[发明专利]一种复合流体磨料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合流体磨料，由以下质量百分数的原料制备而成：磨粒30％～80％，基体10％～50％，扩链剂2％～10％，偶联剂2％～5％，润滑剂2％～10％；本发明还公开了一种复合流体磨料的制备方法，将各原料搅拌并加热反应得到复合流体磨料。本发明的复合流体磨料中加入的扩链剂和偶联剂使基体与磨粒反应，增强了基体与磨粒的相容性和化学结合力，避免了磨粒从复合流体磨料中脱落，提高了复合流体磨料的流动性能，磨抛效果好且使用性能稳定；本发明的制备方法简单，无需对基体单独进行前处理，同时通过控制加热反应的参数来调节复合流体磨料的粘度和流动性，得到不同的复合流体磨料以适用实际需求，应用价值高，适宜推广。

技术领域

本发明属于磨料制备技术领域，具体涉及一种复合流体磨料及其制备方法。

背景技术

挤压研磨加工也叫磨料流研磨或磨料流加工，是靠机床所提供的一定压力，强迫一种含有磨料的半流动状态的粘弹性加工介质往复挤过工件的内外表面、边缘和孔道，达到去毛刺、倒锐边和抛光等光整加工目的的新工艺技术。该技术在20世纪60年代由美国与萨诸塞州Dynetics公司共同开发的，最初用于航空航天领域的复杂几何形状的合金工件的去毛刺加工。此后逐渐推广应用到其它行业，为各类电加工成型的模具和某些带有复杂曲面的零件研磨、抛光提供了优质、高效、经济的可靠手段。可迅速地清除用传统方法无法去除的小零件内腔中的毛刺和倒圆角工作，可代替手工操作，实现研磨抛光的自动化、改善劳动条件、提高生产效率，并可保证产品加工的一致性。流体磨料是挤压研磨加工的关键，其流体特性决定其可以变化无形、无孔不入，可广泛应用于各种零件的加工。性能良好的流体磨料应该具备以下特点：对金属材料和人的皮肤不粘连、不腐蚀；对磨粒粘结好不脱落；能长期保持其粘度和弹性；对温度适应性好,在使用温度范围内粘度和弹性变化不大；在长期保存中不挥发不变质；使用性能在寿命期内基本稳定一致。

我国在20世纪80年代引进挤压研磨加工这项技术后，其流体磨料需从美国、瑞士、德国等地进口，价格相当昂贵。目前市场上已有国内自己研发生产的流体磨料，但存在粘弹性不够好，流动性差，磨粒易脱落且粘连工件，物理和化学稳定性差等问题，使用性能不好，限制了国内挤压研磨加工的应用和发展。

申请号为201510296796.4的中国专利公开了一种高柔性粘弹性磨料的制备方法及产品，选用聚苯乙烯、硅橡胶作为基体，外加塑化剂、甲基硅油、磨粒，通过机械搅拌均匀制成高柔性粘弹性磨料。聚苯乙烯作为一种热塑性材料，在使用温度下还是比较硬的，虽然加入硅橡胶、塑化剂、甲基硅油会对其可塑性和弹性有改善，但强度仍过大，流动性不足，只能适合某种特定机床来加工部分形状比较简单、无复杂孔隙的光学镜片等零件。申请号为201610543708.0的中国专利公开了一种磨粒流体弹性磨料配方及制作加工工艺，采用硅油作基体，加入溶剂油反应后经粉碎，添加增塑剂、软化剂、热稳定剂和磨粒物理搅拌均匀制成。改用硅油作基体，其流动性会有比较好的提升，但随着加工过程中增塑剂、软化剂、热稳定剂等的流失，流体磨料的流动性会逐渐降低，其机械和物理性能也会发生变化，导致加工质量不稳定；同时，简单地将基体与磨粒进行物理混合，由于缺少化合作用，磨粒与基体之间的界面结合性较差，在加工过程中易发生磨粒脱落现象，不易清理干净而造成加工工件的污染甚至损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种复合流体磨料。该复合流体磨料的制备原料中加入扩链剂，并借助偶联剂的桥梁作用，使基体与磨粒发生有机化合反应，大大增强了基体与磨粒的相容性和化学结合力，避免了磨粒从复合流体磨料中脱落，提高了复合流体磨料的流动性能，得到物理和化学稳定性均优异的复合流体磨料，磨抛效果好，且使用性能稳定的优点，应用范围广泛。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种复合流体磨料，其特征在于，由以下质量百分数的原料制备而成：磨粒30％～80％，基体10％～50％，扩链剂2％～10％，偶联剂2％～5％，润滑剂2％～10％。