專利名稱：建材磨削用的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑材料磨削具技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種建筑材料磨削用的含有高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的應(yīng)用于陶瓷地磚和石材及微晶玻璃磨削拋光的菱苦土磨塊是以重量百分比為42-57％的氧化鎂、30-35％氯化鎂溶液做結(jié)合劑、8-28％的碳化硅砂做磨料，經(jīng)混合成漿，澆注成型，自然反應(yīng)固化，存放15天以上才能使用。這種磨塊存在以下不足之處(1)價(jià)格最貴的磨料碳化硅砂子，利用率低，這是由于結(jié)合劑對(duì)顆粒小且表面較為圓滑的碳化硅砂子的粘附力不強(qiáng)，磨塊成型僅靠自然反應(yīng)固化，因此其磨料容易脫離磨塊被冷卻水沖走，利用率不足50％，浪費(fèi)極大。
(2)磨塊耐用度低，每塊磨塊在機(jī)磨削時(shí)間僅2小時(shí)左右就報(bào)廢。由于磨塊使用時(shí)間短，需要頻繁更換，浪費(fèi)了時(shí)間、水電，磨機(jī)常做無用功，又增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
(3)由于所使用的膠聯(lián)結(jié)合劑不能將磨料形成堅(jiān)固的整體，磨塊在磨削過程中受壓力、轉(zhuǎn)速、皮帶壓力的作用下，加上磚坯的摩擦力，造成了磨塊磨料快速磨脫。按28頭磨機(jī)計(jì)算，每小時(shí)直接磨耗為84公斤干砂粉，加上冷卻水，則每小時(shí)不少于250公斤砂漿排出，污染環(huán)境，帶來嚴(yán)重的環(huán)保問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是(1)提高碳化硅磨料在菱苦土磨塊中的利用率，從而提高其耐用度；(2)在機(jī)磨削所磨下的廢料比原有采用的菱苦土磨塊要大幅度降低，從而大大減少了工業(yè)污染，有利于環(huán)保。
本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種建筑材料磨削用的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，由重量百分比為42-57％的氧化鎂和30-35％的氯化鎂溶液做結(jié)合劑、8-28％的碳化硅砂做磨料制備成菱苦土磨塊基料，加有高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的化學(xué)組分為(重量百分比)菱苦土磨塊基料35-97％，高分子耐磨顆粒3-65％。
上述高分子耐磨顆粒的化學(xué)組分為(重量百分比)磨料 5-79％；結(jié)合劑 21-95％。
上述高分子耐磨顆粒的磨料的化學(xué)組分為(重量百分比)碳化硅 80-100％；棕剛玉粒料或粉體 0-20％。
上述高分子耐磨顆粒的結(jié)合劑主要為聚烯烴類塑料或不飽和聚酯樹脂或酚醛樹脂。
在上述高分子耐磨顆粒的結(jié)合劑中還加入有硬化劑和/或添加劑和/或填充料。
所述硬化劑主要有烏洛托品或過氧化甲乙酮或過氧化環(huán)己酮，占該高分子耐磨顆粒的重量百分比為0-12％。
所述添加劑主要有葡萄糖酸鈉或水或三乙醇胺或辛酸鈷或環(huán)烷酸鈷，占該高分子耐磨顆粒的重量百分比為0-8％。
所述填充料的化學(xué)組分為(填充料重量百分比)氧化鎂 0-23％，碳酸鈣 0-16％，石英砂(粉) 0-18％，銅粉0-39％，鋁粉 0-12％，663青銅粉 0-39％，鐵粉 0-18％，重晶石粉 0-32％，螢石粉 0-26％，滑石粉 0-22％，氯化鈉 0-5％，氯化鋇 0-5％；上述填充料占該高分子耐磨顆粒的重量百分比為0-62％。
采用不同結(jié)合劑制造高分子耐磨顆粒的具體方法及其工藝步驟也會(huì)有所不同，分別敘述如下(1)主要以聚烯烴類塑料為結(jié)合劑的高分子耐磨顆粒制造工藝步驟為①將添加劑、填充料和硬化劑按上述配比混和用球磨機(jī)磨碎至80-600目粒度；
