一种柔性3D磨具用胶黏剂组合物、柔性3D磨具及其制造方法与流程

文档序号:11167691阅读:680来源:国知局
一种柔性3D磨具用胶黏剂组合物、柔性3D磨具及其制造方法与制造工艺
本发明涉及磨具
技术领域
,具体涉及一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物、柔性3d磨具及其制造方法。
背景技术
:人类很早就已经开始应用天然的磨石来加工石刀、石斧、骨器、角器和牙器等工具了;1872年,在美国出现了第一种用天然磨料与粘土相结合烧成的人造磨具——陶瓷砂轮;1900年前后,人造磨料问世,采用人造磨料制造的各种磨具相继产生,为磨削和磨床的快速发展创造了条件。磨具按照基本形状和结构特征区分,有固结磨具和涂附磨具。固结磨具是用磨料(磨削材料)与结合剂制成的具有一定外形和一定磨削能力的工具,包括砂轮、磨头、油石,砂瓦等,具有高寿命、高切削力等特点,但不适于复杂型面的加工,且使用过程中容易对工件造成深度划伤甚至烧伤。涂附磨具是指用粘结剂把磨料粘附在可挠曲的基体(布、纸、塑料薄膜等)上制成的磨具,与固结磨具相比,涂附磨具柔软性好,使用方便,适用性广,可适用于大面积和复杂型面的加工,但由于其是由涂覆加工所得,磨料为单层或多层,寿命远低于固结磨具,且使用过程中易发生堵塞等情况,进一步降低了涂附磨具的寿命和研磨效果。技术实现要素:为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,该胶黏剂组合物具有较强的粘结力,使3d磨具各层之间具有较强的粘结力,进而使制得的3d磨具具有较高的粘结强度和稳定性,保证3d磨具在使用过程中不会出现层间分离的现象。本发明的另一目的在于提供一种柔性3d磨具,该柔性3d磨具由柔性基材层、预涂底胶层、流平树脂层和3d磨料层相互贴合而成,使预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间具有较强的粘结力,使制得的3d磨具具有较高的粘结强度和稳定性,保证3d磨具在使用过程中不会出现层间分离的现象。本发明的再一目的在于提供一种柔性3d磨具的制造方法,该制造方法操作简单,通过对3d磨料进行第一次热固化成型,除去3d磨料中的液体,成型面下降,使成型面略低于成型模腔的水平面,有利于流平树脂层的原料灌注于下降的3d磨料层成型面上,进而保证流平树脂层与预涂底胶层稳定贴合;并通过进行第二次热固化成型,使预涂底胶层成型稳定,能与流平树脂层稳定粘结,还通过进行光固化成型和第三次热固化成型,使三种胶黏剂相互交联反应,使预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间具有较强的粘结力,增加层间粘结力,提高3d磨具的粘结强度和稳定性,避免出现层间分离的现象。本发明的目的通过下述技术方案实现:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a2-5份流平树脂b1-20份胶黏剂c50-200份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a15-30份热固化树脂a70-85份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a15-30份热固化树脂a70-85份。本发明采用的上述三种胶黏剂组合物均具有较强的粘结力,并采用相似相容的原理,胶黏剂a中的光固化树脂a能与流平树脂b(即光固化树脂b)相容相反应,胶黏剂c中的光固化树脂a能与流平树脂b(即光固化树脂b)相容相反应,实现三种胶黏剂之间的交联反应,提高了胶黏剂组合物的粘结性,使3d磨具各层之间具有较强的粘结力,进而使制得的3d磨具具有较高的稳定性和粘结强度,保证3d磨具在使用过程中不会出现层间分离的现象,同时层间的高粘结力保证了3d磨料顺利从模腔中脱模,避免脱模过程出现层间分离的现象。优选的,所述光固化树脂a为环氧类丙烯酸酯;所述光固化树脂b是由有机酸改性环氧类丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯以重量比为3-15:1组成份的混合物;所述热固化树脂a为缩水甘油酯类环氧树脂和缩水甘油醚类环氧树脂中的至少一种。本发明通过采用上述光固化树脂种类和热固化树脂种类,具有较佳的热固性和光固性,稳定性高,能使胶黏剂a、流平树脂b和胶黏剂c利用相似相容原理,发生交联反应,提高胶黏剂之间的粘结性能,进而提高预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,避免出现层间分离的现象。本发明的另一目的通过下述技术方案实现:一种上述的柔性3d磨具用胶黏剂组合物制得的柔性3d磨具,包括依次贴合的柔性基材层、预涂底胶层、流平树脂层和3d磨料层,所述预涂底胶层的下表面与所述柔性基材层的上表面贴合,所述流平树脂层的下表面与预涂底胶层的上表面贴合,所述3d磨料层的下表面与流平树脂层的上表面贴合。优选的,所述预涂底胶层包括以下重量份的原料:胶黏剂a90-110份光引发剂0.1-1.5份热固化剂15-35份。