高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及表面除漆技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于飛機(jī)復(fù)合材料制件表面有機(jī)涂層清除的噴砂介質(zhì)制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)飛機(jī)的復(fù)合材料制件的表面除漆技術(shù)尚處于空白，研發(fā)、尋找成熟先進(jìn)的復(fù)合材料制件除漆技術(shù)是飛機(jī)維修部門現(xiàn)階段迫切需要解決的一項(xiàng)技術(shù)難題。
[0003]傳統(tǒng)的使用化學(xué)方法對于飛機(jī)金屬部件的除漆工藝，被禁止使用到復(fù)合材料制件的除漆作業(yè)，因?yàn)榛瘜W(xué)脫漆劑停留在漆層表面，與環(huán)氧漆層發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)，會(huì)滲入復(fù)合材料內(nèi)部，與復(fù)合材料的表面及內(nèi)部的環(huán)氧成分材質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，造成復(fù)合材料層間脫粘、分層的現(xiàn)象，對復(fù)合材料形成直接的破壞。
[0004]手工砂紙打磨和圓盤砂紙打磨機(jī)打磨也是一種常見的除漆方法，這種機(jī)械的打磨工藝需要直接與工件接觸，并貼合緊密，使用的砂紙都帶有硬度很高的白剛玉成分，對于硬度比較大的鋼材或者只要求平整度的木材等材料，這種除漆方法是適用的，但是飛機(jī)復(fù)合材料制件都是由碳纖維或者玻璃纖維等材料構(gòu)成的，其具有剛性強(qiáng)、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，但是表面硬度并不高，并且制件形狀不規(guī)則，使用人工機(jī)械打磨的方法，過程不可控，在摩擦力和垂直壓力的作用下，極易將纖細(xì)的碳纖維和玻璃纖維絲打斷，對復(fù)合材料造成損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是提供一種高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)，從而有效、快速、穩(wěn)定、環(huán)保、低成本的對復(fù)合材料表面的環(huán)氧底漆和聚氨酯面漆涂層進(jìn)行清理，避免復(fù)合材料除漆過程中的損傷風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:
一種高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)，其特征在于:該噴砂介質(zhì)為包括熱固性高分子聚合樹月旨、丙烯酸類樹酯、硅酸鹽礦物質(zhì)和纖維素的混合物破碎顆粒；所述噴砂介質(zhì)莫氏硬度為3-4.5，粒徑為30-60目。
[0007]其進(jìn)一步特征在于:所述熱固性高分子聚合樹脂為三聚氰胺甲醛樹脂和脲醛樹脂；所述丙烯酸類樹酯為交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯；所述硅酸鹽礦物質(zhì)為蒙脫石粘土 ；所述纖維素為阿爾法纖維素。
[0008]上述高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)制備方法，其特征在于，包括下述步驟:
(1)合成混合物的制備:
將500目至800目的三聚氰胺甲醛樹脂粉末與阿爾法纖維素材料，按照重量比65:35至50:50的比例進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢韬?，將三聚氰胺甲醛樹脂粉末與阿爾法纖維素材料的混合物壓制成板，粉碎成30目至40目大小的合成混合物顆粒；
(2)納米混合物的制備:
將500目至800目的脲醛樹脂粉末與納米級的蒙脫石粘土，按照重量比100:1的比例進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢韬螅瑢㈦迦渲勰┡c納米級的蒙脫石粘土的混合物壓制成板，粉碎成40目至60目大小的納米混合物顆粒；
(3)交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯的制備:
將顆粒狀的交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯，粉碎成30目至40目大小的顆粒；
(4)噴砂介質(zhì)的制成:
將步驟(I) (2) (3)中制備的合成混合物、納米混合物和交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯顆粒，按照重量比1:1:1的比例，進(jìn)行混合，最終制成噴砂介質(zhì)。
[0009]其進(jìn)一步特征在于:所述步驟(I) (2) (3)中合成混合物、納米混合物和交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯的粉碎過程采用盤式粉碎機(jī)。
