一种自润滑抛光橡胶材料及其制备方法和产品与流程

文档序号:18458742发布日期:2019-08-17 01:49阅读:628来源:国知局
本发明涉及一种自润滑抛光橡胶材料及其制备方法和产品,属于橡胶材料及抛光用品领域。
背景技术
:抛光用机械、化学或电化学的作用,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。目前国内制造业应用最广泛的抛光工艺是一种机械化学抛光工艺,即对用抛光头搭配抛光液对产品进行抛光加工,抛光液在产品和抛光头之间主要是起润滑作用,但是抛光液是一种一次性用品,含有各种有害化学成分,污染大;而且对于不同材质的产品,所对应的的抛光液和抛光头也不尽相同,通用性低,由此造成抛光液和抛光头的产品价格高;由于抛光头的耐磨性差,所以抛光头在实际生产中是一种易耗品。抛光耗材在实际加工时,会受到一个垂直于旋转方向的离心力,而现有的抛光耗材在受到此力时,会在短时间内呈现出被拉伸的效果,在加工停止后现有抛光材料的拉伸变形又不能完全恢复,在完成下次加工时,又会被拉伸,以此循环,抛光材料的尺寸会对抛光精度和效果方面有一定的影响,而抛光材料的尺寸不断增大会影响抛光加工质量稳定性,促使技术人员淘汰加工耗材,因此现有抛光耗材的抗蠕变性不足会直接影响抛光质量的稳定性,进而影响抛光加工的成本。因此现在市场上急需一种能够减少使用或不使用抛光液的、通用性强、寿命长、抗蠕变性好的抛光材料。技术实现要素:本发明为了解决上述问题而提供的一种自润滑抛光橡胶材料,按重量份计,包括天然橡胶100份、氧化铈粉10-40份、金刚石粉5-20份、氧化铝粉5-20份、亮光剂0.3-1.5份、橡胶硫化剂1-2份、色素0.5份。可选的,所述天然橡胶的邵氏硬度在10-80度之间。可选的,所述氧化铈粉的粒径在1.0-6.0微米之间。可选的,所述金刚石的粉粒径在1.0-9.0微米之间。可选的,所述氧化铝粉的粒度在100-10000微米之间。本发明所涉及自润滑抛光橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配重比例,按先后顺序依次向热搅拌机内,加入天然橡胶、氧化铈粉、金刚石粉、氧化铝粉、亮光剂、橡胶硫化剂、色素,每加入一种物质,需均速地搅拌10-30分钟,温度保持在100-150度之间,直至各物质充分混合,混合物呈粘性糊状。步骤二、将步骤一得到产物加入到热压机的热压模具中,热压加工3-10分钟,热压的温度为150-220摄氏度。步骤三、将步骤二得到的产物,取出并放置到阴凉的地方静置20-30分钟。另外的,本发明还提供一种产品,所述产品为经所述的自润滑抛光天然橡胶材料成型后所生产的产品。相较于现有技术,本发明的自润滑抛光天然橡胶材料在作为抛光耗材时,不需要添加研磨剂或抛光剂,磨形速度快,通用性好,耐磨性好,抗蠕变性好。具体实施方式按重量份计,包括橡胶100份、氧化铈粉10-40份、金刚石粉5-20份、氧化铝粉5-20份、亮光剂0.3-1.5份、橡胶硫化剂1-2份、色素0.5份。邵氏硬度在10-80度之间的天然橡胶硬度适中,天然橡胶机械强度高、耐磨、耐压、伸长率高、弹性高、滞后损失小,能耐多次屈挠弯曲变形,橡胶对比硅胶具有更好的抗腐蚀性,在受力变形后能够更快恢复形状,而且经硫化处理后的天然橡胶与硅胶材料对比抗蠕变性能好,能够更稳定地保持加工质量,更好地发挥其他物质在抛光时的作用。粒径在1.0-6.0微米之间的氧化铈粉,具有抛光速度快、光洁度高和使用寿命长的优点,因为它能用化学分解和机械摩擦二种形式同时抛光。