②按上述配比稱量相應(yīng)粒度的磨料，按配比加入水把磨料潤濕均勻，再將上述配料、結(jié)合劑和潤濕好的磨料混合，用混料機(jī)拌勻；③將上述拌合好的配料加入到擠出機(jī)料筒熔融塑化后(熔融塑化溫度范圍為155℃-205℃)，通過口徑為φ3-20mm的擠出口擠出成條狀塑料后自然冷卻；④把上述冷卻后的條狀塑料根據(jù)需要用破碎機(jī)破碎成一定大小的顆粒，其顆粒體積范圍為1mm3-3500mm3。
(2)主要以不飽和聚酯樹脂為結(jié)合劑的高分子耐磨顆粒制造工藝步驟為①將固體填充料按上述配比混和用球磨機(jī)磨碎至80-600目粒度，再和相應(yīng)粒度的磨料按上述配比混和均勻；②按上述配比稱量液態(tài)的不飽和聚酯樹脂、添加劑和硬化劑，混合攪拌均勻；③將上述混和均勻的固體填充料和磨料加入到液態(tài)的不飽和聚酯樹脂中攪拌，攪拌均勻后把混合漿料注入成型模具反應(yīng)固結(jié)成型；④將反應(yīng)固結(jié)成型后的混合體根據(jù)需要用破碎機(jī)破碎成一定大小的顆粒，其顆粒體積范圍為1mm3-3500mm3。
(3)主要以酚醛樹脂為結(jié)合劑的高分子耐磨顆粒制造工藝步驟為①選80-600目粒度的填充料和硬化劑按上述配比混和均勻；②按上述配比將相應(yīng)粒度的磨料和添加劑混合均勻；③將上述混合好的填充料、硬化劑加入到與添加劑混合均勻的磨料中，混合均勻，再按上述配比加入酚醛樹脂粉，并混合均勻；④將上述混合好的固體材料加到壓注模具熱壓(熱壓溫度范圍為150℃-190℃)成型；⑤把壓成的混合體根據(jù)需要用破碎機(jī)破碎成一定大小的顆粒，其顆粒體積范圍為1mm3-3500mm3。
一種建材磨削用的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的制造方法及工藝步驟為(1)制備高分子耐磨顆粒；
(2)在預(yù)先制備的菱苦土磨塊基料的漿料中加入3-65％(重量百分比)的高分子耐磨顆粒并攪拌均勻成混合漿料；(3)將上述混合漿料澆注到塑料模具中待其反應(yīng)固化，脫模后得到成品。
圖1為高分子耐磨顆粒與菱苦土磨塊基料漿料混合加工成磨具，基料2用來自然反應(yīng)固化后與加入的高分子耐磨顆粒1構(gòu)成磨塊。圖1中的高分子耐磨顆粒1是破碎成體積為1mm3-3500mm3的顆粒與能自然反應(yīng)固化的菱苦土磨塊基料構(gòu)成本磨塊。塑料卡座3用于把磨塊固定在磨機(jī)的機(jī)頭上。
用上述方法制造的高分子耐磨顆粒經(jīng)破碎后其體積范圍為1mm3-3500mm3，其形狀為不規(guī)則形狀。
在上述高分子耐磨顆粒中加入填充料為的是降低制造成本以及調(diào)整高分子耐磨顆粒的相關(guān)性能，例如強(qiáng)度、耐熱性能、磨削性能等。
添加劑的加入有利于與制造耐磨高分子顆粒過程中的材料混合或成型。
硬化劑的加入有利于高分子結(jié)合劑交聯(lián)固化，加強(qiáng)結(jié)合劑對(duì)磨料的粘結(jié)力和高分子耐磨顆粒的硬度，從而保持高分子顆粒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果(1)本發(fā)明使用高分子結(jié)合劑能夠使碳化硅磨料及輔助材料形成堅(jiān)固的整體，提高了磨塊的耐用度，每塊燒結(jié)磨塊在機(jī)磨削時(shí)間由原來的約2小時(shí)左右提高到3-10小時(shí)，大大減少了更換磨塊的次數(shù)，提高了磨削設(shè)備的利用率。
(2)提高了碳化硅磨粒的利用率，從原來不足50％提高到70％以上；與此同時(shí)，在機(jī)磨削所磨下的廢料比原來的大約降低50％之多，大大減少了工業(yè)區(qū)污染，有利于環(huán)保。
本實(shí)用新型主要應(yīng)用于陶瓷地磚、石材、微晶玻璃等建筑材料的磨削拋光。


圖1是本發(fā)明的一種高分子耐磨顆粒與菱苦土磨塊基料氧化鎂、氯化鎂溶液、碳化硅混合反應(yīng)固結(jié)成的裝有塑料安裝卡的磨具立體圖。
具體實(shí)施例方式
通過下面實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
