專利名稱：一種滾筒拋光機上使用的mc尼龍拋光磨粒及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種滾筒拋光機上使用的MC尼龍拋光磨粒及其制備方法。
背景技術：
拋光是指用拋光材料對金屬、木材、石材、玻璃、陶瓷、塑料等制品表面進行整平處理，降低粗糙度，使凹凸的表面變得平滑、精美，增加表層的光澤度。換言之，拋光就是對零件及制品表面進行光飾加工，其主要目的是去除前道工序的加工痕跡，改變零件表面粗糙度，使產品獲得光亮、光滑的表面。拋光是切削加工、塑性加工和化學作用的綜合過程。滾筒拋光也叫滾磨，將一定比例的工件、磨料與拋光劑投放到滾筒或振動拋光機中，迫使內部物體做三維空間運動，由于各自形狀、大小和重量不同,產生相對摩擦,工件 表面和周邊毛刺就會被磨掉，棱角被倒圓，氧化皮被除掉，達到拋光的目的，與拋光輪相比，因有捶打效果，光澤稍差，但較均勻，拋光后的表面粗糙度可為Ra O. 8^3. I μ m。目前國內外常用的磨料有普通剛玉、碳化硅磨料或磨料塊、熔融氧化鋁、天然金剛石及鋼球等。滾筒拋光工作液一般根據滾筒拋光零件而定，可以是酸性、堿性或者是中性的水溶液。常用拋光劑有十二烷酸鈉、十四烷酸鈉、十六烷酸鈉、硬脂酸鈉、油酸鈉、鉀脂皂、碳酸鈉、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、硅酸鈉、軸承潤滑油及二硫化鑰等。滾筒拋光介質還起著清洗、潤滑、防銹、緩沖等作用。由于采用微粉級的超細磨料，滾筒拋光可以適應復雜三維形狀工件表面的拋光，但是其缺點是拋光效率低，時間長。長時間拋光后，拋光材料中混合有大量被拋光工件表面碎屑，難以去除和分離，影響使用效果。目前國內外多數研究工作從滾筒拋光設備和拋光磨粒兩方面進行改進。
發明內容
本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種滾筒拋光機上使用的MC尼龍拋光磨粒及其制備方法。本發明的MC尼龍拋光磨粒具有優良的耐磨性和拋光效率，同時被拋光工件表面碎屑與拋光磨粒分離容易，可用于金屬、木材、石材、玻璃、陶瓷、塑料等制品表面進行的拋光處理。單體澆鑄尼龍(簡稱MC尼龍)是60年代初應用己內酰胺陰離子聚合新技術發展起來的新型工程塑料。己內酰胺陰離子聚合是指在強堿存在下己內酰胺可形成陰離子，然后迅速聚合生成分子量高達10萬以上的聚合物。MC尼龍具有機械強度高，熱變形溫度高，耐磨耐疲勞性好、聚合溫度低、工藝簡單、結晶度高、分子質量大、力學性能高于普通尼龍、自潤滑、減震消音、耐油脂、耐化學腐蝕、使用范圍寬等特點。本發明采取的技術方案是，利用MC尼龍的高耐磨性和高彈性，在MC尼龍的合成過程中加入合適比例的磨料和拋光劑，澆注至一定形狀的聚四氟乙烯模具中，就地陰離子聚合而成。本發明是通過下述具體技術措施來實現的本發明的滾筒拋光機上使用的MC尼龍拋光磨粒，其特征在于所述MC尼龍拋光磨粒的組成成分及質量百分比為己內酰胺單體60°/Γ90%，懸浮、增稠劑O. 5°/Γ5%，磨料5°/Γ20%，氧化鈰0% 10%。本發明中所述的磨料取自超細微粉金剛石、立方氮化硼、碳化硅或棕剛玉中的任意一種，粒度范圍為W0. 5/rffl0/20 ;也可以是取自納米級的金剛石、碳化硅和棕剛玉中的任意一種。本發明中所述的懸浮、增稠劑取自聚乙烯蠟或聚丙烯蠟中的任意一種。本發明中所述的拋光磨粒的制備方法如下
將己內酰胺單體裝入干燥潔凈的反應容器中，加熱熔融，加入磨料和氧化鈰粉，強力機械攪拌，超聲分散，加入懸浮、增稠劑，在真空度大于O. I MPa和溫度130°C下，抽真空脫水完全，然后解除真空，加入氫氧化鈉NaOH，繼續抽真空脫水完全，解除真空，將溶液調至 100°C，加入甲苯二異氰酸酯TDI，攪拌均勻，澆鑄到預熱的四氟乙烯模具中，反應30min，自然冷卻至窒溫，脫模，即得到單體澆鑄尼龍(MC尼龍)拋光磨粒。更具體說本發明中的MC尼龍采用己內酰胺單體，以強堿性的物質氫氧化鈉作催化劑，與活化劑TDI等助劑一起，直接注入預熱到一定溫度的模具中通過堿性陰離子引發聚合而成的。由于MC尼龍在合成過程中單體高溫熔融，粘度很低，加入磨料后，磨料容易下沉，本發明為改善此問題，在合成過程中加入聚乙烯蠟、聚丙烯蠟等高分子材料作為懸浮劑和增稠劑(懸浮、增稠劑)。磨料選用超細微粉金剛石、立方氮化硼、碳化硅、棕剛玉等，粒度范圍為WO. 5/fW10/20 ;也可以選用納米級金剛石、碳化硅和棕剛玉。磨料在己內酰胺單體高溫熔融后加入，強力機械攪拌，并采用超聲分散。本發明的有益效果如下