粒径在1.0-9.0微米之间的金刚石粉,具有良好的韧性,在研磨抛光过程中能够保持高磨削力的同时不易产生划伤物件表面,广泛用于光学晶体、陶瓷、超硬合金等各种硬质材料的研磨和抛光。粒度在100-10000微米之间的氧化铝粉,具有良好的耐磨性,提升本发明产品的使用寿命。橡胶硫化剂能够使橡胶线性分子结构通过硫化剂的架桥而变成立体网状机构,从而使橡胶的机械物理性能得到明显的改善。本发明所涉及自润滑抛光天然橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:步骤一、按配重比例,按先后顺序依次向热搅拌机内,加入天然橡胶、氧化铈粉、金刚石粉、氧化铝粉、亮光剂、橡胶硫化剂、色素,每加入一种物质,需均速地搅拌10-30分钟,温度保持在100-150摄氏度之间,直至各物质充分混合,混合物呈粘性糊状;步骤二、将步骤一得到产物加入到热压机的热压模具中,热压加工3-10分钟,热压的温度为150-220摄氏度;步骤三、将步骤二得到的产物,取出并放置到阴凉的地方静置20-30分钟。另外的,本发明还提供一种产品,所述产品为经所述的自润滑抛光天然橡胶材料成型后所生产的产品。本发明产品制成抛光耗材后,搭配清水,可以显著提升抛光效果,清水后可以起到以下作用:悬浮作用本发明产品在抛光时持续不断的以微粒形式消耗,消耗的微粒悬浮在水中,可以加强研磨抛光效果。冷却作用防止工件表面烧伤和产生裂纹,水能渗入高温研磨区域内,接近热源,进而降低研磨区温度。清洗作用会产生大量细碎的磨屑和磨粒粉末,容易粘附在抛光材料和工件表面上,从而影响抛光材料表面质量,抛光精度。为对本发明的目的、技术手段及功能效果有进一步的了解,现结合具体实施例对本发明进行以下说明实施例1:一种自润滑抛光橡胶材料,按重量份计,包括邵氏硬度70度的天然橡胶100份、粒径2.0微米的氧化铈粉20份、粒径3.0微米的金刚石粉10份、粒度7000微米的氧化铝粉10份、亮光剂1份、橡胶硫化剂1份、色素0.5份。本实施例所涉及的自润滑抛光橡胶材料的制备方法包括以下步骤:步骤一、按配重比例,按先后顺序依次向热搅拌机内,加入橡胶、氧化铈粉、金刚石粉、氧化铝粉、亮光剂,每加入一种物质,需均速地搅拌10-30分钟,温度保持在100-150摄氏度之间,直至各物质充分混合,混合物呈粘性糊状;步骤二、将步骤一得到产物加入到热压机的热压模具中,热压加工3-10分钟,热压的温度为150-220摄氏度;将本实施例所涉及的自润滑抛光橡胶材料制成抛光耗材。步骤三、将步骤二得到的产物,取出并放置到阴凉的地方静置20-30分钟。实施例2:一种自润滑抛光橡胶材料,按重量份计,包括邵氏硬度60度的天然橡胶100份、粒径3.0微米的氧化铈粉20份、粒径2.0微米的金刚石粉10份、粒度7000微米的氧化铝粉10份、亮光剂1份、橡胶硫化剂1份、色素0.5份。本实施例所涉及的自润滑抛光橡胶材料的制备方法包括以下步骤:步骤一、按配重比例,按先后顺序依次向热搅拌机内,加入天然橡胶、氧化铈粉、金刚石粉、氧化铝粉、亮光剂、橡胶硫化剂、色素,每加入一种物质,需均速地搅拌10-30分钟,温度保持在100-150度之间,直至各物质充分混合,混合物呈粘性糊状。步骤二、将步骤一得到产物加入到热压机的热压模具中,热压加工3-10分钟,热压的温度为150-220摄氏度;步骤三、将步骤二得到的产物,取出并放置到阴凉的地方静置20-30分钟。将本实施例所涉及的自润滑抛光橡胶材料制成抛光耗材。