一种光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘及其制备方法。以磨料、高分子胶、纤维粉为原料，制备磨料凝胶；再粉碎，制备磨料凝胶粉；以磨料凝胶粉、热固性树脂、纤维粉为原料，发泡固化，制备光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘。传统的光学玻璃抛光方式都是用聚氨酯抛光垫加磨料抛光液进行抛光，抛光效率低，需要多道工序才能将表面抛光至Ra低于5nm，同时抛光液的废液环境处理成本也是一直居高不下，工作环境不环保。本发明专利技术采用新的技术思路，加工过程中，凝胶体遇水会溶胀，提高了弹性；同时，得到的抛光盘极大的增强了抛光垫的寿命，与之前凝胶抛光垫相比，寿命提高了10倍。提高了10倍。提高了10倍。

【技术实现步骤摘要】
一种光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘及其制备方法


[0001]本专利技术属于抛光技术，具体涉及一种光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘及其制备方法。

技术介绍

[0002]光学玻璃是光电技术产业的基础和重要组成部分，作为光电子基础材料的光学玻璃在光传输、光储存和光电显示三大领域的应用更是突飞猛进，成为社会信息化尤其是光电信息技术发展的基础条件之一。光学玻璃和其它玻璃的不同点在于它作为光学系统的一个组成部分，必须满足光学成象的要求。所以对其加工要求非常高。光学玻璃以二氧化硅为主要成分，具有耐高温、膨胀系数低、机械强度高、化学性能好等特点，在加工过程中属于难加工材料，传统的光学玻璃抛光方式都是用聚氨酯抛光垫加磨料抛光液进行抛光，比如现有技术公开了纳米金刚石凝聚物/稀土复合抛光液，稀土氧化物抛光粉优选为采用机械化学反应法和溶胶
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凝胶法自制而成的平均粒径≤30nm的纳米球形氧化铈，制得的抛光液适用于液晶导电玻璃、平面光学玻璃；比如提出一种水介质分散铈锆氧化物纳米材料，该材料是以水为分散介质，以氧化铈与氧化锆组成的固溶体纳米颗粒为分散相的溶胶体，其中纳米颗粒为单晶体，可用于光学玻璃抛光；现有技术公开了一种高密度碳酸稀土高温爆裂法制备超细高铈稀土抛光粉的方法，对光学玻璃、硅晶片、显示屏等材料的抛光可提高表面性能。现有技术抛光效率低，需要多道工序才能将表面抛光至Ra低于5nm以下，同时抛光液的废液环境处理成本也是一直居高不下，工作环境不环保。

