專利名稱：一種新型復合磨料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新型復合磨料及其制備方法，屬于磨料制造技術領域。
背景技術：
隨著船舶、石油工業(yè)的飛速發(fā)展，船舶制造、修理、輸油管道、油罐車、鉆井平臺等設施的表面清理維修難度大，既要有一定的清理效率，又要防止產(chǎn)生火花造成火災。目前國內(nèi)外市場上主要有硬磨料、軟磨料兩大類，硬磨料易破碎、粉塵大，易產(chǎn)生火花，而軟磨料則切削力小，清理效率低、效果差。于是一種復合磨料的設想應運而生，該磨料采用聚氨酯彈性材料和硬性磨料復合而成，既保持了硬磨料的切削力，又解決了硬質磨料易破碎、粉塵大的問題。然而，在實際生產(chǎn)中，復合磨料的性能卻并不理想。首先，復合磨料中添加的聚氨酯彈性材料與硬磨料的復合質量比控制范圍不合理，彈性材料占比例相對偏大則清理效率太低，而剛性磨料比例相對偏高則吸塵效果會明顯變差。其次，因復合磨料中添加了聚氨酯彈性材料，致使復合磨料的閃點明顯下降，復合磨料在噴打過程中會因摩擦產(chǎn)生大量熱量和火花，致使聚氨酯彈性材料燃燒，打磨過程被迫中斷。并且燃燒后的復合磨料無法進行重復使用。閃點越低，磨料在噴打過程中越易發(fā)生閃燃現(xiàn)象而引發(fā)火災。因此復合磨料閃點的高低成為衡量復合磨料性能的重要指標之一。再次，因復合磨料中硬磨料硬度和比重的問題，致使打磨表面的粗糙度不理想。如打磨后打磨表面的粗糙度過小，則對打磨表面噴涂涂料時，涂料不易附著；如打磨后打磨表面的粗糙度過大，則打磨后噴涂涂料時，涂料的消耗量會相應增加。特別是大面積噴涂較昂貴的功能性涂料時，由于打磨表面的粗糙度過大，使后續(xù)噴涂工序成本增加，造成不必要的浪費。最后，現(xiàn)有技術中，硬磨料選用錘頭式破碎機破碎制成磨料，軟磨料選用刀式粉碎機切割粉碎，但硬磨料與軟磨料復合后的復合磨料半成品的破碎卻是一個技術難題。現(xiàn)有的以硬磨料與聚氨酯彈性材料為原料生產(chǎn)的復合磨料在實際生產(chǎn)過程中，因無法均勻快速的對復合磨料半成品進行破碎，致使復合磨料的設想在進行實際生產(chǎn)時效果并不理想。目前市場上迫切需要一種綜合性能優(yōu)異的新型復合磨料和高效均勻的新型復合磨料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種通過將硬磨料與軟磨料復合，有效防止噴打過程中產(chǎn)生火花和大量粉塵的新型復合磨料，以及其制備方法和專用破碎設備。該新型復合磨料的綜合性能優(yōu)異，其制備方法和專用破碎設備可以解決硬磨料與軟磨料復合后難以破碎的問題。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的該新型復合磨料，其特征在于，由以下重量份的組分制成硬磨料4 6份，聚氨酯彈性材料0. 95 1份，阻燃劑0. 01 0. 05份。
所述的硬磨料為剛玉，均勻分布在聚氨酯彈性材料和阻燃劑形成的泡沫之間，形成彈性磨料。剛玉是由氧化鋁的結晶形成的，莫氏硬度為9，比重3. 95 4. 10g/cm2，有六角柱體的晶格結構，其價格比同等硬度硬磨料低廉，適用于做本發(fā)明新型復合磨料的硬磨料。所述的阻燃劑為磷酸三O-氯乙基)酯(TCEP)、三(β-氯丙基)磷酸(TCPP)、磷酸三(1. 3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)、有機磷阻燃劑(DMMP)、無鹵阻燃劑(MPP)、硼酸鹽阻燃劑(FB)中的一種。阻燃劑的添加可以更好地的提高復合磨料的閃點，增加磨料的重復使用次數(shù)，提高使用的安全性。本發(fā)明所述的新型復合磨料的制造方法，按如下步驟進行a)將硬磨料剛玉、聚氨酯彈性材料、阻燃劑按重量份硬磨料4 6份、聚氨酯彈性材料0. 