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摘要　本文针对某些高新产品零部件日益向高精密、高光洁、稳定耐用方向发展,我们成功研制出一种专用于抛光的PET薄膜涂附磨具,同时对生产工艺过程作了详细说明,对结果作了全面而有价值的讨论,并提出最优方案。

随着高分子材料日新月异的发展,新颖材料的不断研制和推出。电子产业、汽车工业、航空工业等零部件性能要求日渐向高精密、高光洁、稳定耐用方向发展,为进一步降低涂附磨具成本,提高抛光性能,填补国内的一项技术空白,我们成功试验出PET(聚酯)薄膜涂附磨具。
由于PET薄膜作为涂附磨具的基体,具有耐热、耐磨、耐化学腐蚀、高温定型好等特点,同时PET薄膜价格低廉,在生产制作中省去了用桨料处理 基体这一过程,使得生产成本大为降低。基体由于其特殊的化学组成,从而形成的表面性能,给选择底、复胶粘结剂带来了很大的难度。综合多方面因素,我们自配 了底胶。在复胶方面,从保证耐水和柔韧性的角度考虑,我们使用自制改性了的醇酸树脂粘结剂。从最后制成的成品来看,效果比较理想。我们希望这种新型的涂附 磨具制品,能成为涂附磨具行业中另一枝奇花异葩,为推动中国涂附磨具行业向前更进一步,发挥实在而有价值的贡献。
2　工艺流程及性能检测
2.1　工艺流程图 

2.2　技术要点
(1)基体处理
未经处理的基体在一定的使用温度下会产生一定的收缩,为增强基体和粘结剂之间的亲和力和粘结强度,须对基体作热定型处理。处理方法如下:在160℃下,保温1h,急冷至室温。处理后的基体在适用的温度范围内尺寸形状不发生改变。
(2)制、涂底胶
取适量自配的底胶,用合适的溶剂将其稀释到一定的粘度,涂底胶采用辊涂法,涂完底胶后放置一段时间,再进行植砂,这样有利于胶的均匀流平,可获得好的植砂效果。
(3)预干燥
在60℃下,保温1/2h。目的在于使底胶中的溶剂适量挥发,磨料定位牢固。
(4)制、涂复胶
取适量制成的底胶,用适当的溶剂将其稀释至要求的粘度[约在50~110s(涂料4#法)]。采用软橡胶辊涂复胶,有助于复胶浸到磨料下面,从而提高粘结强度。
(5)固化
在电阻炉中进行固化,按要求的固化曲线进行固化,大致固化条件为:80℃,2h;110℃,4h。固化后急冷至室温。
2.3　耐水磨削性能测试
PET薄膜涂附磨具适合作耐水湿磨削场合使用,耐水磨削性能标准为:加砝码重1kg,磨削时间30min,A(P100),磨粒对应的金属磨削量≥2.8kg。做的几次测试结果数据如下:
磨具磨削前重（g）磨具磨削后重(g)铝棒磨前重(g)铝棒磨后重(g)
18.7 18.1 37.6 34.6
16.5 15.9 34.6 30.5
17.7 17.5 35.7 31.7

从测试结果数据分析,金属磨削量:37.6-34.6=3.0>2.8;34.6-30.5=4.1>2.8;35.7-31.7=4.0>
2.8．三组测试结果均能达到磨削性能指标。由此可见我们做的产品已基本满足其作湿磨的要求,如果进一步改善底复胶的性能,那么这种新颖产品的优越性将进一步展现出来。
3　原材料性能指标
(1)PET薄膜
厚度为40μm、50μm、60μm、Tg为75℃, T熔为265℃,抗张强度大于40kg/cm2,可在-17~15℃范围内长期使用,在130℃下,经过20min,其收缩率小于0.2%。
(2)底胶(自配)
柔韧性能好,耐水,固化温度低且固化速度快,粘结强度高,固体含量约34~60%,涂料4#杯法粘度为80~100s。
(3)ALK树脂胶
耐水性能优良,柔韧性甚佳,粘结强度高,固化温度低,固体含量约45~50%,涂料4#杯法粘度为90~110s。(4)溶剂采用复合溶剂,挥发速度适中4　结果与讨论
(1)PET薄膜预处理后性能稳定
PET薄膜在一定温度下定型后,在使用温度范围内将不发生破坏性形变,这对于稳定基体与底胶两者间的粘结强度很有指导意义,PET薄膜经160℃处理后,在120℃下使用将不再产生形变,从而使磨具整体形状尺寸稳定。
(2)植砂后预干燥处理
基体涂完底胶后晾置一段时间后植砂,植砂完毕在电阻炉中进行预干燥,干燥的温度和时间应是合理控制的关键,温度过低或时间过短,在涂完复胶固化后,基体若迎光观察,将会发现产生许多小气泡,从而大大削弱了基体与底复胶之间的粘结强度。
(3)底复胶层的厚度应合理
由于PET薄膜柔韧性甚佳,这就要求涂附与之相匹配的柔韧性底复胶。若底复胶层的厚度过大,那么脆性将大大提高,使得基体与粘结剂间的剥离强度大大下降,同时削减了磨具的磨削锋利程度,若厚度过低,又将达不到预期的粘结强度要求。
(4)固化温度时间应合理控制
固化温度时间控制是关系到半成品能否被固化完全,达到预定的目标,同时影响到能源是否能够合理利用。
5　结论
(1)自制的底胶柔韧性能好,粘结强度高,耐水性能极佳,是适合作PET薄膜涂附磨具的一种新型粘结剂。
(2)这种新颖的PET薄膜涂附磨具,抛光性能优越,弥补国内空白。目前在国外这种涂附磨具得到较快发展,我们的成功研制,为将来国内大规模生产打下一个良好的基础。
(3)最优方案
①基体处理方法,在160℃下,保温1h。
②预干燥时间,在60℃下,保温1/2h。
③固化曲线80℃、1h,110℃、4h。


作者：　郑州工业高等专科学校　邹文俊　张惠民　　
江苏省盐城市三菱磨料磨具有限公司　王良伟