[0010]所述步驟(I) (2)中合成混合物、納米混合物板材的制備采用壓板機(jī).優(yōu)選的:所述步驟(I)中合成混合物壓制成板的溫度為120至180攝氏度，壓力為2.5至 4.5MPa。
[0011]所述步驟(2)中納米混合物壓制成板的溫度為120至180攝氏度，壓力為2.5至4.5MPa。
[0012]本發(fā)明的噴砂介質(zhì)對于精密性、安全性要求非常高的飛機(jī)敏感性輕薄復(fù)合材料制件，能夠快速有效的清除其表面的航空涂層，對復(fù)合材料本身不產(chǎn)生任何的損傷。本發(fā)明噴砂介質(zhì)的各混合物的硬度都小于飛機(jī)復(fù)合材料制件的表面硬度，同時(shí)又大于飛機(jī)有機(jī)涂層的硬度；特別添加的交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯，目的就是降低介質(zhì)的整體比重，從而減少?zèng)_擊到復(fù)合材料表面的介質(zhì)重量，噴砂介質(zhì)在空氣動(dòng)能的帶動(dòng)下，利用機(jī)械動(dòng)能對漆層進(jìn)行高密度的磨削，在很短的時(shí)間內(nèi)，既破壞了漆層，又不會(huì)對復(fù)合材料產(chǎn)生損傷。
[0013]本發(fā)明的噴砂介質(zhì)，將顯著提高除漆效率。相對于化學(xué)脫漆劑方法和打磨方法，利用帶有銳角的高分子聚合樹脂介質(zhì)進(jìn)行噴砂除漆，至少將作業(yè)時(shí)間縮短一半以上，除漆速率可達(dá)到0.2平方米/分鐘。
【具體實(shí)施方式】
[0014]一種高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)該噴砂介質(zhì)為三聚氰胺甲醛樹脂、脲醛樹脂、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯、蒙脫石粘土和阿爾法纖維素的混合物破碎顆粒；所述噴砂介質(zhì)莫氏硬度為3-4.5，粒徑為30-60目。
[0015]上述高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)制備方法:
(I)合成混合物的制備:
將500目至800目的三聚氰胺甲醛樹脂粉末與阿爾法纖維素材料，重量上按照65:35至50:50的比例進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢韬?，在溫?20至180攝氏度，壓力2.5至4.5MPa的條件下，利用壓板機(jī)對混合物壓制成板，板材冷卻24小時(shí)后，通過盤式粉碎機(jī)粉碎成30目至40目大小的合成混合物顆粒，留存?zhèn)溆谩?br>[0016](2)納米混合物的制備:
將500目至800目的脲醛樹脂粉末與納米級的蒙脫石粘土，重量上按照100:1的比例進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢韬螅跍囟?20至180攝氏度，壓力2.5至4.5MPa的條件下，利用壓板機(jī)對混合物壓制成板，板材冷卻24小時(shí)候，通過盤式粉碎機(jī)粉碎成40目至60目大小的納米混合物顆粒，留存?zhèn)溆谩?br>[0017](3)交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯的制備:
將顆粒狀的交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯，通過盤式粉碎機(jī)粉碎成30目至40目大小的顆粒，留存?zhèn)溆谩?br>[0018](4)噴砂介質(zhì)的制成:
將合成混合物、納米混合物和交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯，重量上按照1:1:1的比例，進(jìn)行混合，最終制成噴砂介質(zhì)。
[0019]本發(fā)明的高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)，最關(guān)鍵的特性就是其自身的硬度要小于復(fù)合材料的表面硬度，同時(shí)大于復(fù)合材料制件表面航空漆層的硬度。在除漆過程中，采用噴砂原理，借助高速噴射的低壓氣體，帶動(dòng)固體樹脂噴砂介質(zhì)顆粒，利用機(jī)械動(dòng)能，反復(fù)作用于復(fù)合材料的表面漆層，對漆層進(jìn)行高密度的磨削，在很短的時(shí)間內(nèi)，帶有銳角的介質(zhì)顆粒持續(xù)對漆層進(jìn)行破壞，達(dá)到除漆的目的，又不會(huì)對復(fù)合材料產(chǎn)生損傷。
[0020]本發(fā)明的噴砂介質(zhì)將顯著降低除漆成本。樹脂噴砂介質(zhì)在每一次使用后，可以被重新回收然后再次循環(huán)使用，每一個(gè)循環(huán)周期消耗的介質(zhì)只有最初投放量的5-8%，經(jīng)過試驗(yàn)，噴砂介質(zhì)可以被連續(xù)重復(fù)使用10次以上，極大的節(jié)約了除漆成本。本發(fā)明的噴砂介質(zhì)都是采用的高分子的聚合樹脂材料，具有強(qiáng)度高、韌性好、不容易破碎的特點(diǎn)，增加的納米級的蒙脫石粘土，更是有助于提高介質(zhì)的韌性和強(qiáng)度；同時(shí)介質(zhì)選取的顆粒目數(shù)范圍從30目至60目，即使部分顆粒破碎后，也可以滿足循環(huán)使用的需要。