95 1份、阻燃劑0. 01 0. 05份稱量，分裝入原料容器中備用，在原料容器出料口安裝有定量裝置，以控制原料的流速。將各原料加入裝有攪拌器的混合罐中，葉片轉速 100 lOOOr/min，剛玉和聚氨酯彈性材料加入的同時就被攪拌混合，混合罐中的葉片高速旋轉攪拌，剛玉懸浮在正在發(fā)泡的聚氨酯彈性材料泡沫中，以使其在聚氨酯彈性材料和阻燃劑形成的泡沫之間均勻分布，制成復合磨料半成品，制成的復合磨料半成品可以是連續(xù)式出料或間斷式出料；b)將制成的復合磨料半成品裝入箱式爐或井式爐內(nèi)養(yǎng)護，養(yǎng)護溫度60 120°C， 養(yǎng)護時間4 IOh ；c)將養(yǎng)護后的復合磨料半成品投入選用了刀式錘頭的臥式錘頭式破碎機或立式錘頭式破碎機進行破碎，制得破碎后的磨料；d)使用振動篩或搖擺篩對步驟C)所述的破碎后的磨料進行篩分，篩出需要規(guī)格， 篩出的大料再次破碎，直至所有大料都復合規(guī)格停止篩分，所得磨料即為新型復合磨料。本發(fā)明還提供了一種用于破碎該新型復合磨料的錘頭式破碎機，包括錘頭，其特征在于錘頭為刀式錘頭，刀式錘頭用銷軸安裝在轉子上，外殼為對稱開結構，上半圓上開有加料口、下半圓安裝有篩網(wǎng)、內(nèi)壁上安裝耐磨內(nèi)襯板、外殼由支架支撐，轉子軸置于外殼中間并橫穿外殼。所述的刀式錘頭為2 8排，徑向均勻分布在轉子的圓周上。所述的刀式錘頭每排2 8個。所述的錘頭為刀式錘頭，包括背部和打擊部，背部橫截面呈長方形，打擊部橫截面呈錐形，錘頭高度由近心端至遠心端逐漸增大。所述的打擊部的錐面夾角為10° 120°。所述打擊部的錐面夾角為90°，所述打擊部的底面與水平面呈30°的夾角。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明新型復合磨料所具有的有益效果是本發(fā)明的新型復合磨料將剛玉等切削力好的硬磨料和彈性泡沫結構的聚氨酯彈性材料、阻燃劑復合在一起， 利用剛玉的高硬度進行清理，其清理效率5. 2 6. 3m2/h，；利用聚氨酯彈性材料的孔狀結構吸收粉塵，粉塵吸收率可達90%以上，噴打工序的工作環(huán)境得到明顯的改善；聚氨酯彈性材料和阻燃劑的使用，減少了剛玉的破碎、熄滅清理時產(chǎn)生的火花，提高了磨料閃點溫度， 磨料閃點可達200 300°C，本發(fā)明的新型復合磨料可以重復使用，使用次數(shù)8 12次。本發(fā)明的刀式錘頭解決了硬磨料與軟磨料復合后的難以均勻快速的破碎的問題， 使復合磨料的設想能夠運用到實際生產(chǎn)中。
本發(fā)明的新型復合磨料的制備方法，工藝簡單、使用刀式錘頭式破碎機，刃口為一傾斜的刀刃形，這種結構既保證了錘頭有一定的切削力又有足夠的沖擊力，刀式錘頭的刃部切割軟質組分，同時背部沖擊力將塊狀的復合磨料擊碎，沖擊與切割相配合，將復合磨料完全破碎，破碎達到小于篩網(wǎng)孔徑的顆粒料經(jīng)過破碎機下面的篩網(wǎng)流出。Imm 6mm的為成品，大于6mm的繼續(xù)破碎，小于Imm的為廢料。解決了現(xiàn)有技術硬磨料用錘石破碎機破碎制成磨料，軟磨料可以用刀式粉碎機切割粉碎，但硬磨料與軟磨料復合后的破碎是一個技術難題。經(jīng)本破碎機加工的成品率在95%以上。而傳統(tǒng)的破碎機，破碎復合磨料造成的廢料在20 %左右，并且效率低，顆粒形狀不良。


圖1是本發(fā)明的主視結構示意圖；圖2是本發(fā)明的剖視結構示意圖；圖3是本發(fā)明的轉子組裝示意圖；圖4是破碎機用刀式錘頭主視結構示意圖；圖5是破碎機用刀式錘頭左視結構示意圖。其中，1、外殼2、內(nèi)襯板3、篩網(wǎng)4、支架5、刀式錘頭6、轉子7、電機8、 背部9、打擊部 10、軸孔11、近心端 12、遠心端 13、底面。
具體實施例方式實施例1 9實施例1 9為本發(fā)明的具體實施方式