本发明通过采用上述原料制备预涂底胶层,并严格控制各原料的用量,能使预涂底胶层具有较佳的粘结力和光引发性能,光引发剂能使预涂底胶层和流平树脂层中原料的环氧基团在光引发剂的作用下发生部分开环反应,提高预涂底胶层和流平树脂层之间的粘结力,进而提高3d磨具的粘结强度和稳定性。优选的,所述流平树脂层包括以下重量份的原料:流平树脂b90-110份光引发剂0.1-1.5份流平助剂0.01-0.2份。本发明通过采用上述原料制备流平树脂层,并严格控制各原料的用量,能使各原料混合均匀,并能与预涂底胶层、3d磨料层相反应,其中,热固化剂在加热条件下能引发的光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a反应,光引发剂在光源条件下能引发光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a反应,进而使胶黏剂a、流平树脂b和胶黏剂c均可在加热条件及光源条件下发生部分交联反应,并促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a中的环氧基团在光引发剂的作用下发生部分开环反应,提高预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,提高3d磨具的粘结强度和稳定性。优选的,所述3d磨料层包括以下重量份的原料:胶黏剂c90-110份热固化剂15-35份光引发剂0.1-1.5份磨料微粉45-65份填料170-190份性能调节剂0.1-1.0份。本发明通过采用上述原料制备3d磨料层,并严格控制各原料的用量,能使各原料混合均匀,且多个的磨料微粉能使磨具在打磨时界面磨钝的磨料同步脱落,露出新的锋利的磨削界面,进而使磨具一直保持良好的锋利度和超长的使用寿命,磨具的使用寿命是与传统单层单颗粒磨料的涂附磨具的5-20倍;另外,热固化剂在加热条件下能引发的光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a反应,光引发剂在光源条件下能引发光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a反应,进而使胶黏剂a、流平树脂b和胶黏剂c均可在加热条件及光源条件下发生部分交联反应,并促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a中的环氧基团在光引发剂的作用下发生部分开环反应,提高预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,提高3d磨具的粘结强度和稳定性。优选的,所述热固化剂为酸酐类固化剂,所述酸酐类固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基环己烯四酸二酐、顺丁烯二酸酐中的至少一种;所述光引发剂为阳离子光引发剂,所述阳离子光引发剂为碘鎓盐光引发剂、芳茂铁盐光引发剂中的至少一种。本发明通过采用上述热固化剂,具有较佳的热固性和耐候性,在加热条件下热固化剂能引发的光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a反应,进而使胶黏剂a、流平树脂b和胶黏剂c均可在加热条件下发生部分交联反应,提高预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,提高3d磨具的粘结强度和稳定性;并通过采用上述光引发剂,具有较佳的光引发性能和稳定性,在光源条件下光引发剂在光源条件下能引发光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a反应,使胶黏剂a、流平树脂b和胶黏剂c均可在光源条件下发生部分交联反应,并促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a中的环氧基团在光引发剂的作用下发生部分开环反应,提高预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,提高3d磨具的粘结强度和稳定性。优选的,所述磨料微粉为金刚石、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化铈中的至少一种;所述填料为碳酸钙、硅酸钙、铜粉、硅粉、玻纤粉中的至少一种;所述性能调节剂为消泡剂、流平剂、润湿分散剂、触变剂中的至少一种。本发明通过采用上述原料作为磨料微粉,耐磨性好,使3d磨料层具有较佳的耐磨性,在磨具打磨时界面磨钝的磨料微粉同步脱落,露出新的锋利的磨削界面,进而使磨具一直保持良好的锋利度和超长的使用寿命,磨具的使用寿命是与传统单层单颗粒磨料的涂附磨具的5-20倍,同时,本发明采用的磨料微粉的粒度为1-80μm,能与液体浆料中的其他原料相混合均匀,在打磨时界面磨钝的磨料微粉易于脱落,若磨料微粉的粒径较大,则不易于与其他原料混合均匀,导致液体浆料的整体不均,且打磨时界面磨钝的磨料微粉因粒径较大、颗粒较大而不易脱落;若磨料微粉的粒径较小,则在打磨时磨料微粉还未磨钝就脱落,降低了液体浆料的打磨性能;本发明还通过采用上述填料,能与液体浆料的其他原料混合均匀,提高粘结力,且不会影响其他原料的性能;本发明还通过采用上述性能调节剂,能对液体浆料制备过程中产生的泡沫进行消泡,并能提高液体浆料的流平性能、分散性、润湿性和触变性能等,提高液体浆料的综合性能,进而提高3d磨料的性能。