[0021]本發(fā)明的噴砂介質(zhì)，將顯著提高除漆效率。相對于化學(xué)脫漆劑方法和打磨方法，利用帶有銳角的高分子聚合樹脂介質(zhì)進(jìn)行噴砂除漆，至少將作業(yè)時(shí)間縮短一半以上，除漆速率可達(dá)到0.2平方米/分鐘。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)，其特征在于:該噴砂介質(zhì)為包括熱固性高分子聚合樹月旨、丙烯酸類樹酯、硅酸鹽礦物質(zhì)和纖維素的混合物破碎顆粒；所述噴砂介質(zhì)莫氏硬度為3-4.5，粒徑為30-60目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)，其特征在于:所述熱固性高分子聚合樹脂為三聚氰胺甲醛樹脂和脲醛樹脂；所述丙烯酸類樹酯為交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯；所述硅酸鹽礦物質(zhì)為蒙脫石粘土；所述纖維素為阿爾法纖維素。
3.權(quán)利要求1或2所述高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)合成混合物的制備: 將500目至800目的三聚氰胺甲醛樹脂粉末與阿爾法纖維素材料，按照重量比65:35至50:50的比例進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢韬?，將三聚氰胺甲醛樹脂粉末與阿爾法纖維素材料的混合物壓制成板，粉碎成30目至40目大小的合成混合物顆粒； (2)納米混合物的制備: 將500目至800目的脲醛樹脂粉末與納米級的蒙脫石粘土，按照重量比100:1的比例進(jìn)行混合，充分?jǐn)嚢韬?，將脲醛樹脂粉末與納米級的蒙脫石粘土的混合物壓制成板，粉碎成40目至60目大小的納米混合物顆粒； (3)交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯的制備: 將顆粒狀的交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯，粉碎成30目至40目大小的顆粒； (4)噴砂介質(zhì)的制成: 將步驟(I) (2) (3)中制備的合成混合物、納米混合物和交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯顆粒，按照重量比1:1:1的比例，進(jìn)行混合，最終制成噴砂介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)的制備方法，其特征在于:所述步驟(I) (2) (3)中合成混合物、納米混合物和交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯的粉碎過程采用盤式粉碎機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)的制備方法，其特征在于:所述步驟(I) (2)中合成混合物、納米混合物板材的制備采用壓板機(jī).根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中合成混合物壓制成板的溫度為120至180攝氏度，壓力為2.5至4.5MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中納米混合物壓制成板的溫度為120至180攝氏度，壓力為2.5至4.5MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種高分子聚合樹脂噴砂介質(zhì)及其制備方法，將粉碎到30目至60目的合成混合物、納米混合物和交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯顆粒，按照1：1：1的比例，進(jìn)行混合，制成噴砂介質(zhì)。本發(fā)明的噴砂介質(zhì)對于精密性、安全性要求非常高的飛機(jī)敏感性輕薄復(fù)合材料制件，能夠快速有效的清除其表面的航空涂層，對復(fù)合材料本身不產(chǎn)生任何的損傷。本發(fā)明方法制備的樹脂噴砂介質(zhì)利用帶有銳角的高分子聚合樹脂介質(zhì)進(jìn)行噴砂除漆，至少將作業(yè)時(shí)間縮短一半以上，除漆速率可達(dá)到0.2平方米/分鐘。且樹脂噴砂介質(zhì)在使用后，可以被重新回收然后再次循環(huán)使用，每一個(gè)循環(huán)周期消耗的介質(zhì)只有最初投放量的5%至8%，噴砂介質(zhì)可以被連續(xù)重復(fù)使用10次以上，極大的節(jié)約了除漆成本。
【IPC分類】C08L61-28, C08L61-24, C08K3-34, C08L33-12, B29C43-58, C08L1-02
【公開號】CN104693680
【申請?zhí)枴緾N201510097039
【發(fā)明人】陳雁骉, 王大鈞, 王君起
【申請人】無錫榮恩數(shù)控科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月5日