，其中實施例7為本發(fā)明的最佳實施例。表1實施例1 9新型復合磨料組分(以重量份計)
權利要求
1.一種新型復合磨料，其特征在于，是由以下重量份的組分制成的硬磨料4 6份， 聚氨酯彈性材料0. 95 1份、阻燃劑0. 01 0. 05份，所述硬磨料均勻分布在聚氨酯彈性材料和阻燃劑形成的泡沫之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的新型復合磨料，其特征在于所述的阻燃劑選取磷酸三 (2-氯乙基)酯、三(β-氯丙基)磷酸酯、磷酸三(1.3-二氯-2-丙基)酯、有機磷阻燃劑、 無鹵阻燃劑、硼酸鹽阻燃劑中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的新型復合磨料，其特征在于所述的硬磨料為剛玉。
4.根據(jù)權利要求1 3任一項所述的新型復合磨料的制備工藝，其特征在于，包括如下工藝步驟a)按上述重量份稱取硬磨料、聚氨酯彈性材料和阻燃劑，加入裝有攪拌器的混合罐中攪拌混合，葉片轉速為100 lOOOr/min，使剛玉均勻分布的懸浮在聚氨酯彈性材料和阻燃劑形成的泡沫之間，制成復合磨料半成品，采用連續(xù)式或間斷式出料；b)將制成的復合磨料半成品裝入箱式爐或井式爐內(nèi)養(yǎng)護，養(yǎng)護溫度60 120°C，養(yǎng)護時間4 IOh ；c)將養(yǎng)護后的復合磨料半成品投入錘式破碎機進行破碎，制得破碎后的磨料；d)使用振動篩或搖擺篩對破碎后的磨料進行篩分，篩出的大料再次破碎，直至所有大料都復合規(guī)格。
5.一種復合磨料專用破碎機，包括錘頭，其特征在于錘頭為刀式錘頭(5)，刀式錘頭 (5)用銷軸安裝在轉子(6)上，外殼(1)為對稱開結構，上半圓上開有加料口、下半圓安裝有篩網(wǎng)(3)、內(nèi)壁上安裝耐磨內(nèi)襯板O)、外殼(1)由支架(4)支撐，轉子軸置于外殼(1)中間并橫穿外殼(I)0
6.根據(jù)權利要求5所述的復合磨料專用破碎機，其特征在于所述的刀式錘頭(5)為 2 8排，徑向均勻分布在轉子(6)的圓周上。
7.根據(jù)權利要求5所述的復合磨料專用破碎機，其特征在于所述的刀式錘頭(5)每排2 8個。
8.根據(jù)權利要求5、6或7任一所述的復合磨料專用破碎機，其特征在于所述的錘頭為刀式錘頭(5)，包括背部(8)和打擊部(9)，背部(8)橫截面呈長方形，打擊部(9)橫截面呈錐形，錘頭高度由近心端(11)至遠心端(1 逐漸增大。
9.根據(jù)權利要求8所述的復合磨料專用破碎機，其特征在于所述的打擊部(9)的錐面夾角為10° 120°。
10.根據(jù)權利要求8所述的復合磨料專用破碎機，其特征在于所述的打擊部(9)的錐面夾角為90°，所述打擊部(9)的底面(13)與水平面呈30°的夾角。
全文摘要
一種新型復合磨料及其制備方法，屬于磨料制造技術領域。其特征在于(按重量份計)硬磨料4～6份，聚氨酯彈性材料0.95～1份、阻燃劑0.01～0.05份。硬磨料均勻分布在聚氨酯彈性材料和阻燃劑形成的泡沫之間。本發(fā)明的磨料重復使用次數(shù)8～12次，工作環(huán)境粉塵吸收率在90％以上，磨料閃點200～300℃。本發(fā)明的采用分裝，攪拌，養(yǎng)護，破碎，篩分的制備方法，在破碎工序中采用安裝有刀式錘頭的新型臥式錘頭式破碎機或立式錘頭式破碎機進行破碎，解決了硬磨料與軟磨料復合后的難以均勻快速的破碎的問題，使復合磨料可以進行實際生產(chǎn)。
文檔編號C09K3/14GK102417810SQ20111032894
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權日2011年10月26日
發(fā)明者蔣振峰, 趙松喬, 韓慶吉 申請人:淄博大亞金屬科技股份有限公司