其中,所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、聚醚改性硅、gp型消泡剂中的至少一种,更为优选的消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂;所述触变剂为气相二氧化硅、石棉、高岭土中的至少一种,更为优选的触变剂为气相二氧化硅。优选的,所述柔性3d磨具为圆角的柔性3d磨具。本发明通过采用圆角设计,所采用的模腔也为圆角设计的模腔,能使液体浆料灌注到模腔时,模腔内的气体容易从圆角构造中排出,使磨具在制造过程中不易产生气泡,且液体浆料经固化成型后脱模,圆角设计使脱模后的模腔边角处没有物料残留,有益于3d磨料形状的完整性及后续的重复成型效果;另外,圆角设计的磨具不会对被打磨工件造成非打磨性划伤,具有更广泛的适用性,与基材相粘结制备3d磨具,且形成沟槽(排屑构造),使磨具在研磨过程中不易被磨屑堵塞而影响打磨效果,具有均一的打磨效果,且本发明的3d磨具可制造成薄片状、环带状、卷状等各种规格形状迈科配合多种类型的打磨工具、用于多种材料的打磨抛光。本发明的再一目的通过下述技术方案实现:一种上述的柔性3d磨具的制造方法,包括如下步骤:(1)制备3d磨料层:将90-110份胶黏剂c、15-35份热固化剂、0.1-1.5份光引发剂、45-65份磨料微粉、170-190份填料和0.1-1.0份性能调节剂混合搅拌均匀,制得3d磨料,并将制得的3d磨料层灌注至成型模腔中,进行第一次热固化成型,制得3d磨料层;(2)制备预涂底胶层:将90-110份胶黏剂a、0.1-1.5份光引发剂和15-35份热固化剂混合搅拌均匀,并涂布至柔性基材层的上表面,进行第二次热固化成型,制得预涂底胶层;(3)制备流平树脂层:将90-110份流平树脂b、0.1-1.5份光引发剂和0.01-0.2份流平助剂混合搅拌均匀,并灌注于步骤(1)制得的3d磨料层的成型面处,填平成型模腔,制得流平树脂层;(4)制备柔性3d磨具初品:将步骤(3)制得的流平树脂层与步骤(2)制得的预涂底胶层压合,进行光固化成型,制得3d磨具初品;(5)制备柔性3d磨具成品:将步骤(4)制得的3d磨具初品脱模,进行第三次热固化成型,制得3d磨具成品。本发明通过采用上述步骤制备柔性3d磨具,操作简单,通过对3d磨料进行第一次热固化成型,除去3d磨料中的液体,成型面下降,使成型面略低于成型模腔的水平面,有利于流平树脂层的原料灌注于下降的3d磨料层成型面上,进而保证流平树脂层与预涂底胶层稳定贴合;通过将流平树脂层原料灌注于3d磨料层成型面上,能填平由于液体挥发导致3d磨料液面下降的成型面上,作为3d磨料层与预涂底胶层之间的中间粘结体,增加预涂底胶层、流平树脂层和3d磨料层之间的粘结性能;并通过进行第二次热固化成型,使预涂底胶层成型稳定,能与流平树脂层稳定粘结,还通过进行光固化成型和第三次固化成型,促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a中的环氧基团在光引发剂的作用下发生部分开环反应,并促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a在热固化剂的作用下发生部分交联反应,进而提高预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,提高3d磨具的粘结强度和稳定性,避免出现层间分离的现象。其中,所述步骤(1)中,所述混合搅拌的搅拌速度为500-1500rpm,搅拌温度为20-40℃,搅拌时间为120-600min;所述第一热固化成型的固化时间为1-5min,固化温度为85-120℃。本发明通过严格控制3d磨料层原料的混合搅拌速度、搅拌温度和搅拌时间,能使液体浆料充分混合均匀,便于与流平树脂浆料粘结;并通过采用热固化成型,将3d磨料层中的液体通过热力挥发除去,便于与流平树脂层粘结,提高粘结性能,且严格控制固化成型的时间和温度,能充分除去3d磨料层中的液体,不会影响3d磨料层中的原料原有性能。其中,所述步骤(2)中,所述第二次热固化成型的固化时间为1-5min,固化温度为85-120℃。本发明通过采用热固化成型,并严格控制固化成型的时间和温度,能使预涂底胶层固化成型,且粘结性能好,便于后续与流平树脂层进行压合,使制得的3d磨具粘结性高,不会出现层间分离的现象。其中,所述步骤(4)中,所述光固化成型为紫外光辐射固化成型,所述紫外光辐射固化成型的辐射光源波长为365-406nm,辐射强度大于800mw/cm2,辐射固化时间为1-3s。