂10-15份。该发明通过对空心球进行烘箱发泡和过筛，可以很好的控制砂轮的气孔率和孔径，制备砂轮的气孔率可高达50%-60%，且孔径大小100-200μm，制备出来的砂轮层组织均匀性高，能持续自锐无须修整，气孔率高容屑好，基片表面损伤层低，对衬底基片材料具有良好的磨削性能，提高了加工效率降低了加工成本。但是仅适合高转速、快速切削，不适合低速研磨抛光。

cn201510819655.6公开一种超硬树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：①将空心球在烘箱中于80-100℃下烘0.5-4h后，与金刚石混合均匀后过100-120目筛网；②将环氧树脂液在70-80℃水浴下搅拌加热2-5分钟后，加入稀释剂和偶联剂，继续搅拌加热5-10分钟后，加入步骤①中得到的空心球和金刚石的混合物，继续搅拌加热5-10分钟；③将步骤②中水浴温度降到55-60℃，将稀释剂和固化剂混合均匀后加入到步骤②中得到的料浆中，搅拌均匀后浇注到模具中，在80-90℃下硬化3-8h后，再进行固化；④将步骤③中固化后的物料降至室温脱模，得到砂轮环，加工即得所述的超硬树脂砂轮。但是仅适合高转速、快速切削，不适合低速研磨抛光。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述现有的纳米注塑材料主要的问题点是混料难度大、均匀性差、切削性能弱和研磨刮伤严重等的问题，提供一种钻石研磨垫的配方和制作方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种钻石研磨垫的配方，其包括以下重量百分比的原料：

钻石粉10-30%

胶黏剂20-60%

空心玻璃微珠10-30%

其他填料0-20%

助剂0.5-3%。

本发明中，空心玻璃微珠的作用是降低胶黏剂的树脂强度，制造出来的树脂研磨垫可增加自锐性。空心玻璃微珠的空腔在研磨过程中被打开后会储存一部分水，该部分水在研磨过程中起到冷却和润滑的作用，减轻研磨中造成的深刮伤。另外，由于空心玻璃微珠是光滑的圆球体表面能较小，加入树脂中不容易结团，而且几乎不增加树脂粘度，方便混料和使用；在混合物料抽真空过程后，材料的空隙率由空心玻璃微珠产生，研磨垫的空隙率稳定和均匀。

上述技术方案中，所述钻石粉为单晶、多晶、类多晶中的一种，钻石粉的颗粒粒径为1~50μm。钻石粉的颗粒粒径决定了研磨的效率和粗糙度。

上述技术方案中，所述胶黏剂为热固型的酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、丙烯酸酯、聚氨酯中的一种或几种。本发明中，胶黏剂的作用是粘合各组分，便于研磨垫成型。

上述技术方案中，所述其他填料为碳酸钙粉、滑石粉、硅灰石粉、氢氧化铝、高岭土中的一种或几种。本发明中，其他填料的作用是改善混料粘度和研磨垫强度。

上述技术方案中，所述助剂为偶联剂、交联剂、流平剂、增稠剂、润湿剂、消泡剂中的一种或几种。本发明中，润湿剂的作用是改善粉体表面润湿性和混料均匀性。偶联剂的作用是可降低合成树脂熔体的粘度，改善填充剂的分散度以提高加工性能，进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。交联剂的作用是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，提高制品的强度和弹性。流平剂的作用是能有效降低树脂制品的表面张力，提高其流平性和均匀性。增稠剂的作用是代替有机溶剂作为分散介质。

为了进一步解决现有技术的不足，还提供了一种钻石研磨垫的制作方法，其根据上述的配方包括以下步骤：

步骤一，预混料：将胶黏剂、钻石粉、空心玻璃微珠、其他填料按比例加入配料罐，搅拌并加热到50℃；

步骤二，主要混料：打开低剪切力混料机，剪切力控制为＜20mpa，其作用是防止空心玻璃微珠破碎，加入助剂后混料分散30min，加入助剂后的作用是改善混料粘度和混料均匀性；

步骤三，除泡：混料完成后，打开真空装置除去物料中混入的气泡；

步骤四，成型：将物料加入研磨垫模具中，固化成型。

上述技术方案中，所述步骤一中，搅拌转速为60-100rpm，搅拌时间为15-30min。

上述技术方案中，所述步骤二中，混料时的搅拌转速为300-600rpm。

本发明的有益效果是：能够满足玻璃、陶瓷、蓝宝石等材质工件的精密研磨，在生产时只使用水作为润滑冷却剂，具有良好的磨削力和稳定性，研磨表面粗糙度低，深划伤少。

附图说明

图1为本发明实施例配方1与普通配方的去除率与研磨次数关系对比图。

图2为本发明实施例配方1与普通配方的粗糙度ra与研磨次数关系对比图。

图3为本发明实施例配方2与普通配方的去除率与研磨次数关系对比图。

图4为本发明实施例配方2与普通配方的粗糙度ra与研磨次数关系对比图。

具体实施方式

为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

对比例-普通配方：

钻石粉（金刚石粉）50%

环氧树脂40%

滑石粉8%

偶联剂2%。

将钻石粉、环氧树脂、滑石粉、偶联剂加入配料罐，以500rpm的转速搅拌混合30min；混料完成后，打开真空装置除去物料中混入的气泡；将物料加入研磨垫模具中，固化成型。

实施例-本发明配方1：

20um钻石粉28%

液体酚醛树脂55%

空心玻璃微珠15%

偶联剂2%。

将液体酚醛树脂、钻石粉、空心玻璃微珠按比例加入配料罐，搅拌并加热到50℃；打开低剪切力混料机，加入偶联剂后混料分散30min；混料完成后，打开真空装置除去物料中混入的气泡；将物料加入研磨垫模具中，固化成型。

按照本发明配方1制作的钻石研磨垫，使用平面研磨机研磨平板玻璃的方法测试，在相同的研磨时间后，测试玻璃的去除厚度以及玻璃表面的粗糙度，如图1、2所示，结果表明配方1的去除率稳定，表面粗糙度更低。

实施例-本发明配方2

9um钻石粉15%

环氧胶黏剂50%

空心玻璃微珠10%

重钙粉20%（白度为：93%）

偶联剂2%

润湿剂3%。

将环氧胶黏剂、钻石粉、空心玻璃微珠、重钙粉按比例加入配料罐，搅拌并加热到50℃；打开低剪切力混料机，加入润湿剂、偶联剂后混料分散30min；混料完成后，打开真空装置除去物料中混入的气泡；将物料加入研磨垫模具中，固化成型。

按照本发明配方2制作的钻石研磨垫，使用平面研磨机研磨陶瓷片的方法测试，在相同的研磨时间后，测试陶瓷片的去除率以及玻璃表面的粗糙度，如图3、4所示，结果表明配方2的去除率稳定，表面粗糙度更低。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明保护的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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