聚氨酯抛光垫的制备方法

　　X技术>中国专利技术>金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术

　　聚氨酯抛光垫的制备方法

　　【专利摘要】本发明涉及具有良好透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫的制备方法以及由该方法所获得的聚氨酯抛光垫。本发明是将作为基底材料的无纺布或编织布浸渍到浸渍液(聚氨酯树脂、有机溶剂和打磨剂)中，捞出后于水中通过预凝聚浸渍液和干燥烘干后制备得到聚氨酯抛光垫，本发明的制备方法得到的聚氨酯抛光垫可以同时提高产品的硬度和透水性。例如使用传统的制备工艺，产品的硬度为80°，透水性是248ml/cm2.h，采用本发明的制备方法，产品的硬度达到90°的样品，透水性为3522ml/cm2.h。本发明的聚氨酯抛光垫的制备方法，可以大大减少有机溶剂的使用并大幅缩减生产成本，工艺节能、环保。

　　【专利说明】聚氨酯抛光垫的制备方法

　　【技术领域】

　　[0001] 本发明涉及可用来对磁性基片、光学基片、半导体基片等进行抛光的聚氨酯抛光 垫，特别涉及具有良好透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫的制备方法以及由该方法 所获得的聚氨酯抛光垫。

　　【背景技术】

　　[0002] 抛光业几乎是和玻璃制造、汽车生产、机械加工、木业及五金业等行业同时发展起 来的，近年来这些行业的迅速发展，对抛光磨具的品种、性能等要求越来越高，对其需求量 也越来越大，使抛光业逐渐发展成为一个重要产业。

　　[0003] 用无纺布增强的聚氨酯抛光垫是一种广泛用于硅片等半导体材料、光学玻璃、磁 性光盘的多孔抛光材料。该种抛光垫主要采用溶剂-非溶剂絮凝法制备，即聚氨酯溶解在 N，N-二甲基甲酰胺（DMF)溶剂中，将其充填至由合成橡胶或合成纤维等构成的无纺布或编 织布等基材中，水或者DMF与水的混合液絮凝，水中清洗，而后干燥去除水分。

　　[0004] 聚氨酯抛光垫的硬度和透水性（又称作孔隙率）是两个重要的性能指标。硬度， 可以用邵氏硬度计测得，它决定了抛光垫在抛光压力的作用下发生形变的程度。相同的材 质条件下，硬度的提高会加快抛光速度，并增加抛光的平整度。透水性，可以通过计算一定 体积水在重力的作用下流过抛光垫所用的时间确定，透水性的增强可以提高抛光操作过程 中的散热效率、有利于废弃物的排走及新鲜浆液的及时提供；相反，较低的透水性，抛光时 大量的磨削热不易散去，且抛光垫易发生釉化现象，使得使用寿命变短，抛光效果变差。

　　[0005] 但是聚氨酯抛光垫在制备的过程中存在矛盾，在通过增加浆料浸渍量及无纺布密 度提高产品硬度的同时，产品的透水性会同时迅速下降，这就严重影响了使用中打磨剂的 自如流动，打磨中产生的热量不能被及时带走，同时也缩短了抛光垫的使用寿命。

　　[0006] 在CN87102270中公开了一种可以同时增加透水性和硬度的方法，该方法选择两 种熔点不同的聚氨酯树脂，在使用溶剂-非溶剂方法制成抛光垫后，对该抛光垫进行短暂 加热的后处理，熔点低的树脂先融化发生聚结，复合在纤维以及高熔点的聚氨酯上，从而提 高产品的硬度和透水性。但是这种方法需要通过聚氨酯树脂的热聚集实现硬度和透水性的 提高，改进后的效果不够显著，另外，该方法需要两种树脂，温差在10?15°C之间，后处理 的温度如果过高还会造成聚氨酯的降解，实现起来不仅过程繁复且难度较大。

　　【发明内容】

　　[0007] 本发明的目的之一在于提供一种节能、环保的制备具有良好透水性、较高硬度及 耐磨性能的聚氨酯抛光垫的方法。

　　[0008] 本发明的目的之二在于提供具有良好透水性、较高硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光 垫。

