一种高综合性能复合研磨片及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种研磨片及其制造方法，具体涉及一种高综合性能复合研磨片及其 制造方法，属于涂覆模具领域。
【背景技术】
[0002] 研磨片是指利用超精密涂布技术，将精选的微米或纳米级研磨微粉(金刚石、碳化 硅、氧化铝、氧化硅、氧化铈等)与高性能粘合剂均匀分散后，涂覆于基材表面，然后经过高 精度裁剪工艺加工而成;研磨片运用领域非常广泛，如光通信领域、微型电机领域、硬盘领 域等。例如目前市面上使用的钢纸砂盘，钢纸砂盘又称钢纸磨片、高速磨片、研磨盘，它是以 钢纸为基材，以合成树脂为粘结剂制成的一种盘状涂附磨具。其抗张强度大、耐磨性特强， 可安装在电动或风动角向磨光机上对金属和非金属材料各种型面进行除锈、去毛刺、去漆、 打磨焊缝，是家具制造和机械修理工作中磨削、磨平、磨光的理想工具，广泛应用于木材、家 具、造船、冶金、汽车、机械、仪表、桥梁和建筑行业，但是现有的研磨片耐磨性差，使用寿命 短等弊端越来越明显。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高综合性能复合 研磨片及其制造方法，该制造方法简单易行，制造成本低廉，制造出的复合研磨片具有耐老 化、耐疲劳、耐高温、耐磨损，使用寿命长，抛光效率高。
[0004] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种高综合性能复合研磨片，包括基材、研磨 颗粒及胶粘剂，研磨颗粒通过胶粘剂附着在基材上，基材表面为圆形，基材表面被划分为若 干区域，若干区域分别为以基材表面的中心为圆心的圆形区域和数个同心圆环区域，同一 区域附着的研磨颗粒大小相同，不同区域附着的研磨颗粒大小不同，附着在基材各个区域 上的研磨颗粒的大小沿基材中心向基材边缘逐渐增大，其中： 研磨颗粒为复合研磨颗粒，由纳米二氧化铈和二氧化硅两种颗粒复合而成，复合研磨 颗粒具体的制备方法如下： (Π 单分散二氧化硅颗粒的制备 量取80ml氨水置于500ml的烧杯中，然后向烧杯中依次加入140ml的无水乙醇及70ml的 去离子水，搅拌均匀后置于50°C恒温水浴中华保温10_15min，并在磁力搅拌条件下逐滴加 入50ml的正硅酸乙酯，滴加时间控制在8-10min，滴加完后继续搅拌30-50min，陈化15-18h 后将沉淀物离心分离，并将生成物用蒸馏水冲洗2-4次，最后用无水乙醇清洗一次，清洗后 置于70-80°C的鼓风干燥箱中烘干，将所制得的前驱体研磨，在500°C下煅烧50-60min，得到 单分散纳米二氧化硅颗粒； _)复合研磨颗粒的制备 将六水硝酸亚铈溶于正丙醇及去离子水的混合溶液中，然后再加入乙酰丙酮，配置铈 溶胶，在室温下搅拌15-18h，获得透明澄清的亮黄色溶胶，再将步骤[丨]制得的单分散二氧化 硅颗粒在超声加机械搅拌的条件下浸渍在获得的铈溶胶中20-30min，然后将表面包覆有铈 溶胶的纳米二氧化硅颗粒离心，置于70_80°C鼓风干燥箱中烘干，经500°C锻烧40-50min，即 可得到复合研磨颗粒； 胶粘剂由甲乙两组份组成，甲组份和乙组份按质量比计甲组份：乙组份=2:1的比例混 合，其中： 甲组份按质量份数计包括以下成分： 有机硅改性环氧树脂:40-60份，聚氨酯弹性体：15-25份，扩链剂：1-3份，填料:5-8份， 增塑剂:3-5份，催化剂:2-4份，发泡剂:6-8份，阻燃剂：1-3份，抗水解剂:2-4份，复合稀土： 0.8-1.4份，季戊四醇四硬酯酸盐：1-3份，硅烷偶联剂：10-18份，固化剂:20-30份，稀释剂： 5-10份； 扩链剂为二元胺或二元醇;填料为炭黑;增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯;催化剂为苄基三 乙基氯化铵;发泡剂为甲基硅油；阻燃剂为磷酸三酯;抗水解剂为聚碳化二胺；固化剂为改 性聚酰胺类固化剂;稀释剂为甲醇或乙酸乙酯；复合稀土按重量百分比包含以下成分:La: 12-16%，Y:15-17%，Sc :5-8%，Gd:8-10%，Sm:9-15%，Pr:13-16%，其余为镧系元素，以上各组分 之和为100%; 乙组份按质量份数计包括以下成分： 水溶性酚醛树脂:46-70份，轻质碳酸钙:3-6份，有机膨润土: 5-11份，二硫化钼：1-3份， 羧基液体丁腈橡胶:. 9-1.2份。
