[发明专利]含天然纤维和磨料以及空心微球的抛磨一体轮的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含天然纤维和磨料以及空心微球的抛磨一体轮的制备方法，属于磨具领域。

背景技术

当前制作的各种抛磨磨具主要有三个大类并存在以下缺陷：①树脂砂轮——结构紧密、散热差、油压成型、组织致密所致。一般的树脂结合剂砂轮（固结磨具）主要是由磨料、树脂粘接剂经混合、模压成型、加热硬化而成，这类砂轮的使用存在着诸如需要大的切削力、工件发热严重等缺陷。大气孔砂轮（固结磨具）中的气孔一般是在硬化处理中将填充的能够在高于130度以上的温度下烧除（即碳化）的填充剂（如核桃壳、精萘等）烧掉而成。但天然纤维在这种工况下也会碳化从而失效。

②麻轮——抛光效率低，如（几层剑麻缝制在一起，只有端面参与磨削）。中国专利CN1238254A公开了一种剑麻纤维抛光轮，揭示其制备方法是：采用针刺机将剑麻短纤维制成毡状胚料，然后将2-4层剑麻毡状胚料经叠合、缝合成一种剑麻纤维抛光轮。用此种方法制备的剑麻纤维抛光轮存在以下的缺点：一、由于所使用的剑麻纤维长度只有4-12cm，因而抛光轮在使用过程中剑麻纤维容易脱落，使抛光轮的使用寿命缩短；二、因为针刺密度的限制，不能保证抛光轮的任何部位都能紧密结合，因而也会影响抛光轮的使用效果。

③尼龙轮——磨料利用率不高，由于尼龙的TG低发热会造成软化从而造成对磨料把持力下降，以致于磨料未充分参与磨削就脱落造成浪费；同时还有可能因发热发软而污染被磨工件表面。

中国专利CN200410029879.9揭示了一种剑麻纤维抛光轮的制造方法，它是将切短的剑麻纤维、合成树脂和任选的其它植物和无机化合物均匀混合、干燥后，热压成型。这种方法生产的抛光轮由于是模压但没有带孔材料以致整个结构非常致密没有空隙，从而容易导致整个磨削过程中磨轮表面温度升高粘接剂失效表面发黑，原材料断裂脱落浪费；同时被磨工件也会表面温升大从而造成应力集中并有可能污染被磨工件表面。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种含天然纤维和磨料以及空心微球的抛磨一体轮的制备方法。

本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的：一种含天然纤维和磨料以及空心微球的抛磨一体轮的制备方法，包括如下步骤：

1）将天然纤维、磨料、空心微球与粘结剂混合并搅拌均匀；

2）将步骤1得到的物料均匀铺在模腔内；

3）油压机进行第一次加压压制成型；

4）卸压，并烘烤，然后进行第二次加压压制，然后烘烤固化，缓慢降至室温后出炉，卸模。

在本发明中，所述天然纤维是指自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纤维，包括但不限于植物纤维、动物纤维、矿物纤维。在本发明一个具体的实例中，所述的天然纤维选自种子纤维，如棉、木棉等；或者是叶纤维，如剑麻、蕉麻等；亦或是茎纤维，如苎麻、亚麻、大麻、黄麻等。在本发明另一个实例中，所述天然纤维选自毛和丝，例如绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛或桑蚕丝、柞蚕丝等。本发明中所述的天然纤维还可以是那些棉﹑麻﹑毛﹑丝的回收纤维。

在本发明中，所述磨料是指锐利、坚硬的，用以磨削较软的材料表面的材料。所述磨料可以是天然磨料，包括但不限于天然刚砂、天然刚玉、石榴石和天然金刚石等；也可以是人工磨料，包括但不限于棕刚玉磨料、白刚玉磨料、单晶刚玉磨料、黑碳化硅磨料、绿碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、铈碳化硅磨料、碳化硼、人造金刚石和立方氮化硼等，以及陶瓷砂轮、树脂砂轮等的回收砂等。

在本发明中，所述空心微球具有低密度、高比表面的特性，且其中空部分可容纳大量客体分子或大尺寸客体，本发明采用的空心微球包括但不限于玻璃空心微球、树脂空心微球或高分子空心微球、陶瓷空心微球；所述空心微球的直径20um-30000um。

在本发明中，所述粘接剂可以是脲醛、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂或者无机粘结剂等，也可以是酚醛树脂改性，包括脲醛、三聚氰胺甲醛树脂、环氧、丙烯酸等改性的酚醛，粘结剂用量为原料总质量比20～50%。

本发明天然纤维和磨料之间混合比例可以根据实际需要调节，改变天然纤维（体积比1%—99%）和磨料（体积比99%—1%）的混合比例，可获得不同的抛磨效果：在同一个轮子天然纤维含量多而磨料含量就一定会减少，这时抛光效果好；天然纤维含量少而磨料含量就一定会增加，这时磨削效率高。采用天然纤维的好处在于，天然纤维在磨削的过程中不会发软发黑；同时天然纤维又能够作为加强筋增强结构强度。