本发明通过采用紫外光辐射固化成型,并严格控制辐射波长、辐射强度和辐射时间,能使预涂底胶层、流平树脂层和3d磨料层中的光固化组分发生交联反应,并促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a中的环氧基团在光引发剂的作用下发生部分开环反应,进而使三种交联剂相反应,提高预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,提高3d磨具的粘结强度和稳定性,避免出现层间分离的现象。其中,所述步骤(5)中,所述第三次热固化成型的固化时间为20-25h,固化温度为90-110℃。本发明通过采用第三次热固化成型,并严格控制热固化时间和温度,能促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a在热固化剂的作用下发生部分交联反应,增加预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,避免出现层间分离的现象,使3d磨具的性能趋于完善。本发明的有益效果在于:本发明的胶黏剂组合物具有较强的粘结力,采用相似相容的原理,实现光固化树脂与热固化树脂的相互反应,使3d磨具各层之间具有较强的粘结力,进而使制得的3d磨具具有较高的粘结强度和稳定性,保证3d磨具在使用过程中不会出现层间分离的现象,同时层间的高粘结力保证了3d磨具顺利从模腔中脱模,避免脱模过程出现层间分离的现象。本发明的另一目的在于提供一种柔性3d磨具,该柔性3d磨具由柔性基材层、预涂底胶层、流平树脂层和3d磨料层相互贴合而成,使预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间具有较强的粘结力,使制得的3d磨具具有较高的粘结强度和稳定性,保证3d磨具在使用过程中不会出现层间分离的现象,并结合了固结磨具和涂附磨具的优点,具有优良的柔韧性和可绕性,适用范围广。本发明柔性3d磨具的制造方法操作简单,通过对3d磨料进行第一热次固化成型,除去3d磨料中的液体,成型面下降,使成型面略低于成型模腔的水平面,有利于流平树脂层的原料灌注于下降的3d磨料层成型面上,进而保证流平树脂层与预涂底胶层稳定贴合;通过将流平树脂层原料灌注于3d磨料层成型面上,能填平由于液体挥发导致3d磨料液面下降的成型面上,作为3d磨料层与预涂底胶层之间的中间粘结体,增加预涂底胶层、流平树脂层和3d磨料层之间的粘结性能;并通过进行第二次热固化成型,使预涂底胶层成型稳定,能与流平树脂层稳定粘结,还通过进行光固化成型和第三次固化成型,促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a中的环氧基团在光引发剂的作用下发生部分开环反应,并促进光固化树脂a、光固化树脂b和热固化树脂a在热固化剂的作用下发生部分交联反应,进而提高预涂底胶层与流平树脂层之间、流平树脂层与3d磨料层之间的粘结力,提高3d磨具的粘结强度和稳定性,避免出现层间分离的现象。附图说明图1是本发明柔性3d磨具的截面示意图;图2是本发明3d磨料层固化成型后的状态图;图3是本发明灌注流平树脂层原料后的状态图;附图标记为:1—柔性基材层、2—预涂底胶层、3—流平树脂层、4—3d磨料层。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解,下面结合实施例及附图1-3对本发明作进一步的说明,实施方式提及的内容并非对本发明的限定。实施例1一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a2份流平树脂b5份胶黏剂c50份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a15份热固化树脂a85份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a30份热固化树脂a70份。所述光固化树脂a为环氧类丙烯酸酯;所述光固化树脂b是由有机酸改性环氧类丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯以重量比为3:1组成份的混合物;所述热固化树脂a为缩水甘油酯类环氧树脂和缩水甘油醚类环氧树脂中的至少一种。一种上述的柔性3d磨具用胶黏剂组合物制得的柔性3d磨具,包括依次贴合的柔性基材层1、预涂底胶层2、流平树脂层3和3d磨料层4,所述预涂底胶层2的下表面与所述柔性基材层1的上表面贴合,所述流平树脂层3的下表面与预涂底胶层2的上表面贴合,所述3d磨料层4的下表面与流平树脂层3的上表面贴合。所述预涂底胶层包括以下重量份的原料:光固化树脂a15份热固化树脂a85份光引发剂0.1份热固化剂15份;所述流平树脂层包括以下重量份的原料:光固化树脂b100份光引发剂0.1份流平助剂0.01份。所述3d磨料层包括以下重量份的原料:光固化树脂a30份热固化树脂a70份热固化剂15份光引发剂0.1份磨料微粉45份填料170份性能调节剂0.1份。所述热固化剂为酸酐类固化剂,所述酸酐类固化剂为顺丁烯二酸酐。所述光引发剂为阳离子光引发剂,所述阳离子光引发剂为碘鎓盐光引发剂。所述磨料微粉为金刚石;所述填料为硅粉;所述性能调节剂为消泡剂、流平剂、润湿分散剂、触变剂中的至少一种。