　　[0009] 本发明的具有良好透水性、较高硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫的制备方法包括 以下工艺步骤：

　　[0010] (1)室温下，将5?20wt%的聚氨酯树脂、70?95wt%的有机溶剂和0?10wt% 的打磨剂混合，搅拌均匀后得到浸渍液；

　　[0011] (2)将无纺布或编织布浸渍到步骤（1)得到的浸渍液中，在不断的挤压作用配合 下，使浸渍液充分浸入到无纺布或编织布中；

　　[0012] (3)捞出步骤（2)得到的浸渍过浸渍液的无纺布或编织布，刮去表面多余的浸渍 液，放入水中进行预凝聚（一般预凝聚的时间为5?45分钟，优选为10?30分钟；并且在 水中进行预凝聚时，水中的有机溶剂的质量百分含量< 2% );预凝聚后进行干燥烘干（一 般干燥烘干的温度为100?180°C，优选为温度为120?160°C )，得到所述的聚氨酯抛光 垫。

　　[0013] 作为一种优选方案，步骤（1)是将5?20wt%的聚氨酯树脂、70?94wt%的有机 溶剂和1?10wt%的打磨剂混合，搅拌均匀后得到浸渍液。

　　[0014] 在上述步骤（1)制备浸渍液时，还可以进一步加入选自缩醛化聚乙烯、聚碳酸酯、 聚脲中的一种或几种的其它聚合物，该其它聚合物的质量是所述的聚氨酯树脂的质量的 0· 1?1倍。

　　[0015] 所述的浸渍液中的有机溶剂与聚氨酯树脂的质量比优选是19:1?17:3。

　　[0016] 步骤（3)所得聚氨酯抛光垫，可采用砂带磨片机对所得聚氨酯抛光垫的表面进行 打磨，以将聚氨酯抛光垫的表面打磨平。

　　[0017] 所述的有机溶剂选自DMF、丙酮、甲乙酮、环己酮、丁酮等中的一种或几种。

　　[0018] 所述的打磨剂选自二氧化硅粉末、二氧化钛粉末、碳化硅粉末、氧化锆粉末、氧化 铈粉末、氧化铝粉末、钻石粉末中的一种或几种。

　　[0019] 所述的干燥烘干的设备需要具有良好的通风性，可以是高温烘箱，在干燥烘干的 过程中，要保证水分和有机溶剂被烘干，同时聚氨酯树脂、无纺布或编织布不会分解或变 黄。

　　[0020] 所述的预凝聚的阶段，水中不用添加 DMF等有机溶剂，这大大减少了有机溶剂的 使用，节约了成本且环境友好；且预凝聚完成后直接进入干燥烘干的阶段，这样少去了清洗 步骤，简化了生产流程，节约了生产成本。

　　[0021] 本发明的制备方法得到的聚氨酯抛光垫具有良好透水性、较高硬度及耐磨性能。

　　[0022] 本发明的制备方法得到的聚氨酯抛光垫可以同时提高产品的硬度和透水性。所述 的聚氨酯抛光垫的硬度在50?97°之间可调，透水性在500?9000ml/cm2. h之间可调。

　　[0023] 所述的聚氨酯抛光垫的结构内部是由紧密聚集的聚氨酯同所述的无纺布或编织 布的纤维充分复合形成；或所述的聚氨酯抛光垫的结构内部是由紧密聚集的聚氨酯树脂同 所述的打磨剂和所述的无纺布或编织布的纤维充分复合形成。不仅保证了聚氨酯致密的形 态，保证产品的硬度和耐磨性能，同时由无纺布或编织布的纤维作骨架形成的多孔结构，保 证了抛光垫的良好的透水性，有利于使用过程中抛光液的流动，进而延长其使用寿命。

