淄博理研泰山涂附磨具有限公司 吴三国 薛峰 徐焕明
摘要 本文描述一种新的涂附磨具涂层工艺。这种新的热熔型涂层工艺比传统的溶剂型涂层更环保,更高效;并且涂出的砂布砂纸比传统溶剂型涂层的砂布砂纸更耐磨,更防堵。
关键词 涂附磨具,热熔型,涂层,防堵塞,耐磨
众所周知,涂附磨具超涂层是指涂在砂布、砂纸等涂附磨具表面的起防堵塞、防烧伤作用的功能性表面涂层。在涂附磨具制造行业,目前最常用的两种方式是:1、溶剂型涂层。2、水溶型涂层。
溶剂型涂层是把硬脂酸钙、硬脂酸锌等起防堵塞防烧伤作用的物质溶解在甲苯、酒精等有机溶剂里,同时,体系里面添加适当的溶剂型胶粘剂,做成一种相对稳定的溶液,然后把溶液涂到砂纸、砂布表面,通过烘箱烘干,做成溶剂型涂层产品。
溶剂型涂层的缺点是:1、有机溶剂毒性大,污染严重,对环境影响大,对操作人员健康不利。2、有机溶剂价格较贵,使用过程中大部分挥发掉,成本高。3、生产制造过程比较长,需要加热烘干,能耗大。4、涂层的防堵塞、防烧伤效果一般。
水溶型涂层是把水溶型的硬脂酸锌或硬脂酸钙乳液加入水和水溶型胶粘剂做成水溶型溶液,涂到砂纸、砂布等涂附磨具表面,通过烘箱烘干,做成水溶型涂层产品。
水溶型涂层产品的缺点是:1、水溶型乳液体系不稳定,容易造成产品的成品率低。2、水溶型涂层生产制造过程长,需要加热烘干,能耗比较大。3、涂层的防堵塞、防烧伤效果一般。
热熔型涂层是指把涂层的有效成分硬脂酸锌、硬脂酸钙等在110℃-160℃的范围内加热熔融,通过特殊的热熔涂布设备,把熔融状态的硬脂酸锌、硬脂酸钙涂到砂纸、砂布表面,然后自然冷却干燥,做成热熔型涂层产品。热熔型涂层产品相对于溶剂型或水溶型涂层产品的优点:1、完全无溶剂、无毒,同时降低成本。2、生产线短,不需要烘箱干燥,节能降耗。3、热熔型涂层产品,表面结构更致密,使用过程中的防堵塞、防烧伤效果更好。
一、热熔型涂层所用原材料
热熔型涂层所用原材料为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁等起防堵塞和防烧伤的硬脂酸盐,另外用到石蜡、抗氧化剂、抗老化剂等。
二、工艺对比
图1是溶剂型或者水溶型涂层的工艺简图,溶剂型或水溶型的干燥温度为40℃-60℃,干燥时间为25分钟-35分钟,烘箱长度65米-85米。
图2是热熔型涂层的工艺简图,自然干燥的长度为15-25米,干燥时间为15秒-25秒。
显然,相比之下,热熔型涂层工艺,干燥速度更快,生产线更短,操作更简单。
三、涂层砂纸显微结构对比
图3是热熔型涂层的显微结构;图4是溶剂型或水溶型涂层的显微结构。从电显照片可以明显看出,热熔型涂层的表面更致密,磨料露出更多;而溶剂型或水溶型层的表面更蓬松,磨料露出也比较少。
四、涂层砂纸磨削效果
从表1和图5可以看出,热熔型涂层比溶剂型或水溶型涂层无论从磨削量还是磨削效率来讲都有很大的提高。
结论:热熔型涂层比传统的溶剂型和水溶型涂层工艺更先进,操作更简单,工作环境更健康环保,热熔型涂层产品防堵塞效果更好,磨削力和磨削效率更高。
参考文献
[1] F.T.法拉戈,李长林(译).美国磨削技术.机械工业出版社.1991
[2] 李子东,李广宇,吉利,郝向杰.胶黏剂助剂.化学工业出版社.2005
[3] 张玉龙.胶黏剂配方精选.化学工业出版社.2006
作者简介:
吴三国,1983年2月出生,2005年进入淄博理研泰山涂附磨具有限公司技术部,主要从事超涂层的研发与新工艺改进工作,曾获热熔型涂层实用新型专利。
薛峰,1982年9月出生,2005年进入淄博理研泰山涂附磨具有限公司技术部,主要从事砂布产品开发与改良工作,曾获复合植砂涂附磨具实用新型专利。
徐焕明,1982年1月出生,2004年进入淄博理研泰山涂附磨具有限公司技术部,主要从事砂纸产品开发与改良工作,曾获新型防堵砂纸实用新型专利。