所述消泡剂为;所述消泡剂为gp型消泡剂;所述触变剂为石棉。所述柔性3d磨具为圆角的柔性3d磨具。一种上述的柔性3d磨具的制造方法,包括如下步骤:(1)制备3d磨料层:将30份光固化树脂a、70份热固化树脂a、15份热固化剂、0.1份光引发剂、45份磨料微粉、170份填料和0.1份性能调节剂混合搅拌均匀,制得3d磨料,并将制得的3d磨料层灌注至成型模腔中,进行第一次热固化成型,制得3d磨料层;(2)制备预涂底胶层:将15份光固化树脂a、85份热固化树脂a、0.1份光引发剂和15份热固化剂混合搅拌均匀,并涂布至柔性基材层的上表面,进行第二次热固化成型,制得预涂底胶层;(3)制备流平树脂层:将100份光固化树脂b、0.1份光引发剂和0.01份流平助剂混合搅拌均匀,并灌注于步骤(1)制得的3d磨料层的成型面处,填平成型模腔,制得流平树脂层;(4)制备柔性3d磨具初品:将步骤(3)制得的流平树脂层与步骤(2)制得的预涂底胶层压合,进行光固化成型,制得3d磨具初品;(5)制备柔性3d磨具成品:将步骤(4)制得的3d磨具初品脱模,进行第三次热固化成型,制得3d磨具成品。所述步骤(1)中,所述混合搅拌的搅拌速度为500rpm,搅拌温度为40℃,搅拌时间为600min,所述第一热固化成型的固化时间为1min,固化温度为120℃;所述步骤(2)中,所述第二次热固化成型的固化时间为1min,固化温度为120℃;所述步骤(4)中,所述光固化成型为紫外光辐射固化成型,所述紫外光辐射固化成型的辐射光源波长为406nm,辐射强度大于800mw/cm2,辐射固化时间为1s;所述步骤(5)中,所述第三次热固化成型的固化时间为25h,固化温度为90℃。实施例2本实施例与上述实施例1的区别在于:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a3份流平树脂b10份胶黏剂c80份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a18份热固化树脂a82份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a27份热固化树脂a73份。所述光固化树脂a为环氧类丙烯酸酯;所述光固化树脂b是由有机酸改性环氧类丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯以重量比为6:1组成份的混合物;所述热固化树脂a为缩水甘油酯类环氧树脂和缩水甘油醚类环氧树脂中的至少一种。一种上述的柔性3d磨具用胶黏剂组合物制得的柔性3d磨具,包括依次贴合的柔性基材层1、预涂底胶层2、流平树脂层3和3d磨料层4,所述预涂底胶层2的下表面与所述柔性基材层1的上表面贴合,所述流平树脂层3的下表面与预涂底胶层2的上表面贴合,所述3d磨料层4的下表面与流平树脂层3的上表面贴合。所述预涂底胶层包括以下重量份的原料:光固化树脂a18份热固化树脂a82份光引发剂0.35份。热固化剂20份;所述流平树脂层包括以下重量份的原料:光固化树脂b100份光引发剂0.35份流平助剂0.05份。所述3d磨料层包括以下重量份的原料:光固化树脂a27份热固化树脂a73份热固化剂20份光引发剂0.35份磨料微粉50份填料175份性能调节剂0.3份。所述热固化剂为酸酐类固化剂,所述酸酐类固化剂为顺丁烯二酸酐。所述光引发剂为阳离子光引发剂,所述阳离子光引发剂为芳茂铁盐光引发剂。所述磨料微粉为氮化硼;所述填料为碳酸钙;所述性能调节剂为消泡剂、流平剂、润湿分散剂、触变剂中的至少一种;所述消泡剂为gp型消泡剂;所述触变剂为所述触变剂为石棉。一种上述的柔性3d磨具的制造方法,包括如下步骤:(1)制备3d磨料层:将27份光固化树脂a、73份热固化树脂a、20份热固化剂、0.35份光引发剂、50份磨料微粉、175份填料和0.3份性能调节剂混合搅拌均匀,制得3d磨料,并将制得的3d磨料层灌注至成型模腔中,进行第一次热固化成型,制得3d磨料层;(2)制备预涂底胶层:将18份光固化树脂a、82份热固化树脂a、0.35份光引发剂和20份热固化剂混合搅拌均匀,并涂布至柔性基材层的上表面,进行第二次热固化成型,制得预涂底胶层;(3)制备流平树脂层:将100份光固化树脂b、0.35份光引发剂和0.05份流平助剂混合搅拌均匀,并灌注于步骤(1)制得的3d磨料层的成型面处,填平成型模腔,制得流平树脂层;(4)制备柔性3d磨具初品:将步骤(3)制得的流平树脂层与步骤(2)制得的预涂底胶层压合,进行光固化成型,制得3d磨具初品;(5)制备柔性3d磨具成品:将步骤(4)制得的3d磨具初品脱模,进行第二次热固化成型,制得3d磨具成品。所述步骤(1)中,所述混合搅拌的搅拌速度为750rpm,搅拌温度为35℃,搅拌时间为480min,所述第一热固化成型的固化时间为2min,固化温度为113℃;所述步骤(2)中,所述第二次热固化成型的固化时间为2min,固化温度为113℃;所述步骤(4)中,所述光固化成型为紫外光辐射固化成型,所述紫外光辐射固化成型的辐射光源波长为396nm,辐射强度大于800mw/cm2,辐射固化时间为2s;所述步骤(5)中,所述第三次热固化成型的固化时间为24h,固化温度为95℃。