實(shí)施例1一、制備高分子耐磨顆粒(1)高分子耐磨顆?；瘜W(xué)組分(重量百分比)磨料碳化硅5％；結(jié)合劑聚丙烯塑料95％；(2)制備高分子耐磨顆粒的工藝步驟①按上述配比將磨料和結(jié)合劑混合，用混料機(jī)拌勻；②將上述拌合好的配料慢慢加入到擠出機(jī)料筒，經(jīng)過料筒預(yù)熱熔融，螺桿塑化后，通過出料口擠出成條狀塑料混合體，料筒溫度在160℃-180℃之間，螺桿轉(zhuǎn)速在25-60轉(zhuǎn)/分鐘，出料口口徑根據(jù)需要在φ6-15mm之間選擇；③待上述擠出的條狀塑料混合體冷卻后，用破碎機(jī)把塑料條破碎成粒徑為6-10mm的塑料顆粒即為上述的高分子耐磨顆粒。
二、加入上述高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的制造工藝步驟①將上述高分子耐磨顆粒按3％(重量百分比)加入到制造菱苦土磨塊基料的漿料(其重量百分比為97％)中攪拌均勻；②把上述混合漿料澆注到塑料模具中待漿料反應(yīng)固化，脫模后得到成品，參見圖1所示。
實(shí)施例2一、制備高分子耐磨顆粒(1)高分子耐磨顆?；瘜W(xué)組分(重量百分比)磨料碳化硅21％；棕剛玉1％；結(jié)合劑聚丙烯塑料46％；
填充料20％，其化學(xué)組分為(填充料重量百分比)瑩石69％，重晶石粉22％，石英粉3％，滑石粉6％；添加劑葡萄糖酸鈉1.5％；水1.5％；硬化劑烏洛托品9％。
(2)制造高分子耐磨顆粒的工藝步驟首先，將填充料、硬化劑和添加劑按上述配比混和用球磨機(jī)磨碎至600目細(xì)度(如果原料材粒度細(xì)于600目可過篩后使用，不用球磨)；以下步驟與例1同，只是螺桿轉(zhuǎn)速要調(diào)到25-45轉(zhuǎn)/分鐘內(nèi)，出料口口徑也要增大到8-16mm范圍內(nèi)，破碎后的塑料顆粒粒徑為8-12mm。
二、制造加入上述高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的工藝步驟與例1同，不同的是加入的高分子耐磨顆粒量為15％(重量百分比)。
實(shí)施例3一、制備高分子耐磨顆粒(1)高分子耐磨顆?；瘜W(xué)組分(重量百分比)磨料碳化硅43％；結(jié)合劑196不飽和聚酯樹脂30％；填充料26.55％，其化學(xué)組分為(填充料重量百分比)氧化鎂50％，碳酸鈣25％，石英粉22％，氯化鈉3％；添加劑辛酸鈷 0.15％；硬化劑過氧化甲乙酮 0.3％。
(2)制造上述高分子耐磨顆粒的工藝步驟①將100目粒度的填充料和磨料按上述配比混和均勻；②按上述配比稱量196不飽和聚酯樹脂液、添加劑和硬化劑，把添加劑加入196不飽和聚酯樹脂液里攪拌均勻后，再加入硬化劑攪拌均勻；③將上述配比的填充料和磨料加入到步驟②所準(zhǔn)備的196不飽和聚酯樹脂中攪拌，攪拌均勻后把混合漿料注入成型模具；④待混合漿料反應(yīng)固結(jié)成型后，把所得的樹脂混合體脫了模具，再用破碎機(jī)將其破碎成粒徑為6-10mm的顆粒即為上述的高分子耐磨顆粒。
二、制造加入上述耐磨高分子顆粒的菱苦土磨塊的工藝步驟與例1同，只是加入的高分子耐磨顆粒量為45％(重量百分比)。
實(shí)施例4一、制備高分子耐磨顆粒(1)高分子耐磨顆粒化學(xué)組分(重量百分比)磨料碳化硅 42％，棕剛玉 11％；結(jié)合劑196不飽和聚酯樹脂 39％；填充料7.1％，其化學(xué)組分為(填充料重量百分比)氧化鎂98％，氯化鋇2％；添加劑環(huán)烷酸鈷 0.3％；硬化劑過氧化環(huán)己酮 0.6％。
(2)制造高分子耐磨顆粒的工藝步驟與例3同。
二、制造加入上述高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的工藝步驟與例1同，只是加入的高分子耐磨顆粒量為55％(重量百分比)。
實(shí)施例5一、制備高分子耐磨顆粒(1)高分子耐磨顆?；瘜W(xué)組分(重量百分比)磨料碳化硅 35％；結(jié)合劑酚醛樹脂粉 23％；填充料38.5％，其化學(xué)組分為(填充料重量百分比)銅粉60％，鐵粉 20％，鋁粉 10％，石英粉 10％；添加劑三乙醇胺 1.5％；硬化劑烏洛托品 2％。
