一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫及其制备方法与流程

本发明涉及抛光垫，具体为一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫及其制备方法。

背景技术：

1、抛光垫在抛光过程中是作为储存和运输抛光液的载体，同时提供一定的物理承载能力。公开号为cn112300355b的中国专利公开了一种双组分水性聚氨酯、其用途、由其形成的聚氨酯复合抛光垫及制备方法，该发明的双组分水性聚氨酯，包括水性聚氨酯树脂和水性聚氨酯固化剂，该发明通过水性聚氨酯固化剂与水性聚氨树脂混合后以特定的工艺对基底材料进行处理，显著提高黏附纤维丝后复合抛光垫的硬度、强度、耐磨性能。

2、但是该专利中通过基底材料充分浸渍制成的抛光垫，整体性强，刚性佳的同时，柔性不足。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫及其制备方法，通过粘接层粘接基底层和抛光层，软硬兼备，打磨效果好，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫，包括基底层、粘接层和抛光层，所述基底层的表面通过粘接层粘接有抛光层，所述粘接层采用的磺酸盐型水性聚氨酯制备而成，所述抛光层包括以下重量份原料：改性水性聚氨酯56-75份、固化剂3-20份和纳米磨料2-9份；

3、优选的，所述改性水性聚氨酯的制备方法如下：将ipdi和聚乙二醇在90-100℃下加热反应，降温至30℃以下后，加入二羟甲基丙酸和1，4-丁二醇的混合物，在45-60℃下加热反应，得到预聚物；

4、将表面改性好的棕榈纤维浸泡到去离子水中，浸泡4h以上后，固液分离，将浸湿的棕榈纤维浸渍到磺酸盐型水性聚氨酯中，使得棕榈纤维表面粘黏上磺酸盐型水性聚氨酯，过滤后多余的磺酸盐型水性聚氨酯，留下改性棕榈纤维；

5、将改性棕榈纤维和聚醚胺加入预聚物中，并在50-60℃下加热反应，之后加入甲基丙烯酸羟乙酯进行封端，加入阻聚剂，在25-35℃下搅拌反应，最后加入分散剂搅拌后，得到改性水性聚氨酯。

6、优选的，所述改性棕榈纤维、聚醚胺和预聚物的质量比为12-25：1-2：220-250；所述聚醚胺为含双端氨基的聚醚，分子量为500-1000。

7、优选的，所述棕榈纤维的表面改性方法如下：将棕榈纤维原材在80℃的环境下进行干燥，烘干后的棕榈纤维采用碱液浸泡24h，碱液选用质量分数为20％的氢氧化钠，然后用去离子水洗涤和浸泡至中性，抽滤后烘干，制备出碱处理的棕榈纤维，将碱处理后的棕榈纤维加入到质量分数为5％的十六烷基三甲氧基硅烷的无水甲醇溶液中，溶液通过醋酸调节ph值至5，室温下搅拌反应24h，固液分离后，反应后的纤维采用去离子水洗涤和浸泡，去除未反应的十六烷基三甲氧基硅烷，再对棕榈纤维进行90℃干燥处理，研磨粉碎得到表面改性好的棕榈纤维。

8、优选的，所述磺酸盐型水性聚氨酯的制备方法如下：将多溴二苯醚与hdi、ipdi和二月桂酸二丁基锡搅匀，加入计量的1,4-丁二醇和环氧树脂，保温反应至nco含量达规定值后，加入乙醇降黏，同时加入磺酸盐扩链剂aas反应，再加入乙二胺扩链，减压蒸除丙酮，得环氧改性的磺酸盐型水性聚氨酯。

9、优选的，所述环氧树脂加入质量分数为4％，磺酸盐型水性聚氨酯的w(不挥发物)大于50％，黏度大于95mpa·s，拉伸强度大于15mpa。

10、优选的，所述基底层由水性聚氨酯固化而成，水性聚氨酯包括以下重量份原料：水性聚氨酯树脂50-78份、固化剂2-18份和棕榈纤维2-9份。

11、优选的，所述固化剂包括以下重量份原料：二苯基甲烷二异氰酸酯28份、聚乙二醇62份、三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵剂1份和壬基酚2份。

12、优选的，所述纳米磨料包括以下重量份原料：纳米铈2-5份、纳米氧化铝3-4份和纳米氧化硅1-2份。

13、本发明要解决的另一技术问题是提供一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫的制备方法，包括如下步骤：

