膠粘劑在（zài）光學加（jiā）工研磨拋光材料中的應用分析！

2019-10-23 瀏覽：(368)

本文主要介紹（shào）了複合樹脂膠粘（zhān）劑的組成、性能和特點，並對其在光學加工、研磨拋光材料中的應用進行了研究。

用於光學（xué）加（jiā）工高效生產的超精（jīng）密磨盤和拋光盤是光學零件磨削（xuē）和拋（pāo）光的（de）工藝材料（liào）。它的基本成（chéng）分是（shì）金剛石粉或氮（dàn）化硼、碳化硼粉和氧化鈰或氧化鐵拋光粉作磨料（liào），加（jiā）入無機填料和其它添加劑，經粘合劑（jì）粘（zhān）合，冷（lěng）壓固化後製成具（jù）有一定形狀的拋光材料。膠粘（zhān）劑在研磨拋光過程中起著粘合和支撐磨料的作用。

穩定、持續的研磨拋光能力，除與光學（xué）加工銑磨（mó）以及超（chāo）精（jīng）磨工藝、拋光工藝的（de）成熟和所達到的精度相關外，粘接（jiē）研磨拋光材料使用的膠粘劑及用量最（zuì）為重要。其用量又與膠粘劑的形態有關。借助溶劑配製成膠粘劑溶液，才有可能在研磨拋光材料中用較少（shǎo）量的膠粘劑（jì），並做到使膠液均勻地分散、製作出表觀質量和（hé）使用性能都好的超精（jīng）磨（mó）片（piàn）和拋（pāo）光片。

膠（jiāo）黏劑及其形態的選擇

膠粘（zhān）劑的選擇和用量的確定（dìng）主要是根據加工工藝的要求來滿足成型的要求，磨（mó）料具有一定的強度、耐（nài）磨性、自銳性和硬度。粘合劑的用量（liàng）與粘合劑的形式（shì）有關。例（lì）如，如果使用固體粉末或粘性粘合劑，則必須添加更多的粘合劑，以滿足成型材料的製（zhì）備和（hé）成型工藝的要求，從而生產出高質量的超精加工和拋光片。

通過多年的經驗總結，研（yán）磨材料使用的膠粘（zhān）劑，用單組分環氧樹脂膠或熱塑性酚醛樹脂較好；拋光材料使用的膠粘劑以熱塑性酚醛樹脂（zhī）或天然（rán）的紫膠樹脂，並（bìng）借助適當的溶劑配製成膠（jiāo）粘劑溶液使用比較合（hé）適。

環氧樹脂膠（jiāo）黏劑（jì）

磨料拋光物質作為環氧樹脂粘合劑，主要雙酚A縮水甘（gān）油醚型。為了提（tí）高超精磨和拋光板（bǎn）和填料的低粘（zhān）度，良好的流（liú）動性的液體環氧樹脂（zhī）的填充（chōng）量和（hé）研磨劑的分散性，通常，以及使用的反應（yīng）熱，合適的周期長，毒性低固化代理商。環氧化合物加（jiā）入鈦偶聯劑後，可以顯著（zhe）降低磨料填料和引起高（gāo）的粘度，並進一步提高填料的分散性和模製化合物的量和研磨填料。然而，上述的環（huán）氧體係可以（yǐ）僅使用澆鑄成型工藝。但從工藝性能點研磨拋光材料，樹脂其含量仍高，溫（wēn）度特性，高彈性，自銳（ruì）性差大的變化（huà），處理水的拋光的拋光材料（liào）不能做，僅（jǐn）作為高速層的拋光材料。

為了提高模塑產品的屬性，而不是潛在性固化環氧樹脂。即，配製與液態環氧樹脂，潛（qián）在性硬（yìng）化劑，促進劑，等製成的（de）單組分粘合劑（jì）。使用（yòng）用丙酮稀釋到重構的研磨（mó）拋光材料的濃度，以較少的膠水之前（qián）可以取得良好的粘接效果。另外，使（shǐ）用冷成形加工的製品的片材或鑄塑成型的超細粉碎過程（chéng）的拋（pāo）光相對較少受（shòu）溫度，尺寸穩定性好，良好的（de）自銳性能（néng）的影響，處理可以做到拋（pāo）光水（shuǐ）拋光。

潛在的固化劑在室溫下不溶於環氧樹脂和普通（tōng）有機溶劑，使其在溫度升高時逐漸（jiàn）溶（róng）解在環氧樹（shù）脂中，然後開始交聯固化。

酚（fēn）醛樹脂膠黏（nián）劑

用於研磨拋光材料粘接的膠粘劑主要是熱塑（sù）性酚醛樹脂，即酚醛樹脂或（huò）聚苯（běn）醚樹（shù）脂（酚（fēn）醛樹脂（zhī））。通過加入聚甲醛或六亞甲基四胺與之反應生成具有本體（tǐ）結構的聚合物，可以（yǐ）繼續進行縮聚反應。用於磨具和拋光材（cái）料粘接的材料一般采用六亞甲基四胺熱（rè）塑性樹脂固化，因為該樹脂容易冷壓成型，固化時不放水，產品（pǐn）剛性好。

縮（suō）醛樹脂膠黏劑

縮醛樹脂是聚（jù）乙烯（xī）醇（chún）縮醛，是一種熱塑（sù）性線型聚合物。它除含有不同含量的縮醛基外，還含有部分羥基（jī）和少（shǎo）量（liàng）乙酰基。粘合劑中的極性基團具有良（liáng）好的化學活性和附著（zhe）力。因此，pva的性能與這些基團的含量有關。