实施例3本实施例与上述实施例1的区别在于:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a4份流平树脂b15份胶黏剂c120份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a23份热固化树脂a77份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a23份热固化树脂a77份。所述光固化树脂a为环氧类丙烯酸酯;所述光固化树脂b是由有机酸改性环氧类丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯以重量比为9:1组成份的混合物;所述热固化树脂a为缩水甘油酯类环氧树脂和缩水甘油醚类环氧树脂中的至少一种。一种上述的柔性3d磨具用胶黏剂组合物制得的柔性3d磨具,包括依次贴合的柔性基材层1、预涂底胶层2、流平树脂层3和3d磨料层4,所述预涂底胶层2的下表面与所述柔性基材层1的上表面贴合,所述流平树脂层3的下表面与预涂底胶层2的上表面贴合,所述3d磨料层4的下表面与流平树脂层3的上表面贴合。所述预涂底胶层包括以下重量份的原料:光固化树脂a23份热固化树脂a77份光引发剂0.75份。热固化剂25份;所述流平树脂层包括以下重量份的原料:光固化树脂b100份光引发剂0.75份流平助剂0.1份。所述3d磨料层包括以下重量份的原料:光固化树脂a23份热固化树脂a77份热固化剂25份光引发剂0.75份磨料微粉55份填料180份性能调节剂0.5份。所述热固化剂为酸酐类固化剂,所述酸酐类固化剂为甲基环己烯四酸二酐。所述光引发剂为阳离子光引发剂,所述阳离子光引发剂为碘鎓盐光引发剂。所述磨料微粉为碳化硅;所述填料为硅酸钙;所述性能调节剂为消泡剂、流平剂、润湿分散剂、触变剂中的至少一种;所述消泡剂为聚醚改性硅类消泡剂;所述触变剂为气相二氧化硅。一种上述的柔性3d磨具的制造方法,包括如下步骤:(1)制备3d磨料层:将23份光固化树脂a、77份热固化树脂a、25份热固化剂、0.75份光引发剂、55份磨料微粉、180份填料和0.5份性能调节剂混合搅拌均匀,制得3d磨料,并将制得的3d磨料层灌注至成型模腔中,进行第一次热固化成型,制得3d磨料层;(2)制备预涂底胶层:将23份光固化树脂a、77份热固化树脂a、0.75份光引发剂和25份热固化剂混合搅拌均匀,并涂布至柔性基材层的上表面,进行第二次热固化成型,制得预涂底胶层;(3)制备流平树脂层:将100份光固化树脂b、0.75份光引发剂和0.1份流平助剂混合搅拌均匀,并灌注于步骤(1)制得的3d磨料层的成型面处,填平成型模腔,制得流平树脂层;(4)制备柔性3d磨具初品:将步骤(3)制得的流平树脂层与步骤(2)制得的预涂底胶层压合,进行光固化成型,制得3d磨具初品;(5)制备柔性3d磨具成品:将步骤(4)制得的3d磨具初品脱模,进行第三次热固化成型,制得3d磨具成品。所述步骤(1)中,所述混合搅拌的搅拌速度为1000rpm,搅拌温度为30℃,搅拌时间为360min,所述第一热固化成型的固化时间为3min,固化温度为103℃;所述步骤(2)中,所述第二次热固化成型的固化时间为3min,固化温度为103℃;所述步骤(4)中,所述光固化成型为紫外光辐射固化成型,所述紫外光辐射固化成型的辐射光源波长为386nm,辐射强度大于800mw/cm2,辐射固化时间为3s;所述步骤(5)中,所述第三次热固化成型的固化时间为23h,固化温度为100℃。实施例4本实施例与上述实施例1的区别在于:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a5份流平树脂b18份胶黏剂c160份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a27份热固化树脂a73份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a18份热固化树脂a82份。所述光固化树脂a为环氧类丙烯酸酯;所述光固化树脂b是由有机酸改性环氧类丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯以重量比为12:1组成份的混合物;所述热固化树脂a为缩水甘油酯类环氧树脂和缩水甘油醚类环氧树脂中的至少一种。一种上述的柔性3d磨具用胶黏剂组合物制得的柔性3d磨具,包括依次贴合的柔性基材层1、预涂底胶层2、流平树脂层3和3d磨料层4,所述预涂底胶层2的下表面与所述柔性基材层1的上表面贴合,所述流平树脂层3的下表面与预涂底胶层2的上表面贴合,所述3d磨料层4的下表面与流平树脂层3的上表面贴合。所述预涂底胶层包括以下重量份的原料:光固化树脂a27份热固化树脂a73份光引发剂1.1份。热固化剂30份;所述流平树脂层包括以下重量份的原料:光固化树脂b100份光引发剂1.1份流平助剂0.15份。所述3d磨料层包括以下重量份的原料:光固化树脂a18份热固化树脂a82份热固化剂30份光引发剂1.1份磨料微粉60份填料185份性能调节剂0.7份。