[0005] 本发明进一步限定的技术方案为： 前述高综合性能复合研磨片中，在制备单分散二氧化硅颗粒时，六水硝酸亚铈、正丙醇 及去离子水按质量比计六水硝酸亚铈:正丙醇:去离子水=1:2:2的比例混合。
[0006] 前述高综合性能复合研磨片中，研磨颗粒的大小为0.1μηι-20μηι。
[0007] 前述高综合性能复合研磨片中，基材的厚度为50-90μπι，并基材为聚酯薄膜、聚 酰胺薄膜、聚丙烯薄膜或聚乙烯薄膜。
[0008] 本发明还设计一种高综合性能复合研磨片的制造方法，该复合研磨片的制造方法 包括以下流程:上胶工序、植砂工序、后固化工序、揉曲带水工序、激光切割工序、基材防形 变处理工序和存储工序，具体操作如下： (-)先制备出胶粘剂，然后在选好的基材上涂覆胶粘剂，胶粘剂采用辊涂、刮涂或平涂中 的至少一种方式涂覆于基材上； 胶粘剂的具体制备方法如下： a. 甲组份的制备 将有机硅改性环氧树脂、聚氨酯弹性体、填料送至分散缸中，开启搅拌器缓慢搅拌，搅 拌速度为300-350转/min，搅拌16-19min后，然后加入增塑剂、扩链剂、催化剂、发泡剂、阻燃 剂，继续搅拌20-30min，搅拌速度为150-200转/min，再向分散刚中加入复合稀土、季戊四醇 四硬酯酸盐、硅烷偶联剂、抗水解剂，继续搅拌l〇_19min，搅拌速度为340-390转/min得到混 合物； 用稀释剂溶化固化剂，然后将溶化后的固化剂与混合物进行混合，室温下固化得到甲 组份待用； b. 乙组份的制备 将水溶性酚醛树脂、轻质碳酸钙、有机膨润土、二硫化钼、羧基液体丁腈橡胶一并送至 分散缸中进行搅拌混合，搅拌速度为200-300转/min，搅拌20-30分钟后，出料得到乙组份待 用； c.胶粘剂的合成 将甲乙组份按质量比甲：乙=2:1的比例搅拌混合均匀，搅拌速度为100-200转/min，搅 拌20-30min即可得到该胶粘剂； _将研磨颗粒按照基材上划分的区域进行散布，嵌于胶粘剂上，同一区域研磨颗粒大 小相同； 研磨颗粒盛于手用筛中，旋振筛子，使研磨颗粒借助自身的重量，均匀地嵌于水平摆放 着的基材的粘胶剂内，各个区域使用不同目的手用筛； 罔将步骤二中嵌有研磨颗粒的半成品依次进行后固化工序、揉曲带水工序、激光切割 工序、基材防形变处理工序和存储工序进而制得研磨片成品； 后固化工序中：胶粘剂在在60_80°C的温度下固化20-40min; 揉曲带水工序中：采用机械揉曲中的径向揉曲和两个45°揉曲相结合，其中带水量< 20g/m2,经机械揉曲后卷曲度< 12mm。
[0009] 本发明进一步限定的技术方案为： 前述高综合性能复合研磨片的制造方法中，步骤(三)中基材防形变处理工序中采用防 形变树脂对基材进行喷涂或涂覆处理，防形变树脂是水性聚氨酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂 或丙烯酸树脂。
[0010] 本发明的有益效果是： 抛光浆料的成分(研磨颗粒、助剂等)是影响抛光表面质量的关键因素之一，目前，采用 的研磨颗粒一般为二氧化硅、二氧化铈或三氧化二铝等传统无机研磨颗粒，这些单一的研 磨颗粒往往得不到令人满意的抛光效果，如，二氧化硅容易配置成具有良好分散稳定性的 浆料，但其抛光塑料偏低，在实际应用中往往需要在抛光料中添加氧化剂等来改善抛光速 率，从而造成抛光料的化学成份复杂，三氧化二铝研磨颗粒具有较高的硬度，虽然抛光速率 较高，但易造成表面划伤从而影响成品率，二氧化铈具有优异的抛光能力，但分散稳定性较 差，本发明中的研磨颗粒为复合研磨颗粒，克服了单一研磨颗粒的不足，结合了两者的优 点，这种复合研磨颗粒对抛光后的晶片具有良好的抛光效果，表