一种聚氨酯抛光轮及其制备方法与流程

1.本发明涉及金属抛光领域，具体涉及不锈钢镜面精抛用聚氨酯抛光轮及其制备方法。


背景技术：

2.不锈钢镜面抛光工序主要包括减薄、精抛两道工序。减薄工序主要耗材为百洁布抛光轮，精抛工序主要耗材为羊毛毡抛光轮。现有羊毛毡抛光轮主要原材料为羊毛，是通过揉搓，挤压，缩绒等物理方式成型，使得产品结构力较低从而耐磨寿命偏低，目前羊毛毡抛光轮的使用寿命一般在160小时左右。
3.另外，因为羊毛毡抛光轮的主要原材料为羊毛，而羊毛的粗细约为28-33μm，不能实现标准的粗细程度。实验数据表明羊毛毡抛光轮在抛光不锈钢钢板后不锈钢钢板表面平整度差约为14-18μm。而且，羊毛的硬度较低，导致抛光效率较低。实验数据表明羊毛毡抛光轮在精抛产线中不锈钢产品前进速度约为2米/min。
4.现有技术存在对具有更好耐磨性、平整度、切削力的用于不锈钢产品的抛光产品的需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种不锈钢镜面抛光用聚氨酯抛光轮，其在耐磨性、不锈钢镜面平整度以及切削力上与羊毛毡抛光轮相比均有较大的提升。在相同工况的条件下，羊毛毡抛光轮耐磨时长约160小时，不锈钢镜面表面平整度差约14-18μm，在切削力方面表现在精抛产线中不锈钢产品前进速度约为2米/min，而本发明的聚氨酯抛光轮耐磨时长至少220小时，不锈钢镜面表面平整度差约6-10μm，在精抛产线中不锈钢产品前进速度至少为2.6米/min。
6.根据本发明的一个方面，本发明提供一种不锈钢镜面抛光用聚氨酯抛光轮，其通过将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，再去除dmf制成，其中，基布含有以其重量百分比计：50-100％涤纶纤维、0-30％粘胶纤维、0-30％锦纶纤维；含有聚氨酯和dmf的组合物含有以其重量百分比计：弹性模量为30-60的聚氨酯8-50％、dmf50-92％；聚氨酯抛光轮中基布的重量百分比为60-90％，聚氨酯的重量百分比为10-40％。
7.优选地，所述基布为针刺无纺布。
8.优选地，所述基布的厚度为15-45mm，更优选约20mm。
9.优选地，所述基布由以其重量百分比计：50-100％涤纶纤维、0-30％粘胶纤维、0-30％锦纶纤维组成。
10.优选地，含有聚氨酯和dmf的组合物由弹性模量为30-60的聚氨酯和dmf组成。
11.优选地，含有聚氨酯和dmf的组合物中弹性模量为30-60的聚氨酯的重量百分比为10-20％，dmf的重量百分比为80-90％。
12.优选地，聚氨酯的弹性模量为55。
13.优选地，聚氨酯抛光轮用于不锈钢镜面的精抛。
14.根据本发明的另一个方面，本发明提供上述聚氨酯抛光轮的制备方法，包括如下步骤：
15.(1)采用针刺无纺布制作工艺制备基布；
16.(2)配制含有聚氨酯和dmf的组合物；
17.(3)将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物；
18.(4)去除dmf。
19.在优选的实施方案中，步骤(4)中，浸渍了含有聚氨酯和dmf的组合物的基布进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，通过水洗去除dmf；在110-150℃下加热(优选15-30分钟)去除水分。
20.在优选的实施方案中，进一步包括如下步骤：利用砂带机或者片皮机进一步加工至所需厚度；利用仿形机或者冲压机进一步加工至所需形状。
21.根据本发明的另一个方面，本发明提供上述聚氨酯抛光轮用于不锈钢镜面抛光中的用途。优选地，用于不锈钢镜面精抛中的用途。
22.根据本发明的另一个方面，本发明提供一种不锈钢镜面抛光机，使用上述聚氨酯抛光轮。
23.根据本发明的另一个方面，本发明提供一种不锈钢镜面抛光方法，使用上述聚氨酯抛光轮。
24.本发明人发现，本发明以聚氨酯和涤纶纤维等为主要原料结合针刺工艺以及化学交联工艺制成的聚氨酯抛光轮，与羊毛毡抛光轮相比提高了耐磨性，在相同工况条件下，使用时长由约160小时提升至至少220小时。另外，与羊毛相比，涤纶纤维等的粗细约为14-16μm，在相同工况条件下，不锈钢镜面平整度差由约14-18μm提升至6-10μm。特别是，切削力上也有较大提升，与羊毛毡抛光轮相比，硬度提升，在精抛产线中不锈钢产品前进速度由2米/min提升至至少2.6米/min。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，应理解，在阅读了本发明所记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。
26.实施例1
27.1.制备基布
28.以重量百分比计，涤纶纤维100％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
29.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
30.以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯1份，溶剂dmf8份，制成均一组合物。
31.3.制备聚氨酯抛光轮
32.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在130℃下加热20分钟去除水分。利用砂带机将半成品加工至20mm厚度。利用仿形机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为82％，聚氨酯的重量百分比约为18％。
33.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度为78度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为240h，不锈钢镜面表面平整度差约为9μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为3米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
34.实施例2
35.1.制备基布
36.以重量百分比计，涤纶纤维90％，锦纶纤维10％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
37.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
38.以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯1份，溶剂dmf8份，制成均一组合物。
39.3.制备聚氨酯抛光轮
40.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在120℃下加热25分钟去除水分。利用砂带机将半成品加工至20mm厚度。利用冲压机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为82.2％，聚氨酯的重量百分比约为17.8％。
41.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为77度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为238h，不锈钢镜面表面平整度差约为8μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为3米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
42.实施例3
43.1.制备基布
44.以重量百分比计，涤纶纤维80％，锦纶纤维10％，粘胶纤维10％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
45.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
46.以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯1份，溶剂dmf8份，制成均一组合物。
47.3.制备聚氨酯抛光轮
48.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在110℃下加热28分钟去除水分。利用片皮机将半成品加工至20mm厚度。利用冲压机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为83.7％，聚氨酯的重量百分比约为16.3％。
49.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为78度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为242h，不锈钢镜面表面平整度差约为10μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为3米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
50.实施例4
51.1.制备基布
52.以重量百分比计，涤纶纤维70％，锦纶纤维20％，粘胶纤维10％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
53.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
54.以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯1份，溶剂dmf8份，制成均一组合物。
55.3.制备聚氨酯抛光轮