所述热固化剂为酸酐类固化剂,所述酸酐类固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐。所述光引发剂为阳离子光引发剂,所述阳离子光引发剂为碘鎓盐光引发剂。所述磨料微粉为氧化铝;所述填料为铜粉;所述性能调节剂为消泡剂、流平剂、润湿分散剂、触变剂中的至少一种;所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷;所述触变剂为高岭土。一种上述的柔性3d磨具的制造方法,包括如下步骤:(1)制备3d磨料层:将18份光固化树脂a、82份热固化树脂a、30份热固化剂、1.1份光引发剂、60份磨料微粉、185份填料和0.7份性能调节剂混合搅拌均匀,制得3d磨料,并将制得的3d磨料层灌注至成型模腔中,进行第一次热固化成型,制得3d磨料层;(2)制备预涂底胶层:将27份光固化树脂a、73份热固化树脂a、1.1份光引发剂和30份热固化剂混合搅拌均匀,并涂布至柔性基材层的上表面,进行第二次热固化成型,制得预涂底胶层;(3)制备流平树脂层:将100份光固化树脂b、1.1份光引发剂和0.15份流平助剂混合搅拌均匀,并灌注于步骤(1)制得的3d磨料层的成型面处,填平成型模腔,制得流平树脂层;(4)制备柔性3d磨具初品:将步骤(3)制得的流平树脂层与步骤(2)制得的预涂底胶层压合,进行光固化成型,制得3d磨具初品;(5)制备柔性3d磨具成品:将步骤(4)制得的3d磨具初品脱模,进行第三次热固化成型,制得3d磨具成品。所述步骤(1)中,所述混合搅拌的搅拌速度为1250rpm,搅拌温度为25℃,搅拌时间为240min,所述第一热固化成型的固化时间为4min,固化温度为93℃;所述步骤(2)中,所述第二次热固化成型的固化时间为4min,固化温度为93℃;所述步骤(4)中,所述光固化成型为紫外光辐射固化成型,所述紫外光辐射固化成型的辐射光源波长为376nm,辐射强度大于800mw/cm2,辐射固化时间为2s;所述步骤(5)中,所述第三次热固化成型的固化时间为21h,固化温度为105℃。实施例5本实施例与上述实施例1的区别在于:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a5份流平树脂b20份胶黏剂c200份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a30份热固化树脂a70份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a15份热固化树脂a85份。所述光固化树脂a为环氧类丙烯酸酯;所述光固化树脂b是由有机酸改性环氧类丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯以重量比为15:1组成份的混合物;所述热固化树脂a为缩水甘油酯类环氧树脂和缩水甘油醚类环氧树脂中的至少一种。一种上述的柔性3d磨具用胶黏剂组合物制得的柔性3d磨具,包括依次贴合的柔性基材层1、预涂底胶层2、流平树脂层3和3d磨料层4,所述预涂底胶层2的下表面与所述柔性基材层1的上表面贴合,所述流平树脂层3的下表面与预涂底胶层2的上表面贴合,所述3d磨料层4的下表面与流平树脂层3的上表面贴合。所述预涂底胶层包括以下重量份的原料:光固化树脂a30份热固化树脂a70份光引发剂1.5份。热固化剂35份;所述流平树脂层包括以下重量份的原料:光固化树脂b100份光引发剂1.5份流平助剂0.2份。所述3d磨料层包括以下重量份的原料:光固化树脂a15份热固化树脂a85份热固化剂35份光引发剂1.5份磨料微粉65份填料190份性能调节剂1.0份。所述热固化剂为酸酐类固化剂,所述酸酐类固化剂为甲基四氢邻苯二甲酸酐。所述光引发剂为阳离子光引发剂,所述阳离子光引发剂为芳茂铁盐光引发剂。所述磨料微粉为氧化铈;所述填料为玻纤粉;所述性能调节剂为消泡剂、流平剂、润湿分散剂、触变剂中的至少一种;所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷;所述触变剂为高岭土。一种上述的柔性3d磨具的制造方法,包括如下步骤:(1)制备3d磨料层:将15份光固化树脂a、85份热固化树脂a、35份热固化剂、1.5份光引发剂、65份磨料微粉、190份填料和1.0份性能调节剂混合搅拌均匀,制得3d磨料,并将制得的3d磨料层灌注至成型模腔中,进行第一次热固化成型,制得3d磨料层;(2)制备预涂底胶层:将30份光固化树脂a、70份热固化树脂a、1.5份光引发剂和35份热固化剂混合搅拌均匀,并涂布至柔性基材层的上表面,进行第二次热固化成型,制得预涂底胶层;(3)制备流平树脂层:将100份光固化树脂b、1.5份光引发剂和0.2份流平助剂混合搅拌均匀,并灌注于步骤(1)制得的3d磨料层的成型面处,填平成型模腔,制得流平树脂层;(4)制备柔性3d磨具初品:将步骤(3)制得的流平树脂层与步骤(2)制得的预涂底胶层压合,进行光固化成型,制得3d磨具初品;(5)制备柔性3d磨具成品:将步骤(4)制得的3d磨具初品脱模,进行第三次热固化成型,制得3d磨具成品。