　　[0024] 所述的浸渍液中还可以进一步含有质量是所述的聚氨酯树脂的质量的0. 1?1倍 的其它聚合物，该其它聚合物选自缩醛化聚乙烯、聚碳酸酯、聚脲中的一种或几种。由此得 到的所述的聚氨酯抛光垫的结构内部是由紧密聚集的聚氨酯树脂，及选自缩醛化聚乙烯、 聚碳酸酯、聚脲中的一种或几种的其它聚合物同所述的无纺布或编织布的纤维充分复合形 成；或所述的聚氨酯抛光垫的结构内部是由紧密聚集的聚氨酯树脂，及选自缩醛化聚乙烯、 聚碳酸酯、聚脲中的一种或几种的其它聚合物同所述的打磨剂和所述的无纺布或编织布的 纤维充分复合形成。得到的所述的聚氨酯抛光垫的硬度同样在50?97°之间可调，透水性 同样在500?9000ml/cm 2· h之间可调。

　　[0025] 所述的基底材料可以选自聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚苯硫醚等的无纺布或编织布， 优选是聚酯或聚酰胺类的无纺布。基底材料的厚度是〇. 5?4mm，密度为300?900克重； 作为优选，厚度为2. 0?3. 0 mm，密度为300?700克重。

　　[0026] 本发明的制备方法与传统的制备方法相比较，所获得的聚氨酯抛光垫可以同时提 高产品的硬度和透水性。传统的方法是将浸渍好浆料的无纺布或编织布放入DMF与水的混 合溶液中进行絮凝（即溶剂-非溶剂絮凝法），聚氨酯树脂中的DMF溶剂在与水接触后，由 于二者优异的互溶性，在浓度梯度差作用下，二者发生扩散，聚氨酯树脂在水与DMF的混合 液中逐步发生相分离，并不断地在界面处发生凝聚，当所有的聚氨酯树脂中的水浓度皆达 至限浓度后，聚氨酯树脂的凝固过程即已结束，然后水中清洗DMF，烘箱中干燥水分。该方 法制得的聚氨酯抛光垫中的聚氨酯树脂的结构呈高度多孔状，故质地柔软、打磨缺陷少，被 广泛应用，但是此法生产的聚氨酯抛光垫普遍存在透水性差、硬度低、打磨速度慢等问题。 本发明使用两步的方法凝聚聚氨酯树脂（包括含有其它聚合物树脂），第一步是预凝聚，将 浸渍好浸渍液的无纺布或编织布放入水中进行（有机溶剂（如DMF)的加入可以提高水在 聚氨酯树脂浸渍液中的渗透性，但它同样有减慢凝聚速度的问题，故在预凝聚阶段没有加 入DMF)，短暂的预凝聚过程的主要目的是使聚氨酯树脂（包括含有其它聚合物树脂）与无 纺布或编织布的纤维实现初步复合，这样在第二步的干燥烘干去除溶剂的过程中就会一定 程度地防止浸渍液向无纺布或编织布的上下表面的迁移，同时也彻底除掉了有机溶剂。另 夕卜，需要说明的是，浸渍了浸渍液的无纺布或编织布在水中进行预凝聚时，并不会导致将大 量的DMF等有机溶剂带入水中进行预凝聚，一方面聚氨酯抛光垫生产中的预凝聚阶段中所 用的水量很大，而无纺布或编织布中含有的聚氨酯浸渍液的含量相对很小（原则在水中进 行预凝聚时，水中的有机溶剂（如DMF)的质量百分含量< 2% )，另一方面由聚氨酯浸渍液 的配方决定的聚氨酯浸渍液的粘度较大，DMF只能通过与水的慢性渗透扩散在水里，所以浸 渍液中的DMF不会明显增加预凝聚中水中的DMF含量；第二步的预凝聚后进行干燥烘干以 彻底去除溶剂并干燥，在进行干燥烘干除去溶剂的过程中树脂一面凝聚一面向纤维靠拢， 形成树脂与纤维紧密复合的结构。使用本发明的制备方法不仅节省时间、避免污染，更重要 的是聚氨酯抛光垫的内部聚氨酯致密无孔，紧密与纤维复合，纤维作为骨架的聚氨酯抛光 垫的透水性能优良，而聚氨酯的致密结构使其具有高的硬度，良好的耐磨性能。例如使用传 统的制备工艺，产品的硬度为80°，透水性是248ml/cm 2.h，采用本发明的制备方法，产品的 硬度达到90°的样品，透水性为3522ml/cm2. h。

