一种空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种空心玻璃微珠/氟铝酸钾‑弹性树脂复粒及其制备方法与应用，所述的复粒以弹性树脂为基质，空心玻璃微珠和氟铝酸钾均匀分布在所述的基质内，空心玻璃微珠和氟铝酸钾的体积占所述复粒总体积的30‑70％，空心玻璃微珠与氟铝酸钾的体积比为3‑7:7‑3。由于复粒颗粒粒径相对粗大，表面上带有大面积的亲油性弹性树脂，有助于在液态抛光轮混合料中阻止复粒漂浮，同时起到阻挡重质颗粒的沉降的作用，提高了液态混合料的均质性，替代了现有的水溶性盐，改善了抛光轮的技术性能。

A Hollow Glass Bead/Potassium Fluoroaluminate-Elastic Resin Composite and Its Preparation Method and Application

The invention discloses a hollow glass microsphere/potassium fluoroaluminate elastic resin composite and its preparation method and application. The composite is based on elastic resin, and hollow glass microspheres and potassium fluoroaluminate are evenly distributed in the matrix. The volume of hollow glass microspheres and potassium fluoroaluminate accounts for 30 70% of the total volume of the composite, and the volume ratio of hollow glass microspheres to potassium fluoroaluminate is 3%. 7:7 3. Because of the relatively large particle size and the large area of oil-affinity elastic resin on the surface of the composite particles, it is helpful to prevent the floating of the composite particles in the mixtures of liquid polishing wheels, at the same time it can prevent the settlement of heavy particles, improve the homogeneity of the liquid mixtures, replace the existing water-soluble salts, and improve the technical performance of the polishing wheels.