以上各实施例的产品制成抛光耗材,并与业内常用的各种抛光手段做比较,测试如下:对比测试1将实施例1的产品、实施例2的产品、半合成纤维分别制成直径20毫米厚度4毫米的抛光小圆片,半合成纤维小圆片搭配抛光液抛光作为对照例1(半合成纤维搭配抛光液是特种玻璃抛光的一种常用、有效的抛光手段),本发明两个实施例制成的产品配合清水抛光,所有抛光材料的转速为3000rpm,被抛光的物件为未抛光的、厚度为30毫米的特种玻璃,实验结果如下:对比测试2将实施例1的产品、实施例2的产品、金刚石磨片分别制成直径20毫米厚度4毫米的抛光小圆片,金刚石磨片小圆片搭配抛光液抛光作为对照例2(金刚石磨片搭配抛光液抛光是陶瓷抛光的最有效的抛光手段),本发明两个实施例制成的产品配合清水抛光,所有抛光材料的转速为3000rpm,被抛光的物件为未抛光的、厚度为30毫米的陶瓷,实验结果如下:对比测试3将实施例1的产品、实施例2的产品、工业级百洁布分别制成直径20毫米厚度4毫米的抛光小圆片,工业级百洁布小圆片搭配抛光液抛光作为对照例3(工业级百洁布搭配抛光液抛光,是铝合金抛光的最有效的抛光手段),本发明两个实施例制成的产品配合清水抛光,所有抛光材料的转速为3000rpm,被抛光的物件为未抛光的、厚度为80毫米的铝合金板,实验结果如下:对比测试4将实施例1的产品、实施例2的产品、工业级百洁布分别制成直径20毫米厚度4毫米的抛光小圆片,工业级百洁布小圆片搭配抛光液抛光作为对照例4(工业级百洁布搭配抛光液抛光,是不锈钢抛光的最有效、最普遍的抛光手段),本发明两个实施例制成的产品配合清水抛光,所有抛光材料的转速为3000rpm,被抛光的物件为未抛光的、厚度为80毫米的不锈钢板,实验结果如下:对比测试5对照例5实验材料选用及制造方法如下:选用邵氏硬度70度的硅胶原料100份、粒径2.0微米的氧化铈粉20份、粒径3.0微米的金刚石粉10份、粒度7000微米的氧化铝粉10份、亮光剂1份、橡胶硫化剂1份、色素0.5份。本实施例所涉及的自润滑抛光橡胶材料的制备方法包括以下步骤:步骤一、按配重比例,按先后顺序依次向热搅拌机内,加入硅胶原料、氧化铈粉、金刚石粉、氧化铝粉、亮光剂、橡胶硫化剂、色素,每加入一种物质,需均速地搅拌10-30分钟,温度保持在100-150度之间,直至各物质充分混合,混合物呈粘性糊状。步骤二、将步骤一得到产物加入到热压机的热压模具中,热压加工3-10分钟,热压的温度为150-220摄氏度;步骤三、将步骤二得到的产物,取出并放置到阴凉的地方静置20-30分钟。根据以上方法得到对照例5的实验材料,将实施例1、实施例2、对照例5得到的产品分别制成200毫米×40毫米×2毫米的小方块,并且对小方块的两个宽边施加共50牛的拉力,并且每隔1小时测量一次小方块形变长度,用形变长度减去初始长度得到形变量,用形变量除以初始长度,得到蠕变率ε,实验结果如下:实施例1的蠕变特性表:蠕变率(%)时间(h)606.716.826.8536.8646.86556.86766.86776.8786.87296.87110实施例2的蠕变特性表:对照例5的蠕变特性表:蠕变率(%)时间(h)808.719.6210.2310.7411511.2611.25711.28811.3911.3110综上,相比于现有技术,本发明所自润滑抛光橡胶材料及其产品适用于多种不同硬度的材质的抛光加工,并且与现有产品对比,无论磨削速度、磨削效果、产品寿命均有显著提升,而且与硅胶材料相比,本发明的抗蠕变性更好,能够更稳定地保持抛光质量。以上所述实施例,只是本发明的较佳实例,并非来限制本发明的实施范围,故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本发明专利申请范围。当前第1页12
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