　　[0027] 本发明的聚氨酯抛光垫的制备方法，在水中进行预凝聚时不加入有机溶剂，这样 可以大大减少有机溶剂的使用并大幅缩减生产成本，工艺节能、环保。

　　【专利附图】

　　【附图说明】

　　[0028] 图1.对比例样品的截面SEM图。

　　[0029] 图2.本发明实施例1样品的截面SEM图。

　　【具体实施方式】

　　[0030] 本发明实施例中的聚氨酯抛光垫的硬度、透水性和磨耗，采用如下方法进行测 试：

　　[0031] 硬度的测定：本发明实例中的硬度的测定使用的是LX-A型邵氏A硬度计，在不同 的位置上选择10个点后取平均值；

　　[0032] 透水性的测定：参考人造革的透水性测试标准，GB/T4689. 22-1996,计算50ml 的去离子水流过样品表面的时间，并使用下面的公式计算样品的透水性：1800000/ (IOOt 1-SOtci)，其中h为50ml水通过试样的时间，h为在没有试样的情况下50ml水流下的 时间；

　　[0033] 磨耗测定：使用JM-V型磨耗仪，使用750克砝码的压力，转300圈后，对打磨前后 的质量进行测量，计算抛光垫减少的质量即为被磨掉的质量。

　　[0034] 以下实施例只是用于进一步详细说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制， 任何在本发明的基础上做出的改进和变化，都在本发明的保护范围之内。

　　[0035] 对比例

　　[0036] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0037] 聚氨酯树脂 12.8%;

　　[0038] DMF 87. 2% ；

　　[0039] 室温下，将3. Omm厚，600克重的聚酯无纺布放入由12. 8wt%聚氨酯树脂及 87. 2wt % DMF经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下放置3分 钟，然后取出，用刮刀刮去聚酯无纺布表面多余的聚氨酯树脂浸渍液后，放入装载有含有质 量浓度为15% DMF的水的水槽中进行固化22分钟，取出，放入水槽中用水进行清洗10次共 22分钟后送入150°C的烘箱中干燥烘干29分钟，干燥烘干样品中的水分，即得到传统方法 制备的聚氨酯抛光垫。

　　[0040] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为80°，透水性是248ml/cm2. h，磨耗 0.094g。如图1所示，扫描电镜表征显示聚氨酯抛光垫的内部空隙不明显，且聚氨酯树脂多 呈拉丝状。

　　[0041] 实施例1

　　[0042] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0043] 聚氨酯树脂 12.8%;

　　[0044] DMF 87.2%。

　　[0045] 室温下，将3. Omm厚，600克重的聚酯无纺布放入由12. 8wt%聚氨酯树脂及 87. 2wt% DMF经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下使聚氨酯 树脂浸渍液充分浸入到聚酯无纺布中，然后取出，用刮刀刮去聚酯无纺布表面多余的聚氨 酯树脂浸渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚10分钟（在水中进行预凝聚时，控制 水中的DMF的质量百分含量< 2% )，取出，直接送入150°C的烘箱中干燥烘干22分钟，即得 到具有良好透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0046] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为90°，透水性是3522ml/cm2.h，磨耗 0.079g。如图2所示的扫描电镜表征显示，该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧 密聚集的聚氨酯同聚酯无纺布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0047] 本实施例与对比例相比较不难证明，在相同原料不同工艺的情况下，本发明的工 艺优于现有技术。

　　[0048] 实施例2

　　[0049] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0050] 聚氨酯树脂 5% ;

　　[0051] DMF 95%。

　　[0052] 室温下，将4. Omm厚，900克重的聚酯无纺布放入由5wt %聚氨酯树脂及95wt % DMF经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下使聚氨酯树脂浸渍 液充分浸入到聚酯无纺布中，然后取出，用刮刀刮去聚酯无纺布表面多余的聚氨酯树脂浸 渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚5分钟（在水中进行预凝聚时，控制水中的DMF 的质量百分含量< 2% )，取出，直接送入KKTC的烘箱中干燥烘干50分钟，即得到具有良好 透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0053] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为60°，透水性是8750ml/cm2.h，磨耗 〇. 15g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯同聚酯无纺布的纤 维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0054] 实施例3