14、s1：将水性聚氨酯树脂和棕榈纤维混合搅拌均匀后，加入固化剂，混合后制成水性聚氨酯，水性聚氨酯涂覆到基板上，热固化后，制成基底层；

15、s2：改性水性聚氨酯和纳米磨料按量量取后混合，再加入固化剂搅拌均匀，涂覆到基板上，热固化后，制成抛光层；

16、s3：将制备好的磺酸盐型水性聚氨酯涂覆到基底层和抛光层之间，并加热固化，经切割打磨后，制成水性聚氨酯复合多孔抛光垫。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明通过粘接层粘接基底层和抛光层，基底层中增加了棕榈纤维，提高了基底层整体的弹性，而抛光层中在改性水性聚氨酯中混合有改性棕榈纤维，棕榈纤维吸足水分膨胀，内部的空隙空间增加，并粘黏上磺酸盐型水性聚氨酯，带有磺酸盐型水性聚氨酯的改性棕榈纤维能够与水性聚氨酯粘接牢固，改性棕榈纤维在水性聚氨酯中形成网状结构，磺酸盐型水性聚氨酯浸泡后的棕榈纤维能够防止收缩，提高抛光层硬度，在加工抛光层时，棕榈纤维内吸收的水分被蒸发，增加抛光层的微孔，粘接层采用磺酸盐型水性聚氨酯制备，粘性好，粘黏的基底层和抛光层结构牢固，软硬兼备，打磨效果好。

技术特征：

1.一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫，包括基底层(1)、粘接层(2)和抛光层(3)，其特征在于：所述基底层(1)的表面通过粘接层(2)粘接有抛光层(3)，所述粘接层(2)采用的磺酸盐型水性聚氨酯制备而成，所述抛光层(3)包括以下重量份原料：改性水性聚氨酯56-75份、固化剂3-20份和纳米磨料2-9份。

2.根据权利要求1所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫，其特征在于：所述改性水性聚氨酯的制备方法如下：将ipdi和聚乙二醇在90-100℃下加热反应，降温至30℃以下后，加入二羟甲基丙酸和1，4-丁二醇的混合物，在45-60℃下加热反应，得到预聚物；

3.根据权利要求2所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫，其特征在于：所述改性棕榈纤维、聚醚胺和预聚物的质量比为12-25：1-2：220-250；所述聚醚胺为含双端氨基的聚醚，分子量为500-1000。

4.根据权利要求3所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫，其特征在于：所述棕榈纤维的表面改性方法如下：将棕榈纤维原材在80℃的环境下进行干燥，烘干后的棕榈纤维采用碱液浸泡24h，碱液选用质量分数为20％的氢氧化钠，然后用去离子水洗涤和浸泡至中性，抽滤后烘干，制备出碱处理的棕榈纤维，将碱处理后的棕榈纤维加入到质量分数为5％的十六烷基三甲氧基硅烷的无水甲醇溶液中，溶液通过醋酸调节ph值至5，室温下搅拌反应24h，固液分离后，反应后的纤维采用去离子水洗涤和浸泡，去除未反应的十六烷基三甲氧基硅烷，再对棕榈纤维进行90℃干燥处理，研磨粉碎得到表面改性好的棕榈纤维。

5.根据权利要求4所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫，其特征在于：所述磺酸盐型水性聚氨酯的制备方法如下：将多溴二苯醚与hdi、ipdi和二月桂酸二丁基锡搅匀，加入计量的1,4-丁二醇和环氧树脂，保温反应至nco含量达规定值后，加入乙醇降黏，同时加入磺酸盐扩链剂aas反应，再加入乙二胺扩链，减压蒸除丙酮，得环氧改性的磺酸盐型水性聚氨酯。

6.根据权利要求5所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫，其特征在于：所述环氧树脂加入质量分数为4％，磺酸盐型水性聚氨酯的w大于50％，黏度大于95mpa·s，拉伸强度大于15mpa。

7.根据权利要求6所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫，其特征在于：所述基底层(1)由水性聚氨酯固化而成，水性聚氨酯包括以下重量份原料：水性聚氨酯树脂50-78份、固化剂2-18份和棕榈纤维2-9份。

8.根据权利要求7所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫，其特征在于：所述固化剂包括以下重量份原料：二苯基甲烷二异氰酸酯28份、聚乙二醇62份、三(2-羟乙基)甲基氢氧化铵剂1份和壬基酚2份。

9.根据权利要求8所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫，其特征在于：所述纳米磨料包括以下重量份原料：纳米铈2-5份、纳米氧化铝3-4份和纳米氧化硅1-2份。

10.一种如权利要求9所述的水性聚氨酯复合多孔抛光垫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫及其制备方法，属于抛光垫技术领域。一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫，包括基底层、粘接层和抛光层，基底层的表面通过粘接层粘接有抛光层，粘接层采用的磺酸盐型水性聚氨酯制备而成；抛光层包括以下重量份原料：改性水性聚氨酯56份、固化剂7份和纳米磨料4份。本发明解决了现有抛光垫柔性不足的问题，本发明提出的一种水性聚氨酯复合多孔抛光垫及其制备方法，通过粘接层粘接基底层和抛光层，基底层中增加了棕榈纤维，提高了基底层整体的弹性，而抛光层中在改性水性聚氨酯中混合有改性棕榈纤维，粘黏的基底层和抛光层结构牢固，软硬兼备，打磨效果好。技术研发人员：李加海,杨惠明,李元祥受保护的技术使用者：安徽禾臣新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5