56.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在130℃下加热20分钟去除水分。利用片皮机将半成品加工至20mm厚度。利用仿形机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为82.9％，聚氨酯的重量百分比约为17.1％。
57.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为79度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为258h，不锈钢镜面表面平整度差约为8μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2.9米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
58.实施例5
59.1.制备基布
60.以重量百分比计，涤纶纤维60％，锦纶纤维10％，粘胶纤维30％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
61.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
62.以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯1份，溶剂dmf8份，制成均一组合物。
63.3.制备聚氨酯抛光轮
64.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在140℃下加热18分钟去除水分。利用砂带机将半成品加工至20mm厚度。利用仿形机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为81.1％，聚氨酯的重量百分比约为18.9％。
65.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为76度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为230h，不锈钢镜面表面平整度差约为7μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为3.2米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
66.实施例6
67.1.制备基布
68.以重量百分比计，涤纶纤维50％，锦纶纤维30％，粘胶纤维20％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
69.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
70.以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯1份，溶剂dmf8份，制成均一组合物。
71.3.制备聚氨酯抛光轮
72.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在150℃下加热16分钟
去除水分。利用片皮机将半成品加工20mm厚度。利用冲压机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为80.7％，聚氨酯的重量百分比约为19.3％。
73.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为77度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为232h，不锈钢镜面表面平整度差约为10μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为3.1米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
74.实施例7
75.1.制备基布
76.以重量百分比计，涤纶纤维100％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
77.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
78.以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯1份，溶剂dmf6份，制成均一组合物。
79.3.制备聚氨酯抛光轮
80.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在130℃下加热20分钟去除水分。利用砂带机将半成品加工至20mm厚度。利用仿形机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为75.3％，聚氨酯的重量百分比约为24.7％。
81.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为80度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为260h，不锈钢镜面表面平整度差约为9μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为3.4米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
82.实施例8
83.1.制备基布
84.以重量百分比计，涤纶纤维100％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
85.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
86.以重量份数计，弹性模量为55的聚氨酯1份，溶剂dmf4份，制成均一组合物。
87.3.制备聚氨酯抛光轮
88.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在130℃下加热20分钟去除水分。利用片皮机将半成品加工至20mm厚度。利用仿形机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为68.8％，聚氨酯的重量百分比约为31.2％。
89.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为82度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为280h，不锈钢镜面表面平整度差约为9μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为3.6米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
90.实施例9
91.1.制备基布
92.以重量百分比计，涤纶纤维100％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
93.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
94.以重量份数计，弹性模量为30的聚氨酯1份，溶剂dmf8份，制成均一组合物。
95.3.制备聚氨酯抛光轮
96.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在130℃下加热20分钟去除水分。利用砂带机将半成品加工至20mm厚度。利用仿形机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为80.9％，聚氨酯的重量百分比约为19.1％。
97.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为73度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为220h，不锈钢镜面表面平整度差约为6μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2.6米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
98.实施例10
99.1.制备基布
100.以重量百分比计，涤纶纤维100％。采用针刺无纺布制作工艺制备基布。
101.2.配制含有聚氨酯和dmf的组合物
102.以重量份数计，弹性模量为30的聚氨酯1份，溶剂dmf6份，制成均一组合物。
103.3.制备聚氨酯抛光轮
104.将基布浸渍含有聚氨酯和dmf的组合物，然后进入凝固槽，通过凝固槽中的水与dmf互溶减少其中的dmf，使聚氨酯凝固；进入水洗槽，去除多余dmf；在130℃下加热20分钟去除水分。利用片皮机将半成品加工至20mm厚度。利用仿形机将半成品加工至直径240mm的圆形。其中基布的重量百分比约为74.7％，聚氨酯的重量百分比约为25.3％。
105.使用邵氏硬度测量方法(符合国标gb/t531,gb/t2489,gb2411)测得上述聚氨酯抛光轮的邵氏c型硬度约为74度；在不锈钢镜面抛光的使用工时约为228h，不锈钢镜面表面平整度差约为6μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2.7米/min。而羊毛毡抛光轮在相同工况的条件下耐磨时长约为160小时，在不锈钢镜面表面平整度差约为18μm，在切削力方面表现在精抛产线的速度约为2米/min。
106.以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。