本發明采用澆注工藝制備MC尼龍基拋光磨粒，用于滾筒拋光機上拋光工件。本發明可以解決以往滾筒拋光機采用微粉級超細磨料及拋光劑等拋光材料的缺點，既具有優良的拋光效果，又具有優良的耐磨性和拋光效率，同時被拋光工件表面碎屑與拋光磨粒分離容易。
具體實施例方式本發明以下將結合實施例作進一步描述
實施例I
按其質量百分比取己內酰胺單體(MC尼龍)70%，聚乙烯蠟2%，粒度W0. 5/1的人造金剛石微粉20%，氧化鈰8%;
將己內酰胺單體裝入干燥潔凈的反應容器中，加熱熔融，加入人造金剛石微粉及氧化鈰粉，強力機械攪拌，超聲分散，加入聚乙烯蠟，在真空度大于O. I MPa和溫度130°C下，抽真空脫水完全，然后解除真空，加入O. 5% (以己內酰胺質量計算)NaOH,繼續抽真空脫水完全，解除真空，將溶液調至100°C，加入O. 5% (以己內酰胺質量計算)的甲苯二異氰酸酯(TDI)，攪拌均勻，澆鑄到預熱的四氟乙烯模具中，反應30min，自然冷卻至窒溫，脫模，即得到MC尼龍金剛石拋光磨粒。實施例2按其質量百分比取己內酰胺單體(MC尼龍)80%，聚丙烯蠟3%，碳化硅微粉15%，氧化鈰2%，碳化硅微粉粒度W5 ；
將己內酰胺單體裝入干燥潔凈的反應容器中，加熱熔融，加入磨料及氧化鈰粉，強力機械攪拌，超聲分散，加入聚丙烯蠟，在真空度大于O. I MPa和溫度130°C下，抽真空脫水完全，然后解除真空，加入O. 5%(以己內酰胺質量計算)NaOH，繼續抽真空脫水完全，解除真空，將溶液調至100°〇，加入0.5% (以己內酰胺質量計算)的甲苯二異氰酸酯(TDI)，攪拌均勻，澆鑄到預熱的四氟乙烯模具中，反應30min，自然冷卻至窒溫，脫模，即得到MC尼龍碳化硅拋光磨粒。實施例3
按其質量百分比取己內酰胺單體(MC尼龍)90%，聚乙烯蠟5%，納米金剛石5%。將己內酰胺單體裝入干燥潔凈的反應容器中，加熱熔融，加入納米金剛石，強力機 械攪拌，加入聚乙烯蠟，在真空度大于O. I MPa和溫度130°C下，抽真空脫水完全，然后解除真空，加入O. 5% (以己內酰胺質量計算)NaOH,繼續抽真空脫水完全，解除真空，將溶液調至IOO0C,iJPA O. 5% (以己內酰胺質量計算)的甲苯二異氰酸酯(TDI)，攪拌均勻，澆鑄到預熱的四氟乙烯模具中，反應30min，自然冷卻至窒溫，脫模，即得到MC尼龍納米金剛石拋光磨粒。
權利要求
1.一種滾筒拋光機上使用的MC尼龍拋光磨粒，其特征在于所述MC尼龍拋光磨粒的組成成分及質量百分比為己內酰胺單體60°/Γ90%，懸浮、增稠劑O. 5°/Γ5%，磨料5°/Γ20%，氧化鈰0% 10%。
2.根據權利要求I所述的滾筒拋光機上使用的拋光磨粒，其特征在于所述的磨料取自超細微粉金剛石、立方氮化硼、碳化硅或棕剛玉中的任意一種，粒度范圍為WO.5/l W10/20。
3.根據權利要求I所述的滾筒拋光機上使用的拋光磨粒，其特征在于所述的磨料取自納米級的金剛石、碳化硅和棕剛玉中的任意一種。
4.根據權利要求I所述的滾筒拋光機上使用的拋光磨粒，其特征在于所述的懸浮、增稠劑取自聚乙烯蠟或聚丙烯蠟中的任意一種。
5.一種用于制備權利要求I所述的MC尼龍拋光磨粒的方法，其特征在于所述的制備方法如下將己內酰胺單體裝入干燥潔凈的反應容器中，加熱熔融，加入磨料和氧化鈰粉，強力機械攪拌，超聲分散，加入懸浮、增稠劑，在真空度大于O. I MPa和溫度130°C下，抽真空脫水完全，然后解除真空，加入內酰胺單體質量O. 5%的氫氧化鈉NaOH，繼續抽真空脫水完全，解除真空，將溶液調至100°C，加入內酰胺單體質量O. 5%的甲苯二異氰酸酯TDI，攪拌均勻，澆鑄到預熱的四氟乙烯模具中，反應30min，自然冷卻至窒溫，脫模，即得到單體澆鑄MC尼龍拋光磨粒。
全文摘要
一種滾筒拋光機上使用的MC尼龍拋光磨粒及其制備方法，其特征在于所述MC尼龍拋光磨粒的組成成分及質量百分比為己內酰胺單體60%~90%，懸浮、增稠劑0.5%~5%，磨料5%~20%，氧化鈰0%~10%。本發明的MC尼龍拋光磨粒具有優良的耐磨性和拋光效率，同時被拋光工件表面碎屑與拋光磨粒分離容易，可用于金屬、木材、石材、玻璃、陶瓷、塑料等制品表面進行的拋光處理。
文檔編號C09K3/14GK102863903SQ201210390909
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者張琳琪, 楊家聯, 彭進, 夏紹靈, 鄒文俊, 鄭紅娟 申請人:河南工業大學, 廣東創匯實業有限公司