1. 研究目的与意义
进入21世纪后，随着智能触控设备的发展，人们对于智能触控设备的需求量也是与日俱增。伴随而来的问题便是触控设备屏幕材料的需求大增，而诸如手机屏幕等光学玻璃的抛光作业需要消耗大量的抛光材料，带来大量的附加污染，这与现在的环保型发展蓝图背道而驰。目前应用最广泛的抛光材料主要是聚氨酯抛光革，但是传统的聚氨酯抛光革在生产和应用中有着诸多的问题：如有机试剂的大量使用带来的环境污染，聚氨酯基材使用寿命短、抛光粉混合不均匀导致的成品率低，聚氨酯反应粘度不易控制，产生的气泡大小不均一，抛光革透水性差使得废料不易排出、散热效率差等。与此同时玻璃屏幕加工的精度需求也越来越高，普通的聚氨酯抛光材料已经不能满足其抛光需求。为了针对以上问题，本课题欲通过聚氨酯乳液配比、无纺布选材优化、抛光粉配比优化或玻璃纤维掺杂等实验，制备得出综合性能较为优良的抛光垫。本设计的意义主要在于符合国家环保需求，降低制备过程中挥发性有机化合物（VOC）排放量；优化生产工艺降低生产成本，以获得未来产业化生产时的竞争力；力求获得与国外抛光垫较为相近的产品性能，填补国内该领域的空白等。
2. 研究内容和预期目标
cmp技术（chemical mechanical polishing）是目前公认的超精密加工达到全局平整化的最好的方法，因此在触摸屏玻璃抛光中应用cmp技术，可以更好的对触摸屏玻璃表面进行精密加工以获得更低粗糙度的产品。在进行抛光作业时，抛光垫粘附在跑光盘上，跑光盘在电动机的带动下按照设定转速进行旋转，抛光工件以一定压力直接压在旋转的抛光垫上或者固定在载样盘中压在旋转的抛光垫上。整个过程中主要的消耗品为抛光液和抛光垫，并且抛光液、抛光垫、抛光机三者的相互配合决定了抛光效率和抛光的平坦化程度。本课题通过采用最新的固结磨料抛光技术（fixed-abrasive chemical mechanical polishing,fa-cmp），将磨料直接固结于抛光垫中，此法可以极大的提高磨料的利用率，方便了磨料的组成设计、提高使用寿命，并且该技术与传统游离磨料cmp所需的仪器设备相同，避免了因更换新型仪器而产生的费用。
目前聚氨酯微孔弹性体的结构为嵌段共聚物，柔性链段提供回弹和韧性，刚性链段提供足够的强度和硬度。通常在聚氨酯中担任硬段的异氰酸酯类型有如下几种：tdi、mdi、hdi、ipdi、ppdi等。通过比较加工时的安全性、环保性和与软段的配合性后，优选mdi型。由于在抛光作业中，不可避免的会产生高温，所以产品的配比将考虑其耐热性，固软段优选聚醚二元醇（n220）。并且已有相关文献表明n220与mdi制成的水性聚氨酯具有优良的稳定性，便于长期储存。
众所周知，在精密抛光领域，二氧化铈抛光粉因其具有切削能力强、抛光效率高、抛光精度高、抛光质量好、操作环境清洁、使用寿命长等优点而被广泛应用。除此以外，二氧化铈还具有其他抛光粉不具备的特性：在抛光的器件表面形成较软的变质层，不易产生划痕，从而得到超精密无损伤的表面。但是如果单纯使用二氧化铈则成本昂贵，降低了聚氨酯抛光垫商业化生产中的性价比。同时有研究表面通过抛光粉的不同配比，可以得出综合性能更为优秀的抛光粉料。如铜粉具有极好的传热能力，将其作为辅料加入抛光粉中可以传递研磨过程中产生的区域热，降低抛光垫磨料层的温度，从而增长抛光垫的使用寿命；二氧化硅的硬度稍高于氧化铈，虽然在抛光作业中性能低于二氧化铈，但可以通过适量添加二氧化硅的方法来降低成本；氧化铝极高的硬度，少量添加便可以大大提升抛光粉的抛光性能、提高抛光速率。
3. 研究的方法与步骤
实验步骤：
a组分的制备
将抛光粉、交联剂（三羟甲基丙烷）、扩链剂（1,4- 丁二醇）、催化剂（辛酸亚锡）按一定比例配制，在常温下搅拌均匀。
4. 参考文献
1 belkhir n， bouzid d， herold v. morphologicalbehavior and wear of polyurethane pads used in glass polishing process[j].precision engineering， 2012， 36（4）：641-649.
2 tersac g. chemistry and technology of polyolsfor polyurethanes. milhail ionescu. rapra technology， shrewsbury， uk[j]. polymer international， 2010， 56（6）：820-820.
3 贺荣. mdi型水性聚氨酯的合成表征及性能研究[d].华南理工大学，2014.
5. 计划与进度安排
1、查阅文献资料，完成开题报告（第1～3周）
查阅中外文献资料，综述国内外研究现状和发展趋势等，并进行外文资料翻译。
2、聚氨酯抛光垫的制备研究（第4～10周）