所述步骤(1)中,所述混合搅拌的搅拌速度为1500rpm,搅拌温度为20℃,搅拌时间为120min,所述第一热固化成型的固化时间为5min,固化温度为85℃;所述步骤(2)中,所述第二次热固化成型的固化时间为5min,固化温度为85℃;所述步骤(4)中,所述光固化成型为紫外光辐射固化成型,所述紫外光辐射固化成型的辐射光源波长为365nm,辐射强度大于800mw/cm2,辐射固化时间为1s;所述步骤(5)中,所述第三次热固化成型的固化时间为20h,固化温度为110℃。对比例1本实施例与上述实施例1的区别在于:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a2份流平树脂b5份胶黏剂c50份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a5份热固化树脂a95份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a30份热固化树脂a70份。对比例2本实施例与上述实施例2的区别在于:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a3份流平树脂b10份胶黏剂c80份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a40份热固化树脂a60份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a27份热固化树脂a73份。对比例3本实施例与上述实施例3的区别在于:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a4份流平树脂b15份胶黏剂c120份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a23份热固化树脂a77份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a40份热固化树脂a60份。对比例4本实施例与上述实施例4的区别在于:一种柔性3d磨具用胶黏剂组合物,包括以下重量份的原料:胶黏剂a5份流平树脂b18份胶黏剂c160份;所述胶黏剂a包括以下重量份的原料:光固化树脂a27份热固化树脂a73份;所述流平树脂b为光固化树脂b;所述胶黏剂c包括以下重量份的原料:光固化树脂a5份热固化树脂a95份。实施例1-5、对比例1-4制得的3d磨具的性能测试如下表所示:测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例1对比例2对比例3对比例4胶黏剂a收缩率2.8%2.1%0.8%1.5%2%5.8%6.2%2.8%2.1%胶黏剂c收缩率2.3%1.7%0.6%1.4%2.2%5.6%6.4%0.6%1.4%3d磨具粘结力较强较强强强较强较弱较弱较弱较弱本发明采用的热固化树脂a的收缩率为1%-3%,光固化树脂b的收缩率为15%-28%。而胶黏剂a的作用是使预涂底胶层与柔性基材稳定粘接,并使预涂底胶层与流平树脂层稳定粘接;而从上表可以看出,当胶黏剂a中的光固化树脂a的重量份小于15份时(即对比例1),会使胶黏剂a在热固化过程中,受热并完全表干,造成胶黏剂a不能与流平树脂b中的液态组分产生液-液接触,导致预涂底胶层与流平树脂层在光固化过程中(uv曝光条件下)无法做到共同固化、粘接,从而容易出现层间分离的现象;当胶黏剂a中的光固化树脂a的重量份大于30份时(即对比例2),胶黏剂a的收缩率大于5%,会造成胶黏剂a与柔性背衬的粘接力不够,容易出现层间分离的现象。另外,流平树脂b的作用是使流平树脂层与预涂底胶层稳定粘接,并使流平树脂层与3d磨料层稳定粘接,其中,流平树脂b中的光固化树脂b在光固化过程中(uv曝光条件下)瞬间固化(3s内固化),能分别与预涂底胶层、3d磨料层粘结固定,进而便于3d磨具初品从成型模腔剥离,从而可以做到流水线式生产,生产效率高。此外,胶黏剂c的作用是:1.作为3d磨料层原料中的粘结剂,将磨料微粉固结在一起;2.能与流平树脂b发生交联反应,保证流平树脂层与3d磨料层之间的粘接强度,从而使最后成型的3d磨具便于从成型模腔中剥离;而从上表可以看出,当胶黏剂c中的光固化树脂a的重量份大于30份时(即对比例3),胶黏剂c的收缩率大于5%,一方面会使得3d磨料层的内应力过大,影响磨具耐磨性和寿命,另一方面较大的收缩率造成收缩,进而使3d磨料的形状发生变化,不能得到预设形状;当胶黏剂c中的光固化树脂a的重量份小于15份时(即对比例4),会使胶黏剂c在热固化过程中,受热并完全表干,造成胶黏剂c不能与流平树脂b中的液态组分产生液-液接触,导致3d磨料层与流平树脂层在光固化过程中(uv曝光条件下)无法做到共同固化、粘接,影响粘接性能,容易出现层间分离的现象。上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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