[發明專利]造粒型研磨紙及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 200810057560.5
• 申請日: 2008-02-03
• 公開（公告）號: CN101219530A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 許亞杰;張增明
• 申請（專利權）人: 北京國瑞升科技有限公司
• 主分類號: B24D11/00
• 分類號: B24D11/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳小燦

技術領域

本發明涉及高精密研磨拋光技術領域，特別是一種造粒型研磨紙及其制備方法和應用。

背景技術

傳統的涂覆型研磨產品是直接將研磨料與膠粘劑混合在一起，涂覆于基材表面，固化后所得。這類研磨紙存在一個缺點：涂層中磨料與樹脂膠粘劑混合在一起，只有表層的磨料能起到研磨作用，當表層磨料磨鈍以后，產品的切削力會大大下降，導致研磨壽命的下降，也造成磨料的浪費，即使大大提高磨料含量也不能起到很好效果，這類產品往往不能提供持久穩定的高切削力。

為了提高產品的研磨性能，使磨料得到充分利用，較好的解決方法就是采用某種造粒方法制得一種強度適當的團聚復合顆粒，然后將其與膠粘劑混合均勻，制成研磨產品，這方面已有不少報道。例如：(1)US?2358313報道了將精細氧化鋁微粉分散在相對較軟的成玻璃狀的石榴石中，將混合物進行冷卻、粉碎便得到相對較大的復合顆粒；(2)US?4311489將粒徑小于200μm的精密氧化鋁粉料與冰晶石粉料混合均勻，在1050-1100℃下將其熔融，然后又將熔體混合物冷卻到室溫，將其進行粉碎，制得團聚顆粒，將這種團聚顆粒與膠粘劑混合均勻，涂布于基材表面，經干燥固化便得到涂覆研磨制品；(3)US?3916584介紹了將金剛石等磨料分散在金屬氧化物(如氧化鋯、氧化鋁、氧化硅、氧化鈦、氧化鎂)溶膠中，然后進行脫水處理(將漿料引入高速攪拌的干燥介質中，如水溶性醇中)得到球形團聚顆粒，在一定溫度下進行燒結，得到強度適當的球型復合顆粒(粒徑5-200微米)，可用于涂覆產品的制造，該產品具有磨削速率快，壽命長，磨面更加精細等優點；(4)US?4132533中提到將磨料與低密度的發泡聚苯乙烯混合，置于旋轉爐中加熱，磨料與發泡塑料粘結在一起，經過冷卻便得到一種具有空心結構的球型團聚顆粒，將其與膠粘劑混合均勻，涂于基材表面所得到的研磨帶具有更長的使用壽命；(5)US?4393021報道了通過滾壓和網篩制得一種團聚顆粒的方法；(6)US?5714259報道了通過凹板涂布的方式得到具有一定形狀的復合顆粒的研磨制品，這類產品具有良好的研磨速率和使用壽命，復合顆粒的尺寸與形狀的均勻性是產品質量穩定的一個重要因素。

隨著電子信息技術的不斷發展，在半導體晶片(砷化鎵、磷化銦等)、精密光學器件(光纖連接器、光學玻璃、鏡頭、光學晶體等)、電腦硬盤、磁頭等的精密加工方面，對精密拋光磨具提出了更高的要求，需要研磨拋光制品具有高且穩定的切削力、高使用壽命和高光潔度拋光面，上述造粒型研磨制品已很難滿足要求。

發明內容

本發明提供一種能夠增強自銳性和具有持久研磨力的造粒型研磨紙及其制備方法和應用。

本發明的技術構思為，通過多種粘合劑(包括金屬氧化物溶膠、有機或無機粘結劑)在復合磨料顆粒中的特定安排，使得該復合磨料顆粒在通過膠粘劑涂布于基材表面時能夠較少被膠粘劑所包覆，從而獲得能夠增強自銳性和具有持久研磨力的造粒型研磨紙。

本發明的技術方案如下：

造粒型研磨紙，其特征在于：包括通過膠粘劑涂布于基材表面、成球形團聚體的復合磨料顆粒，該復合磨料顆粒中的磨料粉體分散在一種或幾種金屬氧化物溶膠中，該金屬氧化物溶膠與有機粘結劑或無機粘結劑相混合；所述磨料粉體的粒徑≤10μm，所述復合磨料顆粒的直徑為5-50μm。

造粒型研磨紙的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1，制備造粒漿料：將磨料粉體分散在一種或幾種金屬氧化物溶膠中，加入無機粘結劑或有機粘結劑，加入助劑，分散均勻；

步驟2，制備復合磨料顆粒：將造粒漿料通過旋轉式噴霧干燥設備進行造粒，得到直徑為5-50μm的成球形團聚體的復合磨料顆粒；

步驟3，制備研磨紙：將復合磨料顆粒與膠粘劑混勻，均勻涂布于基材表面，經過干燥固化即得到造粒型研磨紙。

所述磨料粉體為粒徑≤10μm的金剛石、碳化硅、氧化鋁、氧化鋯、改性鈰鋁氧化物、立方氮化硼或二氧化硅。

所述金屬氧化物溶膠指的是：二氧化硅溶膠、氧化鋁溶膠、氧化鎂溶膠、氧化鈦溶膠、氧化鋯溶膠；所述無機粘結劑指的是：硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、玻璃陶瓷及其它低熔點物粘結劑；所述有機粘結劑指的是：酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉；所述的助劑包括分散劑，或者還包括消泡劑、抗靜電劑、和/或潤濕劑。

所述旋轉式噴霧干燥設備進行造粒時設定以下參數：進口溫度180-250℃，出口溫度90-120℃，進料速率≤1L/min，霧化器轉速≥30000r.p.m。