[发明专利]一种新型复合磨料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型复合磨料及其制备方法，属于磨料制造技术领域。 

背景技术

随着船舶、石油工业的飞速发展，船舶制造、修理、输油管道、油罐车、钻井平台等设施的表面清理维修难度大，既要有一定的清理效率，又要防止产生火花造成火灾。目前国内外市场上主要有硬磨料、软磨料两大类，硬磨料易破碎、粉尘大，易产生火花，而软磨料则切削力小，清理效率低、效果差。于是一种复合磨料的设想应运而生，该磨料采用聚氨酯弹性材料和硬性磨料复合而成，既保持了硬磨料的切削力，又解决了硬质磨料易破碎、粉尘大的问题。 

然而，在实际生产中，复合磨料的性能却并不理想。首先，复合磨料中添加的聚氨酯弹性材料与硬磨料的复合质量比控制范围不合理，弹性材料占比例相对偏大则清理效率太低，而刚性磨料比例相对偏高则吸尘效果会明显变差。 

其次，因复合磨料中添加了聚氨酯弹性材料，致使复合磨料的闪点明显下降，复合磨料在喷打过程中会因摩擦产生大量热量和火花，致使聚氨酯弹性材料燃烧，打磨过程被迫中断。并且燃烧后的复合磨料无法进行重复使用。闪点越低，磨料在喷打过程中越易发生闪燃现象而引发火灾。因此复合磨料闪点的高低成为衡量复合磨料性能的重要指标之一。 

再次，因复合磨料中硬磨料硬度和比重的问题，致使打磨表面的粗糙度不理想。如打磨后打磨表面的粗糙度过小，则对打磨表面喷涂涂料时，涂料不易附着；如打磨后打磨表面的粗糙度过大，则打磨后喷涂涂料时，涂料的消耗量会相应增加。特别是大面积喷涂较昂贵的功能性涂料时，由于打磨表面的粗糙度过大，使后续喷涂工序成本增加，造成不必要的浪费。 

最后，现有技术中，硬磨料选用锤头式破碎机破碎制成磨料，软磨料选用刀式粉碎机切割粉碎，但硬磨料与软磨料复合后的复合磨料半成品的破碎却是一个技术难题。现有的以硬磨料与聚氨酯弹性材料为原料生产的复合磨料在实际生产过程中，因无法均匀快速的对复合磨料半成品进行破碎，致使复合磨料的设想在进行实际生产时效果并不理想。 

目前市场上迫切需要一种综合性能优异的新型复合磨料和高效均匀的新型复合磨料的制备方法。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过将硬磨料与软磨料复合，有效防止喷打过程中产生火花和大量粉尘的新型复合磨料，以及其制备方法和专用破碎 设备。该新型复合磨料的综合性能优异，其制备方法和专用破碎设备可以解决硬磨料与软磨料复合后难以破碎的问题。 

本发明是通过以下技术方案实现的：该新型复合磨料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：硬磨料4～6份，聚氨酯弹性材料0.95～1份，阻燃剂0.01～0.05份。 

所述的硬磨料为刚玉，均匀分布在聚氨酯弹性材料和阻燃剂形成的泡沫之间，形成弹性磨料。刚玉是由氧化铝的结晶形成的，莫氏硬度为9，比重3.95～4.10g/cm2，有六角柱体的晶格结构，其价格比同等硬度硬磨料低廉，适用于做本发明新型复合磨料的硬磨料。 

所述的阻燃剂为磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、三(β-氯丙基)磷酸(TCPP)、磷酸三(1.3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)、有机磷阻燃剂(DMMP)、无卤阻燃剂(MPP)、硼酸盐阻燃剂(FB)中的一种。阻燃剂的添加可以更好地的提高复合磨料的闪点，增加磨料的重复使用次数，提高使用的安全性。 

本发明所述的新型复合磨料的制造方法，按如下步骤进行： 

a)将硬磨料刚玉、聚氨酯弹性材料、阻燃剂按重量份硬磨料4～6份、聚氨酯弹性材料0.95～1份、阻燃剂0.01～0.05份称量，分装入原料容器中备用，在原料容器出料口安装有定量装置，以控制原料的流速。将各原料加入装有搅拌器的混合罐中，叶片转速100～1000r/min，刚玉和聚氨酯弹性材料加入的同时就被搅拌混合，混合罐中的叶片高速旋转搅拌，刚玉悬浮在正在发泡的聚氨酯弹性材料泡沫中，以使其在聚氨酯弹性材料和阻燃剂形成的泡沫之间均匀分布，制成复合磨料半成品，制成的复合磨料半成品可以是连续式出料或间断式出料； 

b)将制成的复合磨料半成品装入箱式炉或井式炉内养护，养护温度60～120℃，养护时间4～10h； 

c)将养护后的复合磨料半成品投入选用了刀式锤头的卧式锤头式破碎机或立式锤头式破碎机进行破碎，制得破碎后的磨料； 

d)使用振动筛或摇摆筛对步骤c)所述的破碎后的磨料进行筛分，筛出需要规格，筛出的大料再次破碎，直至所有大料都复合规格停止筛分，所得磨料即为新型复合磨料。