(2)制造上述高分子耐磨顆粒的工藝步驟①將添加劑和磨料按上述配比混和均勻；②按上述配比稱量各填充料，把填充料加入混好添加劑的磨料中攪拌均勻；③稱量步驟②混合好的材料加入模具中熱壓成型，成型溫度在165-175℃之間，成型密度在2.66-2.72g/cm3之間，熱壓時(shí)間為20-30分鐘；
④把壓成的樹脂混合體脫出模具，再用破碎機(jī)將其破碎成粒徑為6-15mm的顆粒即為上述的高分子耐磨顆粒。
二、制造加入上述耐磨高分子顆粒的菱苦土磨塊的工藝步驟與例1同，只是加入的高分子耐磨顆粒量為30％(重量百分比)。
實(shí)施例6一、制備高分子耐磨顆粒(1)高分子耐磨顆粒化學(xué)組分(重量百分比)磨料碳化硅 23％；結(jié)合劑酚醛樹脂粉 21％；填充料52.5％，其化學(xué)組分為(填充料重量百分比)銅粉50％，663青銅粉 44％，石英粉 6％；添加劑三乙醇胺 1.5％；硬化劑烏洛托品 2％。
(2)制造上述高分子耐磨顆粒的工藝步驟與例5相同，只是樹脂混合體的成型密度范圍改為2.93-2.99g/cm3之間。
二、制造加入上述高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的工藝步驟與例1同，只是加入的高分子耐磨顆粒量為65％(重量百分比)。
實(shí)施例7一、制備高分子耐磨顆粒(1)高分子耐磨顆?；瘜W(xué)組分(重量百分比)磨料碳化硅 21％；結(jié)合劑酚醛樹脂粉 79％；(2)制造上述高分子耐磨顆粒的工藝步驟與例5相同，只是樹脂混合體的成型密度改為在2.38-2.44g/cm3之間，成型溫度在180-185℃之間，熱壓時(shí)間為25-35分鐘。
二、制造加入上述高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的工藝步驟與例1同，只是加入的高分子耐磨顆粒量為20％(重量百分比)。
圖1所示為破碎后的無規(guī)則高分子耐磨顆粒與氧化鎂、氯化鎂溶液混合成的無機(jī)結(jié)合劑結(jié)合自然反應(yīng)固結(jié)成磨具。由于破碎后的高分子耐磨顆粒形狀無規(guī)則和凹凸不平的表面使高分子耐磨顆粒能與無機(jī)結(jié)合劑堅(jiān)固地結(jié)合在一起，而高分子結(jié)合劑又能很好地把磨料把持住，使得磨塊充分發(fā)揮磨料的磨削效果，達(dá)到耐磨、切削效率高的效果。
權(quán)利要求
1.一種建筑材料磨削用的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，由重量百分比為42-57％的氧化鎂和30-35％的氯化鎂溶液做結(jié)合劑、8-28％的碳化硅砂做磨料制備成菱苦土磨塊基料，其特征在于加有高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的化學(xué)組分為菱苦土磨塊基料35-97％，高分子耐磨顆粒3-65％；上述百分比為重量百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于所述高分子耐磨顆粒的化學(xué)組分為(重量百分比)磨料5-79％；結(jié)合劑21-95％；上述百分比為重量百分比。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于所述高分子耐磨顆粒中磨料的化學(xué)組分為碳化硅80-100％；棕剛玉粒料或粉體0-20％；上述百分比為重量百分比。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于所述高分子耐磨顆粒的結(jié)合劑主要為聚烯烴類塑料或不飽和聚酯樹脂或酚醛樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于所述高分子耐磨顆粒的結(jié)合劑還加入有硬化劑和/或添加劑和/或填充料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于所述硬化劑主要為烏洛托品或過氧化甲乙酮或過氧化環(huán)己酮，占該高分子耐磨顆粒的重量百分比為0-12％。