技术实现思路

[0003]本专利技术是基于化学柔性抛光原理，首先将磨料分散到溶胶体中，然后将胶体凝胶固化成特定形状，当凝胶固化后通过粉碎机将含有磨料、溶胶、纤维等的固体粉碎成为一定直径的粉末，然后将粉末再分散到环氧树脂中，搅拌均匀后通过发泡成型，得到光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘。
[0004]本专利技术采用如下技术方案：一种光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘的制备方法，包括以下步骤：（1）以磨料、高分子胶、纤维粉为原料，制备磨料凝胶；再粉碎，制备磨料凝胶粉；（2）以磨料凝胶粉、热固性树脂、纤维粉为原料，发泡固化，制备光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘。
[0005]本专利技术公开了根据上述光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘的制备方法制备的光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘。
[0006]本专利技术公开了上述光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘在制备玻璃加工工具中的应用，或者上述光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘在加工玻璃中的应用。优选的，玻璃为光学玻璃。
[0007]本专利技术公开了一种利用上述光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘加工玻璃的方法，包括以下步骤，在抛光机上，利用光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘加工玻璃，实现玻璃的加工。
[0008]本专利技术中，磨料为氧化铈；高分子胶为生物胶，比如黄原胶；纤维粉为胶原纤维粉；热固性树脂为环氧树脂，作为常识热固性树脂由树脂原料及固化剂组成，树脂原料、固化剂的质量比为（1～5）∶1。优选的，胶原纤维粉的直径为1～100μm，长度为50～500μm；进一步优选的，胶原纤维粉的直径为10～80μm，长度为100～300μm；再优选的，胶原纤维粉的直径为20～50μm，长度为150～250μm。
[0009]本专利技术中，步骤（1）中，高分子胶、磨料、纤维粉的质量比为1∶（30～80）∶（10～80），优选的，高分子胶、磨料、纤维粉的质量比为1∶（40～60）∶（20～50）；进一步优选的，高分子胶、磨料、纤维粉的质量比为1∶（45～50）∶（30～45）。
[0010]本专利技术中，步骤（2）中，磨料凝胶粉、热固性树脂、纤维粉的质量比为1∶（0.5～5）∶（0.1～0.5），优选的，磨料凝胶粉、热固性树脂、纤维粉的质量比为1∶（0.8～3）∶（0.1～0.4），进一步优选的，磨料凝胶粉、热固性树脂、纤维粉的质量比为1∶（0.8～1.5）∶（0.15～0.3）。
[0011]本专利技术中，步骤（1）中，将磨料、高分子胶、纤维粉、水混合，再固化形成凝胶，然后干燥，得到磨料凝胶；再粉碎，制备磨料凝胶粉，所述凝胶粉的粒径为1～500um，优选的，凝胶粉的粒径为5～200um，进一步优选的，凝胶粉的粒径为50～100um。优选的，采用金属离子固化形成凝胶，比如钾离子、钙离子等；干燥选择风干。
[0012]本专利技术中，步骤（2）中，发泡固化在真空加热环境中进行，优选的，真空度为0.1～1MPa，优选的，真空度为0.3～0.9MPa，进一步优选的，真空度为0.5～0.8MPa；加热的温度为50～100℃，优选的，加热的温度为55～90℃，进一步优选的，加热的温度为60～80℃；发泡固化的时间为30～100小时，优选的，发泡固化的时间为40～60小时。
[0013]传统的光学玻璃抛光方式都是用聚氨酯抛光垫加磨料抛光液进行抛光，抛光效率低，需要多道工序才能将表面抛光至Ra低于5nm以下，同时抛光液的废液环境处理成本也是一直居高不下，工作环境不环保。申请人之前公开的凝胶抛光垫（砂轮）改善了聚氨酯抛光垫的一些缺点，但是用于加工光学玻璃时，发现其寿命偏低。本专利技术采用新的技术思路，通过将磨料分散在生物胶体，比如黄原胶中，与纤维粉组合在一起凝胶固化，再通过粉碎机将其粉碎为一定大小的粉末，然后将粉末分散固结在环氧树脂里，得到的抛光盘既保证了抛光垫的柔性，加工过程中，凝胶体遇水会溶胀，提高了弹性；同时，得到的抛光盘极大的增强了抛光垫的寿命，与之前凝胶抛光垫相比，寿命提高了10倍。
[0014]本专利技术进一步限定凝胶磨料颗粒粉末粒径、纤维粉的大小、树脂的种类，通结合三者的配比，在固化过程中组成三维结构，将抛光垫中磨料可以很好的依附在网状结构中，避免埋在树脂里，提升了抛光盘的锋利度。抛光盘呈现的三维立体空间、多孔结构，保证了加工过程中的自锐性。
[0015]本专利技术将磨料半固结在网状抛光垫中，在加工过程中的不需要额外的化学抛光液，极大的降低了成本和保护了环境。尤其是，采用本专利技术抛光盘抛光光学玻璃，在短时间内可实现镜面效果，这是现有技术无法预期的。
附图说明
[0016]图1为本专利技术抛光盘的扫描电镜图；图2为抛光盘截面的金相显微镜图；图3为本专利技术抛光盘的实物图；图4为本专利技术抛光盘的实物截面图；图5为加工光学石英玻璃示意图；图6为加工前后玻璃的实物图；图7为加工后粗糙度测试图；图8为加工前后玻璃的扫描电镜图；图9为对比例三抛光盘的实物截面图；图10为对比例四抛光盘的实物截面图。
具体实施方式
[0017]本专利技术涉及的原料为现有产品，具体制备操作以及性能测试为常规技术。胶原纤维的直径40um，长度200um，常州硕耀科技；氧化铈磨料的粒径为1~4μm；环氧树脂为南昌市辰方胶粘制品有限公司E51双酚A环氧及E51固化剂，环氧、固化剂的质量比为2∶1，两者组成实验用环氧树脂。
[0018]本专利技术公开的光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘的制备方法，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）以磨料、高分子胶、纤维粉为原料，制备磨料凝胶；再粉碎，制备磨料凝胶粉；（2）以磨料凝胶粉、热固性树脂、纤维粉为原料，发泡固化，制备光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘。2.根据权利要求1所述光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘的制备方法，其特征在于，磨料为氧化铈；高分子胶为生物胶；纤维粉为胶原纤维粉；热固性树脂为环氧树脂。3.根据权利要求1所述光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，高分子胶、磨料、纤维粉的质量比为1∶（30～80）∶（10～80）；步骤（2）中，磨料凝胶粉、热固性树脂、纤维粉的质量比为1∶（0.5～5）∶（0.1～0.5）。4.根据权利要求3所述光学玻璃抛光用自修整凝胶树脂复合抛光盘的制备方法，其特征在于，高分子胶、磨料、纤维粉的质量比为1∶（40～60）∶（20～50）；磨料凝胶粉、热固性树脂、纤维粉的质量比为1∶（0.8～3）∶（0.1～0.4）。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡光球，胡坤，王凯平，陆静，
申请(专利权)人：苏州赛尔特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：