　　[0055] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0056] 聚氨酯树脂 20% ;

　　[0057] DMF 80 %。

　　[0058] 室温下，将2. Omm厚，300克重的聚酯无纺布放入由20wt %聚氨酯树脂及80wt % DMF经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下使聚氨酯树脂浸渍 液充分浸入到聚酯无纺布中，然后取出，用刮刀刮去聚酯无纺布表面多余的聚氨酯树脂浸 渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚10分钟（在水中进行预凝聚时，控制水中的DMF 的质量百分含量< 2% )，取出，直接送入180°C的烘箱中干燥烘干15分钟，即得到具有良好 透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0059] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为92°，透水性是4650ml/cm2. h，磨耗 〇. 〇6g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯同聚酯无纺布的纤 维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0060] 实施例4

　　[0061] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0062] 聚氨酯树脂 20% ;

　　[0063] DMF 70% ；

　　[0064] 氧化铈粉末（平均粒径0· 5 μ m) 10 %。

　　[0065] 室温下，将0. 5mm厚，700克重的聚酯无纺布放入由20wt%聚氨酯树脂、70wt%DMF 及10wt%氧化铈粉末经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下使 聚氨酯树脂浸渍液充分浸入到聚酯无纺布中，然后取出，用刮刀刮去聚酯无纺布表面多余 的聚氨酯树脂浸渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚20分钟（在水中进行预凝聚 时，控制水中的DMF的质量百分含量< 2% )，取出，直接送入180°C的烘箱中干燥烘干15分 钟，即得到具有良好透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0066] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为97°，透水性是500ml/cm2.h，磨耗 〇. 17g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯同氧化铈粉末及聚 酯无纺布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0067] 实施例5

　　[0068] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0069] 聚氨酯树脂 5% ;

　　[0070] DMF 95%。

　　[0071] 室温下，将3. Omm厚，600克重的聚酯无纺布放入由5wt%聚氨酯树脂及95wt% DMF经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下使聚氨酯树脂浸渍 液充分浸入到聚酯无纺布中，然后取出，用刮刀刮去聚酯无纺布表面多余的聚氨酯树脂浸 渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚13分钟（在水中进行预凝聚时，控制水中的DMF 的质量百分含量< 2% )，取出，直接送入140°C的烘箱中干燥烘干24分钟，即得到具有良好 透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0072] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为50°，透水性是9050ml/cm2.h，磨耗 0. 21g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯同聚酯无纺布的纤 维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0073] 实施例6

　　[0074] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0075] 聚氨酯树脂 10.9%;

　　[0076] DMF 86. 1% ；

　　[0077] 氧化锆粉末（平均粒径0· 5 μ m) 3 %。

　　[0078] 室温下，将3. Omm厚，450克重的聚酯无纺布放入由10. 9wt%聚氨酯树脂、 86. lwt% DMF及3wt%氧化锆粉末经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金 属辊挤压下使聚氨酯树脂浸渍液充分浸入到聚酯无纺布中，然后取出，用刮刀刮去聚酯无 纺布表面多余的聚氨酯树脂浸渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚22分钟（在水中 进行预凝聚时，控制水中的DMF的质量百分含量< 2% )，取出，直接送入150°C的烘箱中干 燥烘干30分钟，即得到具有良好透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0079] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为73°，透水性是4945ml/cm2.h，磨耗 0. 081g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯同氧化锆粉末及 聚酯无纺布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0080] 实施例7

　　[0081] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0082] 聚氨酯树脂 5% ;

　　[0083] 丙酮 94% ;

　　[0084] 二氧化硅粉末（平均粒径0· 2 μ m) 1 %。

　　[0085] 室温下，将3. Omm厚，500克重的聚酯无纺布放入由5wt%聚氨酯树脂、94wt%丙酮 及Iwt %二氧化硅粉末经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下 使聚氨酯树脂浸渍液充分浸入到聚酯无纺布中，然后取出，用刮刀刮去聚酯无纺布表面多 余的聚氨酯树脂浸渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚15分钟（在水中进行预凝聚 时，控制水中的丙酮的质量百分含量< 2% )，取出，直接送入145°C的烘箱中干燥烘干22分 钟，即得到具有良好透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0086] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为67°，透水性是8500ml/cm2.h，磨耗 〇. 18g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯同二氧化硅粉末及 聚酯无纺布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0087] 实施例8

