Состав твёрдого полировального инструмента

 

Изобретение относится к производству инструмента для обработки природного и искусственного камня. Состав содержит минеральные или органические кислоты или их соли, связующее, отвердитель и абразивный микропорошок. В качестве связующего используют полиэфирные, или фенолформальдегидные, или эпоксидные смолы, в качестве отвердителя - соответствующий отвердитель указанных смол, а в качестве абразивного микропорошка - абразивный микропорошок на основе окиси алюминия и 3d-металлов. Изобретение позволяет повысить качество поверхности при обработке ее указанным составом. 2 табл.

Изобретение относится к инструменту для обработки природного и искусственного камня, в частности, используется для производства твердого полировального инструмента.

Известен состав твердого полировального инструмента (см. Орлов А.Н. "Добыча и обработка природного камня", М.: Стройиздат, 1977 г., с. 349-350), содержащий щавелевую кислоту в количестве 60 мас.%, серный цвет (порошок серы) - 16 мас.%, окись алюминия (порошок) - 8 мас.%, жидкий бакелит - 16 мас.% и отвердитель (соляная техническая кислота).

Однако известный состав твердого полировального инструмента не обеспечивает высокого качества поверхности (блеска) искусственного и природного камня (например, мрамора и других камней на карбонатной основе) после полирования, а также характеризуется повышенной истираемостью.

Наличие в известном составе окиси алюминия и элементарной серы (серного цвета) с ненормированными показателями не позволяет получать воспроизводимых показателей по блеску полируемой поверхности, а наличие большого количества щавелевой кислоты (60 мас.%), которая хорошо растворима в воде и легко удаляется из изделия в процессе полировки в условиях подачи на поверхность камня воды, не обеспечивает достаточной износостойкости инструмента и приводит к его повышенной истираемости.

Техническим результатом изобретения является уменьшение истираемости и улучшение блеска поверхности камня после полирования.

Технический результат достигается тем, что состав твердого полировального инструмента содержит минеральные, или органические кислоты, или их соли, связующее, абразивный микропорошок на основе окиси алюминия и отвердитель смол, при этом в качестве связующего используют полиэфирные, или фенолоформальдегидные, или эпоксидные смолы с соответствующими отвердителями смол, а в качестве абразивного порошка используют абразивный микропорошок на основе окиси алюминия и 3d- металлов (окиси железа(III)) (см. патент России 2109026) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Минеральные, или органические кислоты, или их соли - 20-50 Связующее: полиэфирные, или фенолоформальдегидные, или эпоксидные смолы - 20-30 в том числе: Отвердитель смол - 2-3 Абразивный микропорошок на основе окиси алюминия и 3d- металлов (окиси железа(III)) - 30-50 Наличие абразивного микропорошка на основе окиси алюминия и 3d - металлов (окиси железа(III)) со строго нормируемым средним размером кристаллов в сочетании с активным компонентом: минеральные, или органические кислоты, или их соли, взятые в определенном массовом соотношении, обеспечивает воспроизводимость необходимой величины блеска полируемой поверхности.

Снижение в изделии массовой доли растворимого в воде активного компонента (~35 мас.%) позволяет по сравнению с прототипом в 1,05-1,3 раза снизить истираемость инструмента при сохранении высокого качества полируемой поверхности.

При уменьшении процентного соотношения активного компонента ниже 20 мас. % возрастает твердость инструмента, что приводит к ухудшению блеска полируемой поверхности, а при его содержании выше 50 мас.% резко возрастает истираемость изделия.

При процентном соотношении связующего ниже 20 мас.% не достигается необходимая прочность инструмента, а при его содержании более 20 мас.% повышается твердость изделия, приводящая к ухудшению блеска полируемой поверхности.

При процентном соотношении абразивного микропорошка менее 30 мас.% снижается блеск полируемой поверхности, а при его содержании выше 50 мас.% возрастает время обработки поверхности для достижения заданного показателя блеска.

Отвердитель смол в связующее вводится для обеспечения необходимой величины прочности инструмента.

В составе полировального инструмента в качестве минеральных кислот можно использовать, например, серную или ортофосфорную, в качестве органической - щавелевую, а их солей - кислые соли ортофосфорной и щавелевой кислот, например КН₂РO₄, К₂НРO₄ или КНС₂O₄.

Ниже в табл. 1 приводятся рецептуры состава твердого полировального инструмента, а в табл. 2 отражено влияние процентного содержания компонентов на истираемость инструмента и блеск полированной поверхности.

Технология изготовления твердого полировального инструмента. Рецептура 1. Берут расчетные количества активного компонента (щавелевая кислота), фенолоформальдегидной смолы марки БЖ-1 с отвердителем, абразивного микропорошка на основе окиси алюминия и 3d-металла (окиси железа(III)) и тщательно перемешивают до получения гомогенной массы. По окончании перемешивания смесь укладывают в форму и прессуют с удельным давлением 1 МПа. Сформованное изделие сушат при температуре 70^oС в течение 7 ч.

Аналогичные результаты получены при использовании различных сочетаний других активных компонентов и смол, например соли КНС₂O₄ и эпоксидной смолы (рецептура 2), соли К₂НРO₄ и полиэфирной смолы (рецептура 3) и др.

Из табл. 2 видно, что по сравнению с прототипом истираемость инструмента уменьшается на 7-28%, а блеск поверхности увеличился на 10-25%. Кроме того, использование нового полировального инструмента позволит улучшить экологическую обстановку на объекте за счет уменьшения содержания в изделии водорастворимого компонента (например, щавелевой кислоты), а также исключения из состава композиции соединений серы и соляной кислоты.

Формула изобретения

Состав твердого полировального инструмента, содержащий активный компонент, связующее с отвердителем и абразивный микропорошок, отличающийся тем, что в качестве активного компонента используют минеральные или органические кислоты или их соли, в качестве связующего - полиэфирные или фенолформальдегидные, или эпоксидные смолы с соответствующим отвердителем указанных смол, а в качестве абразивного микропорошка - абразивный микропорошок на основе окиси алюминия и 3d-металлов, при следующем соотношении компонентов, мас. %: Минеральные или органические кислоты или их соли - 20 ÷ 50 Полиэфирные, или фенолформальдегидные или эпоксидные смолы - 20 ÷ 30
в том числе
Отвердитель смолы - 2 ÷ 3
Абразивный микропорошок на основе окиси алюминия и 3d-металлов - 30 ÷ 50

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2