聚乙烯醇縮醛在不添加其他化學物質進行改性時，它仍保持熱塑性樹脂的性能。所以，用聚（jù）乙（yǐ）烯醇縮醛（主要是聚乙烯醇縮甲醛或聚乙烯醇縮丁醛）粘接的拋光片，經冷壓成型，固（gù）化處理後，其樹脂仍保留熱塑性的特點。

紫（zǐ）膠樹脂（zhī）膠（jiāo）黏劑

紫（zǐ）膠樹（shù）脂(也稱為蟲膠樹脂)是一（yī）種寄生（shēng）在某些樹種（zhǒng）樹枝上的紫膠寄生蟲。在吸入樹汁後，它分泌（mì）一種（zhǒng）紫紅色粘性的天然樹脂。它的主要成分是由一些羥（qiǎng）基酸內酯組成的固溶體，它是許多不同羥基酸的聚酯混合物。通常認為它是由羥基脂肪酸和半特戊酸鈉組成的柔性網格。在間隙中存在一些低分子脂肪酸酯如蠟質酸和遊離蠟質酸的混合物，其中（zhōng）一些低分子脂肪（fáng）酸在內部塑性中起一定作用。

經加工的紫膠樹脂（zhī）具有熱塑性和熱固（gù）性兩種性質，其熱性能優異。常溫下為固體，軟化溫度為（wéi）72～75℃，加熱至70℃以上（shàng）開始（shǐ）軟化。其熱塑性或熱固性主要取決於加熱溫度對其聚合的影響。低於110℃的溫度基本為熱（rè）塑性，當溫度（dù）升至120℃時，聚合緩（huǎn）慢。當溫度高於120℃-135℃時，它從熔融分離狀態迅速變稠，失（shī）去流（liú）動性，最（zuì）終聚合（hé）成硬化的不溶性熔體。在加熱聚合過程中，紫色樹脂伴隨脫水，可視為紫色（sè）樹脂分子結構中羥基與羥基的相互反應，縮聚反應通常是不可逆的。

紫膠樹脂的物理化學性質隨（suí）聚合反應的進行而變化。根據光學（xué）零件的性能和硬度，可以選擇適當的加熱溫度（dù），使紫（zǐ）膠熱塑性或熱固性。一般情況下，縮（suō）聚反應溫度低於110℃，因此用於（yú）粘（zhān）合拋光磨料的紫膠（jiāo）樹脂（zhī）仍具有熱塑性樹脂和酸（suān）性（xìng）樹脂的特（tè）性，使拋光片質量（liàng）好，有利於加工光學穩（wěn）定性差的軟玻璃或光學玻（bō）璃零（líng）件。

環氧—酚醛樹脂膠黏劑

這是一種酚醛樹脂固化的環氧樹脂膠粘劑，兼有兩種樹脂的優點。為了克服液體環氧樹脂在研磨拋（pāo）光（guāng）材料加工中的（de）缺點，常用固體環氧樹脂代（dài）替液（yè）體環氧樹（shù）脂。

作為環氧（yǎng）樹脂固化劑和（hé）改性熱塑（sù）性線性結構的酚醛樹脂在分子結構中不含有羥甲基，但酚醛樹脂中基於羥基的酚醛樹（shù）脂可與環氧樹脂反應，可（kě）視為環氧樹脂與（yǔ）線型酚醛樹脂的嵌（qiàn）段共聚。它是通過在苯酚芯上的羥基和（hé）環氧基的作用具有良（liáng）好耐熱性的嵌段共聚（jù）物。因（yīn）此，線型結構（gòu）的酚醛（quán）樹脂可固化環氧樹脂。它們在加熱條件下彼此反應，形成高度交聯的體型結構聚（jù）合物，其既保持（chí）對環氧樹（shù）脂（zhī）的良好粘附性（xìng），又為酚醛樹脂提供高的（de）機械強度。

選用高分（fèn）子量固體環氧樹脂和低分子量（liàng）固體線型酚醛樹脂，采用氣流法將細樹脂粉分別粉碎成細樹（shù）脂粉，製備研磨拋光材（cái）料。所製備（bèi）的研（yán）磨拋光材料具有結構緊湊、強度高等優點，僅便於在製造過程中製造單組分環氧膠粘劑。

事實上，作為一個一般的光學研磨拋光材（cái）料，而不使用這樣的高的粘合（hé）強度，並且其是非常有必要（yào）的金屬（shǔ）拋光的材（cái）料。

酚醛—縮醛樹脂膠黏劑

酚 - 不使用可熔酚醛樹脂縮醛樹脂粘合劑，但線性結（jié）構的熱塑性酚醛樹脂。少量聚乙烯醇縮丁（dīng）醛改性的結合，並且可以改善吸水性酚醛樹脂的脆性，並（bìng）降低壓縮成型時（shí）化（huà）合物的模製壓力。聚乙烯醇縮丁醛樹脂的含有改性酚羥基在一（yī）定利於分子結構溶解在乙醇中，將酚（fēn）醛樹脂具有（yǒu）良好的相（xiàng）容性，交聯（lián）劑偏析期間加入不會出來（lái）設（shè）置。若添（tiān）加集劑在固化過程中保持熱塑性（xìng）塑料。因此，使用這種行為經常使用其人為地控製該熱塑性或熱固性的物（wù）理特性（xìng），用（yòng）於調整該磨（mó）料或研磨拋光材料的熱和機械性能的粘合性和硬度，得到固化的（de）產品的（de）不同的特性，為了，以適應研（yán）磨（mó）和拋（pāo）光光學元件需要軟玻璃零件（jiàn）加（jiā）工或（huò）零（líng）個初級硬質（zhì）玻璃和玻璃部分的化學（xué）穩定性差（chà）。

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