　　[0088] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0089] 聚氨酯树脂 11% ;

　　[0090] DMF 89%。

　　[0091] 室温下，将3. Omm厚，450克重的聚酰胺无纺布放入由llwt%聚氨酯树脂及89wt% DMF经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下使聚氨酯树脂浸渍 液充分浸入到聚酰胺无纺布中，然后取出，用刮刀刮去聚酰胺无纺布表面多余的聚氨酯树 脂浸渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚20分钟（在水中进行预凝聚时，控制水中 的DMF的质量百分含量< 2% )，取出，直接送入150°C的烘箱中干燥烘干30分钟，即得到具 有良好透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0092] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为77°，透水性是3321ml/cm2. h，磨耗 0. 045g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯同聚酰胺无纺布 的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0093] 实施例9

　　[0094] 浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0095] 聚氨酯树脂 12.8%;

　　[0096] DMF 87.2%。

　　[0097] 室温下，将3.0mm厚，500克重的聚酯编织布放入由12.8wt%聚氨酯树脂及 87. 2wt % DMF经混合并搅拌均匀后得到的聚氨酯树脂浸渍液中，在金属辊挤压下使聚氨酯 树脂浸渍液充分浸入到聚酯编织布中，然后取出，用刮刀刮去聚酯编织布表面多余的聚氨 酯树脂浸渍液后，放入装载有水的水槽中进行预凝聚18分钟（在水中进行预凝聚时，控制 水中的DMF的质量百分含量< 2 % )，取出，直接送入145°C的烘箱中干燥烘干40分钟，即得 到具有良好透水性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫。

　　[0098] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为79°，透水性是2773ml/cm2.h，磨耗 〇. llg。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯同聚酯编织布的纤 维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0099] 实施例10

　　[0100] 具有良好透气性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫的制备方法与实施例9基本相 同，只是浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0101] 聚氨酯树脂 10% ;

　　[0102] 缩醛化聚乙烯 5% ;

　　[0103] DMF 85%。

　　[0104] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为84°，透水性是3738ml/cm2. h，磨耗 0. llg。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯及缩醛化聚乙烯凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯及 缩醛化聚乙烯同聚酯编织布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0105] 实施例11

　　[0106] 具有良好透气性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫的制备方法与实施例9基本相 同，只是浸渍液在各组分的原料和重量百分比为：

　　[0107] 聚氨酯树脂 10%; 聚碳酸酯 5%; 聚脲 5%; DMF 72%； 氧化铝粉末（平均粒径Ι.Ομηι) 8%〇

　　[0108] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为93°，透水性是700ml/cm2. h，磨耗 〇. 15g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯及聚碳酸酯和聚脲凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯 及聚碳酸酯和聚脲同氧化铝粉末及聚酯编织布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多 孔隙。

　　[0109] 实施例12

　　[0110] 具有良好透气性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫的制备方法与实施例9基本相 同，只是浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0111] 聚氨酯树脂 10%; 聚脲 1%; DMF 84%； 化铈粉末（平均粒径〇.5μιη) 5%ο

　　[0112] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为9Γ，透水性是850ml/cm2. h，磨耗 〇. 16g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯及聚脲凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯及聚脲同氧 化铈粉末及聚酯编织布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0113] 实施例13

　　[0114] 具有良好透气性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫的制备方法与实施例9基本相 同，只是浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0115] 聚氨酯树脂 10%; 聚碳酸酯 5%； 聚脲 5%; DMF 81%。

　　[0116] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为92°，透水性是900ml/cm2. h，磨耗 〇. 16g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯及聚碳酸酯和聚脲凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯 及聚碳酸酯和聚脲同聚酯编织布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　[0117] 实施例14