【技术实现步骤摘要】
一种空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒及其制备方法与应用
本专利技术属于磨具
，具体涉及一种空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒及其制备方法与应用。
技术介绍
目前对石材、玻璃、陶瓷等材料的磨削/抛光，广泛采用不饱和聚酯树脂结合剂抛光轮，抛光轮中的结合剂为不饱和聚酯树脂，磨料为碳化硅、氧化铝等，填料为惰性填料和活性填料，采用树脂浇铸成型工艺，其中填料多种多样，例如能帮助抛光轮提高加工性能、增强树脂体系的助磨性或功能性的填料；不影响性能前提下降低材料成本的惰性填料。常规抛光轮中的填料不可缺少的使用水溶性盐类，例如氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾等，由于这类抛光轮处在水为冷却液的加工环境下，因为在磨削/抛光期间，水将急速熔化盐，在抛光轮的表面上产生孔穴，孔穴起到收容磨屑和冷却液的作用，降低了抛光轮与工件之间的接触面积，减少了阻抗，进而促进了磨削和抛光。如果抛光轮的表面无孔穴存在，则将在使用期间出现表面高温灼烧、钝化，或者工件抛光表面出现哑光，从而达不到最终的表面抛光加工要求。水溶性盐自身存在的缺陷是高吸湿性。当抛光轮处于潮湿环境下，盐将吸收环境的水分，使抛光轮表面吸附大量水分，随着存放时间的延长，在温度湿度交替变化下，抛光轮表面上将再结晶出盐粒，该现象影响了抛光轮的外观，且富集的盐对表面树脂具有腐蚀性。进一步讲，抛光轮表面层的吸潮，使得包含的水分由表及里的渗透，如果在冬季使用抛光轮，一旦所处环境温度低于0℃以下，水分冻结成冰，造成的体积增大，将使抛光轮出现内部裂纹，很容易造成抛光轮使用期间炸裂，带来安全隐患。因此，尽管一般性水溶性盐相对低廉，且造孔容易，但是存放不便，发生安全隐患。另外一种产生孔穴的方式是在树脂结合剂中添加发泡剂，在树脂固化前通过发泡来产生孔穴，但是这类发泡剂对树脂具有苛刻的要求，只适用于聚氨酯树脂结合体系。虽然空心玻璃微珠已经公开了可以在树脂结合剂磨具中作为造孔剂的应用，但是因为不饱和聚酯树脂的密度约为1.15g/cm3，而空心玻璃微珠的密度仅约0.1-0.7g/cm3，且呈表面光滑，流动性良好的球形，在磨具制造工艺期间，无法避免的出现树脂呈液态的阶段，在该阶段，空心玻璃微珠将呈强烈漂浮趋势，严重影响了磨具的组织均质性。这种现象在高含量树脂磨具或浇铸型树脂磨具中表现的尤为突出，除非磨具组成中降低树脂含量，提高磨料或填料数量，降低磨具组成各成分的迁移性，才能实现磨具呈多组分的均匀组织，但是这样会严重压缩磨具的设计空间，从而限制了空心玻璃微珠的应用。鉴于以上原因，特提出本专利技术。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的以上问题，本专利技术提供了一种空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒及其制备方法与应用，本专利技术制备的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒的颗粒相对增粗，表面上带有大面积的亲油性弹性树脂，有助于在液态抛光轮混合料中阻止复粒漂浮，提高了抛光轮各成分的均质性，由于复粒适应于抛光轮的浇铸工艺，扩大了抛光轮的设计自由度，进而在克服原技术存在的问题基础上，提高了抛光轮的各项性能，包括效率、寿命和抛光效果等。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒，所述的复粒以弹性树脂为基质，空心玻璃微珠和氟铝酸钾均匀分布在所述的基质内，空心玻璃微珠和氟铝酸钾的体积占所述复粒总体积的30-70％，空心玻璃微珠与氟铝酸钾的体积比为3-7:7-3。进一步的，空心玻璃微珠的粒径为10-300μm，壁厚为1-2μm，密度为0.1-0.7g/cm3。本专利技术公开的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒中采用空心玻璃微珠和氟铝酸钾的体积占所述复粒总体积的30-70％，空心玻璃微珠与氟铝酸钾的体积比为3-7:7-3，使得复粒的密度范围在0.9-1.2g/cm3之内，如果玻璃微珠的体积和氟铝酸钾的体积低于30％，则将在抛光轮组分中所占比例偏低，造孔作用不明显，而超过70％，则会使复粒的密度偏低而造成漂浮性提高。进一步的，氟铝酸钾呈粉末状，粒度小于40μm，密度为2.7g/cm3。进一步的，所述的复粒为规则或不规则的颗粒，颗粒粒径为200-1500μm。当玻璃微珠以高体积填充弹性树脂时，即玻璃微珠体积填充时，优选选用多种粒径的混合微珠，通过不同粒径微珠降低微珠之间的间隙，有效实现体积填充率，当微珠以低体积填充弹性树脂时，通过低松装密度来有效确保混合料的均质性。进一步的，所述的弹性树脂为热固性树脂。优选的，固化后，所述的热固性树脂的邵氏硬度为40-80HD。更优选的，所述的弹性树脂为聚氨酯或环氧树脂。本专利技术的弹性树脂的常温固化降低工艺条件要求，且成本低廉，不过度提高材料和工艺成本，树脂的来源广泛，可以在市售的双组分聚氨酯和双组分环氧树脂中按最终邵氏硬度的技术要求，选择合理的树脂类型。复粒的颗粒呈柱状、条状、三棱锥、六面体和不规则各种形状，可以是单一形状也可以是混合几种形状。本专利技术中所述的颗粒粒径为200-1500μm是指复粒颗粒截面的最大尺寸为200-1500μm，在使用过程中，如果颗粒尺寸低于200μm，则将可能提高复粒的漂浮，并削弱阻挡重质颗粒的沉降作用，而颗粒尺寸大于1500μm，则将可能使抛光轮表面上出现偏大的孔穴，影响磨削/抛光的品质。进一步的，所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒的密度为0.9-1.2g/cm3。一种所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒的制备方法，包括如下步骤：(1)将空心玻璃微珠和氟铝酸钾加入到所述的弹性树脂中，进行搅拌，混合均匀，得到混合料；(2)将所述的混合料浇铸到模具中，然后常温固化，使弹性树脂处于凝胶状，进行粉碎粒径至200-1500μm，得到初始复粒；(3)对所述的初始复粒进行热处理，得到所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒。进一步的，，步骤(1)中按照重量份，空心玻璃微珠为18-22重量份、氟铝酸钾为115-120重量份、弹性树脂95-105重量份。进一步的，，步骤(3)中热处理的温度为60-100℃，时间为3-12h。进一步的，，步骤(3)中热处理的温度为80-90℃，时间为7-8h。一种所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒在抛光轮中的应用。所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒在制备抛光轮中作为造孔剂。进一步的，抛光轮的制备方法如下：(a)将所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒、磨料、填料加入到不饱和聚酯树脂中，搅拌均匀，然后加入固化剂和促进剂，混合均匀；(b)然后放入到备用的抛光轮成型模具中，常温固化，取出型件，得到所述的抛光轮。进一步的，按照重量份，不饱和聚酯树脂900-1100重量份、磨料为250-350重量份、填料为250-350重量份、空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒50-100重量份、促进剂10-20重量份、固化剂10-20重量份。进一步的，步骤(a)中所述的磨料为熔融氧化铝、碳化硅、金刚石、刚玉、石榴石或玻璃粉，所述的填料为云母、石英、二氧化钛、冰晶石、长石白铅矿、橄榄石、石膏、粘土、碳酸钙、白云石、氢氧化铝或二氧化硅，所述的固化剂为过氧化甲乙酮，所述的促进剂为环烷酸钴。本专利技术中磨削和抛光具有共同作用都是对工件表面进行材料切除，只是磨削的切除量较大，而抛光的切除量较小，或者磨削的含义是使用磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空心玻璃微珠/氟铝酸钾‑弹性树脂复粒，其特征在于，所述的复粒以弹性树脂为基质，空心玻璃微珠和氟铝酸钾均匀分布在所述的基质内，空心玻璃微珠和氟铝酸钾的体积占所述复粒总体积的30‑70％，空心玻璃微珠与氟铝酸钾的体积比为3‑7:7‑3。

【技术特征摘要】
1.一种空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒，其特征在于，所述的复粒以弹性树脂为基质，空心玻璃微珠和氟铝酸钾均匀分布在所述的基质内，空心玻璃微珠和氟铝酸钾的体积占所述复粒总体积的30-70％，空心玻璃微珠与氟铝酸钾的体积比为3-7:7-3。2.根据权利要求1所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒，其特征在于，空心玻璃微珠的粒径为10-300μm，壁厚为1-2μm，密度为0.1-0.7g/cm3。3.根据权利要求1所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒，其特征在于，所述的复粒为规则或不规则的颗粒，颗粒粒径为200-1500μm。4.根据权利要求1所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒，其特征在于，所述的弹性树脂为热固性树脂，优选的，固化后，所述的热固性树脂的邵氏硬度为40-80HD，更优选的，所述的弹性树脂为聚氨酯或环氧树脂。5.根据权利要求1所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒，其特征在于，所述的空心玻璃微珠/氟铝酸钾-弹性树脂复粒的密度为0.9-1.2g/cm3。6.一种权利要求1-5任意一项所述的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珮豪，彭波，
申请(专利权)人：天津百恩威新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12