[發(fā)明專利]用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910030351.6
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN101525401A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏無際;崔黎;李志濤
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08F283/01
• 分類號: C08F283/01;C08J5/14;C09K3/14
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 郭百濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磨料及其制備方法，更具體地說涉及一種用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料及其制備方法。

背景技術(shù)

近來，磨料水射流技術(shù)得到了長足地發(fā)展。它是在水射流加工技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的集流體力學(xué)、材料合成技術(shù)和表面技術(shù)于一體的新型精密加工和材料表面處理技術(shù)。其磨料水射流系統(tǒng)如圖1，該系統(tǒng)是把經(jīng)高壓輸送泵2加壓，通過高壓管道將高壓水輸送至具有小直徑噴嘴3形成射流4，這種射流可切割或破碎固體材料，改善、拋光或清潔材料表面。隨著水射流的壓力增大，射流的強度隨之增大，但射流壓力的增高，受到射流裝置中許多高壓部件的制約，有時很難實現(xiàn)。磨料射流技術(shù)是將具有一定密度的磨料顆粒加入上述水射流系統(tǒng)中。因磨料具有良好的表面加工，如磨削、沖蝕、鍥劈和粉碎等能力，使得水射流系統(tǒng)在較低的壓力下，具有較高加工能力。因此，在對一些軟性金屬和非金屬材料的表面處理過程和電子元器件表面清潔及拋光生產(chǎn)中，迫切需要一種能夠提高射流強度、精度和高回收率的磨料。

通常，樹脂封裝半導(dǎo)體元件5在生產(chǎn)過程中會由于溢料而產(chǎn)生毛邊或毛刺10，一般是采用磨料水射流方法去除這些毛邊或毛刺。采用傳統(tǒng)磨料，如碳化硅、剛玉、石英、鐵丸等。它們雖然親水性好，也能有效去除毛邊或毛刺，但是密度太高，硬度太大會嚴(yán)重地傷及模壓基體11，造成半導(dǎo)體元件外觀損傷，可靠性降低。用黑桃殼粉作為軟質(zhì)水射流磨料在半導(dǎo)體元件的引線框架上13容易沾上油脂，使焊錫的浸潤性及模壓面上的印刷性變差。有人研制過能克服上述缺點不飽和聚酯磨料，即密度和硬度適中，也不會在引線框架及模壓面上12沾上油脂。但是這種磨料出現(xiàn)了新的問題和缺點，就是不飽和聚酯磨料表面能低，具有疏水性，在水與磨料混合箱1中形成三相泡沫，而這種三相泡沫的泡沫半衰期較長，使得磨料漂浮于磨料接收槽6和磨削分離箱7的水面上，隨水流漂出溢流口8而造成磨料的大量損耗。急切需要研制一種能夠有效地降低磨料表面與水的接觸角，提高磨料表面的親水性的聚酯磨料以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決了上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和問題，提供了一種用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料，該親水性不飽和聚酯磨料能夠有效地降低磨料表面與水的接觸角，提高磨料表面的親水性，從而提高磨料的回收率，有利于磨料的循環(huán)使用，減少磨料的大量損耗。

本發(fā)明還提供該用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料的制備方法，該制備方法工藝簡單，條件溫和，成本較低。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料為不飽和聚酯與親水性共聚單體先進(jìn)行本體預(yù)聚、再進(jìn)行懸浮共聚得到的反應(yīng)物，磨料粒徑為140μm～280μm，維氏硬度為22.0～22.5，磨料密度為1.10～1.16g/cm³。

本發(fā)明的用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的不飽和聚酯為間苯二酸型不飽和聚酯。

本發(fā)明的用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的親水性共聚單體為丙烯酸羥乙酯和丙烯酸羥丙酯中的一種或兩者的混合物。

本發(fā)明的用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料的制備方法，包括以下步驟：

A)、將不飽和聚酯與親水性共聚單體常溫下混合均勻；攪拌時間控制在30min以上，以利于不飽和聚酯與親水性共聚單體充分混合且排除氣泡。

B)、步驟A)中得到的混合物攪拌升溫至55～65℃后，將引發(fā)劑加入該混合物并恒溫攪拌反應(yīng)30min～60min，進(jìn)行本體預(yù)聚合；溫度波動范圍必需控制在60℃上下變化5℃以內(nèi)，溫度過低時預(yù)聚物的反應(yīng)程度則會很低，親水性單體絕大部分還處于游離態(tài)，沒有與不飽和聚酯共聚。而溫度過高的話，預(yù)聚物交聯(lián)程度高，體系粘度大，無法進(jìn)行后續(xù)的反應(yīng)。

C)、將水、懸浮劑、分散劑混合，配成分散液并升溫至55～65℃；

D)、將步驟B)中得到的預(yù)聚物加入步驟C)中得到的分散液中，保持恒速攪拌，同時升溫至85～90℃，懸浮共聚反應(yīng)1.5～2.5h后得到圓整光滑的親水性不飽和聚酯磨料。

本發(fā)明的用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的不飽和聚酯為間苯二酸型不飽和聚酯。

本發(fā)明的用于水射流的親水性不飽和聚酯磨料的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的親水性共聚單體為丙烯酸羥乙酯和丙烯酸羥丙酯中的一種或兩者的混合物。