　　[0118] 具有良好透气性、硬度及耐磨性能的聚氨酯抛光垫的制备方法与实施例9基本相 同，只是浸渍液中各组分的原料和重量百分比为：

　　[0119] 聚氨酯树脂 10% ;

　　[0120] 聚脲 1% ;

　　[0121] DMF 89%。

　　[0122] 上述方法制备的聚氨酯抛光垫经测定，硬度为90°，透水性是lOOOml/cm2. h，磨耗 〇. 17g。该聚氨酯抛光垫内部的聚氨酯及聚脲凝聚紧密，且由紧密聚集的聚氨酯及聚脲同聚 酯编织布的纤维充分复合形成的纤维之间具有较多孔隙。

　　【权利要求】

　　1. 一种聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是，所述的制备方法包括以下步骤： (1) 室温下，将5?20wt%的聚氨酯树脂、70?95wt%的有机溶剂和0?10wt%的打 磨剂混合，搅拌均匀后得到浸渍液； (2) 将无纺布或编织布浸渍到步骤（1)得到的浸渍液中，在不断的挤压作用配合下，使 浸渍液充分浸入到无纺布或编织布中； (3) 捞出步骤（2)得到的浸渍过浸渍液的无纺布或编织布，刮去表面多余的浸渍液，放 入水中进行预凝聚；预凝聚后进行干燥烘干，得到所述的聚氨酯抛光垫。

　　2. 根据权利要求1所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：步骤⑴是将5? 2〇Wt%的聚氨酯树脂、70?94wt%的有机溶剂和1?10wt%的打磨剂混合，搅拌均匀后得 到浸渍液。

　　3. 根据权利要求1或2所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的浸渍液中 加入选自缩醛化聚乙烯、聚碳酸酯、聚脲中的一种或几种的其它聚合物，该其它聚合物的质 量是所述的聚氨酯树脂的质量的〇. 1?1倍。

　　4. 根据权利要求1或2所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的浸渍液中 的有机溶剂与聚氨酯树脂的质量比是19:1?17:3。

　　5. 根据权利要求1所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的干燥烘干的温 度为100?180°C。

　　6. 根据权利要求4所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的有机溶剂选自 N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、甲乙酮、环己酮、丁酮中的一种或几种。

　　7. 根据权利要求1或2所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的打磨剂选 自二氧化硅粉末、二氧化钛粉末、碳化硅粉末、氧化锆粉末、氧化铈粉末、氧化铝粉末、钻石 粉末中的一种或几种。

　　8. 根据权利要求1或2所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的聚氨酯抛 光垫的结构内部是由紧密聚集的聚氨酯树脂同所述的无纺布或编织布的纤维充分复合形 成；或 所述的聚氨酯抛光垫的结构内部是由紧密聚集的聚氨酯树脂同所述的打磨剂和所述 的无纺布或编织布的纤维充分复合形成。

　　9. 根据权利要求3所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的聚氨酯抛光垫 的结构内部是由紧密聚集的聚氨酯树脂，及选自缩醛化聚乙烯、聚碳酸酯、聚脲中的一种或 几种的其它聚合物同所述的无纺布或编织布的纤维充分复合形成；或 所述的聚氨酯抛光垫的结构内部是由紧密聚集的聚氨酯树脂，及选自缩醛化聚乙烯、 聚碳酸酯、聚脲中的一种或几种的其它聚合物同所述的打磨剂和所述的无纺布或编织布的 纤维充分复合形成。

　　10. 根据权利要求8所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的聚氨酯抛光垫 的硬度在50?97°之间可调，透水性在500?9000ml/cm2. h之间可调。

　　11. 根据权利要求1所述的聚氨酯抛光垫的制备方法，其特征是：所述的无纺布或编织 布的厚度是〇. 5?4mm，密度为300?900克重；所述的无纺布或编织布选自聚酯、聚酰胺、 聚烯烃、聚苯硫醚的无纺布或编织布。

　　【文档编号】B24B37/24GK104385120SQ201410549485

　　【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日

　　【发明者】马永梅, 张晓丹, 成惠民, 曹新宇, 向前, 赵斌, 安晶晶 申请人:中国科学院化学研究所

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