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于所述添加劑主要為葡萄糖酸鈉或水或三乙醇胺或辛酸鈷或環(huán)烷酸鈷，占該高分子耐磨顆粒的重量百分比為0-8％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于所述填充料的化學(xué)組分為氧化鎂0-23％，碳酸鈣0-16％，石英砂(粉)0-18％，銅粉0-39％，鋁粉0-12％，663青銅粉0-39％，鐵粉0-18％，重晶石粉0-32％，螢石粉0-26％，滑石粉0-22％，氯化鈉0-5％，氯化鋇0-5％；上述百分比為重量百分比。上述填充料占該高分子耐磨顆粒的重量百分比為0-62％。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于以聚烯烴類塑料為結(jié)合劑的高分子耐磨顆粒制造工藝步驟為(1)將添加劑、填充料和硬化劑按上述配比混和用球磨機(jī)磨碎至80-600目粒度；(2)按上述配比稱量相應(yīng)粒度的磨料，按配比加入水把磨料潤濕均勻，再將上述配料、結(jié)合劑和潤濕好的磨料混合，用混料機(jī)拌勻；(3)將上述拌合好的配料加入到擠出機(jī)料筒熔融塑化，熔融塑化溫度范圍為155℃-205℃，然后，通過口徑為φ3-20mm的擠出口擠出成條狀塑料后自然冷卻；(4)把上述冷卻后的條狀塑料根據(jù)需要用破碎機(jī)破碎成顆粒，其顆粒體積范圍為1mm3-3500mm3。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于以不飽和聚酯樹脂為結(jié)合劑的高分子耐磨顆粒制造工藝步驟為(1)將固體填充料按上述配比混和用球磨機(jī)磨碎至80-600目粒度，再和相應(yīng)粒度的磨料按上述配比混和均勻；(2)按上述配比稱量液態(tài)的不飽和聚酯樹脂、添加劑和硬化劑，混合攪拌均勻；(3)將上述混和均勻的固體填充料和磨料加入到液態(tài)的不飽和聚酯樹脂中攪拌，攪拌均勻后把混合漿料注入成型模具反應(yīng)固結(jié)成型；(4)將反應(yīng)固結(jié)成型后的混合體根據(jù)需要用破碎機(jī)破碎成顆粒，其顆粒體積范圍為1mm3-3500mm3。
11.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，其特征在于以酚醛樹脂為結(jié)合劑的高分子耐磨顆粒制造工藝步驟為(1)選80-600目粒度的填充料和硬化劑按上述配比混和均勻；(2)按上述配比將相應(yīng)粒度的磨料和添加劑混合均勻；(3)將上述混合好的填充料、硬化劑加入到與添加劑混合均勻的磨料中，混合均勻，再按上述配比加入酚醛樹脂粉，并混合均勻；(4)將上述混合好的固體材料加到壓注模具熱壓成型，其熱壓溫度范圍為150℃-190℃；(5)把壓成的混合體根據(jù)需要用破碎機(jī)破碎成顆粒，其顆粒體積范圍為1mm3-3500mm3。
12.一種建材磨削用的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的制造方法，其特征在于所述制備工藝步驟為(1)制備高分子耐磨顆粒；(2)在預(yù)先制備的菱苦土磨塊基料的漿料中加入3-65％的高分子耐磨顆粒并攪拌均勻成混合漿料，上述百分比為重量百分比；(3)將上述混合漿料澆注到塑料模具中待其反應(yīng)固化，脫模后得到成品。
全文摘要
一種建筑材料磨削用的含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊，它要解決的技術(shù)問題是提高碳化硅磨料在菱苦土磨塊中的利用率；在機(jī)磨削所磨下的廢料要大幅度降低，有利于環(huán)保。為此，在現(xiàn)有菱苦土磨塊基料中加入重量百分比為3－65％的高分子耐磨顆粒；所述耐磨顆粒為磨料和結(jié)合劑；結(jié)合劑主要為聚烯烴類塑料或不飽和聚酯樹脂或酚醛樹脂，還可加入硬化劑、添加劑、填充料。含高分子耐磨顆粒的菱苦土磨塊的制造方法為(1)制備高分子耐磨顆粒；(2)在菱苦土磨塊基料漿料中加入3－65％(重量百分比)的高分子耐磨顆粒并攪拌均勻成混合漿料；(3)將上述混合漿料澆注到塑料模具中待其反應(yīng)固化，脫模后得到成品。
文檔編號(hào)C08J5/14GK1613896SQ20041005146
公開日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月9日
發(fā)明者羅廣棉 申請(qǐng)人:羅廣棉