[發明專利]芳綸芯線游離刃料切割線及其制備方法

有效

• 申請號: 201110051903.9
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102174749A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 孫斌;張建華;郭留希;趙清國;楊晉中;王秦生
• 申請（專利權）人: 鄭州人造金剛石及制品工程技術研究中心有限公司
• 主分類號: D07B1/16
• 分類號: D07B1/16;B28D5/04;D06M15/00;D06M15/41;D06M15/59;D06M11/77;D06M11/45;D06M11/74;D06M11/83;D06M11/80;D06M101/36
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 田小伍

技術領域

本發明屬于切割材料技術領域，具體涉及一種以芳綸絲為芯線、表面涂敷樹脂粘結劑涂層的游離刃料切割線及其制備方法，該類切割線用于單晶硅、多晶硅、玉石、藍寶石、玻璃、石英等高硬、高脆性、高耐磨性材料的切割加工，具有高效率、高壽命、高光潔度的特點。

背景技術

硬脆材料包括寶石、玻璃、石材、硅晶體、石英晶體、陶瓷、硬質合金等。硬脆材料大多為半導體或非導電體，具有高硬度、高脆性、高耐磨性、高電阻率等性能。硬脆材料因具有許多金屬材料難以比擬的優良特性，而被廣泛應用于聲、光、電磁、機械和化工等行業。隨著其被廣泛應用，對硬脆材料的加工也提出更高的要求。硬脆材料加工的關鍵工序是切割加工，該工序要求高效率、低成本、高材料利用率、無損傷、污染少等。

目前，硬脆材料的切割方法主要有：金剛石鋸片切割、激光切割、鋼絲加高硬刃磨料（如碳化硅）切割和近年漸成主流的多線鋸切割。金剛石鋸片由于切縫寬，成材率低不能切割曲線，不適于貴重材料的切割。激光切割由于切割深度有限而受到限制。

鋼絲多線鋸切割在硅材料和藍寶石切割中占主要地位。鋼絲多線鋸切割主要是通過拉動鋼絲，鍍銅鋼絲帶動噴附于其表面的乙二醇碳化硅沙漿對高硬脆材料進行磨切。由于鍍銅鋼絲表面光滑，所以對沙漿黏度和碳化硅濃度要求較高，使用后廢棄物污染嚴重。另外鍍銅鋼絲耐磨性差，切割時磨損較嚴重，對磨料的帶料能力相對較差，切割加工時游離刃料容易與鋼絲發生滑移，使得切割加工效率偏低。采用鋼切割絲，鋼絲的使用會受到限制，過粗切割時浪費被加工物料，過細則不僅細鋼絲本身的強度達不到使用要求，且加工工藝難度加大和成本也隨之提高。

發明內容

本發明目的在于提供一種芳綸芯線游離刃料切割線及其制備方法，該切割線用于硬脆材料切割加工加工效率高、被加工材料的利用率高。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種芳綸芯線游離刃料切割線，其包括芳綸芯線（也就是以芳綸絲線作為芯線）和涂敷于所述芯線的樹脂粘結劑涂層。

所述芯線為經過表面處理的高強度芳綸Ⅲ芯線，芳綸Ⅲ屬于雜環芳綸。

所述芳綸芯線由芳綸纖維緊密平行排列或經加捻處理制成，加捻度為30－1000圈／米，加捻方式為S型或Z型。

所述樹脂粘結劑涂層選用的樹脂粘結劑具有150℃以上的軟化溫度，如酚醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等。該涂層含有固定到涂層、且直徑小于涂層厚度的填料，所述填料可以為微粉或者微粉與短切絲組成的混合物，填料含量小于涂層體積的65%。

用作填料的微粉可以選用碳化硅微粉、三氧化二鋁微粉、炭黑微粉、銅粉、金剛石微粉和立方氮化硼微粉中的一種或兩種以上，微粉粒徑小于40微米。用作填料的短切絲可以是有機短切絲、陶瓷纖維短切絲和金屬纖維短切絲中的一種或兩種及以上，短切絲直徑0.03—10微米，長度0.1微米—1厘米，短切絲含量小于涂層體積的25%。其中有機短切絲中以芳綸短切絲為佳。銅粉可以起到快速導熱的作用，碳化硅和三氧化二鋁微粉可以提高涂層的耐磨性能，炭黑和立方氮化硼微粉可以提高涂層的強度，添加后短切絲形狀不規則，可對填料起把持作用，使其結合的更牢固。

一種芳綸芯線游離刃料切割線的制備方法，其由如下步驟制得：將表面凈化過的填料經偶聯處理后與樹脂粘結劑混合，再加入溶劑（常用的溶劑有酒精、丙酮或二甲基乙酰胺等）和固化劑，混合均勻得漿料；最后把漿料涂敷于芳綸芯線表面，經限徑、固化后即得。

漿料（也即涂層復合劑）涂敷于芳綸芯線表面，經限徑、固化后即在芯線表面形成一涂層（即樹脂粘結劑涂層）。其中，在加熱固化過程中，溶劑會揮發掉，其它組分未發生損失。可以采用常規的噴涂或浸涂方法把漿料涂敷于芳綸芯線表面，通過限徑模具限徑，然后經加熱固化或紫外線照射固化，即生產出切割線。該切割線用芳綸作芯線，芯線表面涂敷有樹脂粘結劑涂層。

作為芯線的芳綸絲在被漿料涂敷前，可以先經過表面凈化處理以增加與樹脂粘結劑涂層的結合強度。所述芳綸絲表面凈化處理方法有預除油或真空脫脂處理等。預除油處理選用揮發性較好的有機物溶劑，如乙醇、汽油或丙酮等。

較好的，可以將表面凈化處理后的芳綸芯線再用硅烷偶聯劑、鈦酸脂偶聯劑或鋯類偶聯劑處理，以增強與樹脂粘結劑涂層的結合強度。

所使用的填料最好先經過表面凈化處理以除去油脂和雜質，再經過硅烷偶聯劑、鈦酸脂偶聯劑或鋯類偶聯劑處理，以增強與樹脂粘結劑涂層的結合強度。