CN109571289A - 一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：结合剂的制备工艺为采用原料混合→搅拌→高温缩合；具体操作步骤为：将酚醛树脂28份~42份、轻质氧化镁12份~15份、乙二胺5份~9份、邻苯二甲酸二丁酯2份~4份、碳化硅5份~7份、辅助制剂1份~3份进行混合均匀；将上一步骤得到的混合液在搅拌机中进行搅拌混均；将上一步骤混均后的混合液在高温下自行缩合固化。该改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，酚醛树脂、轻质氧化镁、碳化硅、乙二胺和邻苯二甲酸二丁酯材料，在高温下自行缩合固化制备了重负荷砂轮专用的高性能改性酚醛树脂结合剂，具有良好的粘性和较好的弹性，对加工后的金刚砂磨粒的把持强度力增强。
Description
技术领域
本发明涉及结合剂技术领域，具体为改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用。
背景技术
结合剂是超硬磨具中常用的粘结材料，包括陶瓷结合剂、非金属结合剂、菱苦土结合 剂、树脂结合剂等。结合剂是超硬磨具的重要结构组成之一，结合剂的性能对磨具的性能有 着决定性的影响。其中非金属结合剂具有粘结能力大，流动性好，成型效果好、导热性能好等 特点，在脆性材料及高精密加工过程中得到了广泛的应用。但是非金属结合剂由于具有较高 的致密度导致其气孔率较低。因此当非金属结合剂应用于磨具砂轮时，会造成砂轮的自锐性 差，砂轮在高速旋转并磨削时受到的冲击力较大，所以保证砂轮的高强度是保障安全和有效使用的前提，否则会经常出现砂轮爆片、掉边、开裂等现象，原因就是磨料与结合剂的匹配性不好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：
结合剂的制备工艺为采用原料混合→搅拌→高温缩合；
具体操作步骤为：
（1）将酚醛树脂28份~42份、轻质氧化镁12份~15份、乙二胺5份~9份、邻苯二甲酸二丁酯2份~4份、碳化硅5份~7份、辅助制剂1份~3份进行混合均匀；
（2）将上一步骤得到的混合液在搅拌机中进行搅拌混均；
（3）将上一步骤混均后的混合液在高温下自行缩合固化；
将得到的结合剂应用于砂轮的制备方法为，采用原料混合→热熔→水淬→烘干→粉磨→混合→冷压→热压→固化，具体操作步骤为；；
（1）将混合后的金刚砂磨料放入热熔炉中进行热熔，热熔温度为800℃~1200℃；
（2）将上一步骤得到的溶液注入冷水中进行水淬处理，得到的固体物再进行清洗处理；
（3）将上一步骤得到的固体物在60℃~80℃温度下烘干；
（4）将上一步骤得到的烘干后固体物经过粉磨机粉磨成非金属粉末；
（5）将上一步骤得到的非金属粉末添加6份-8份的上序步骤的结合剂进行混合得到复合混合物；
（6）将上一步骤得到的复合混合物注入模具中进行冷压定型；
（7）将上一步骤定型后的砂轮进行热压定型；
（8）将上一步骤热压定型后的砂轮进行固化处理。
优选的，所述辅助制剂为滑石粉、氧化锰、黏度调节剂和消泡剂组成。
优选的，所述金刚砂磨料为金刚砂、氧化硅、氧化硼、纳米莫来石粉、三氧化二铝、锂云母、霞石粉、碳酸锂和硼玻璃配比而成。
优选的，所述碳化硅的粒径为400#。
优选的，所述黏度调节剂为盐酸羟胺、硫酸羟胺或环己醇其中的一种或二种以上组合。
优选的，所述热压压力为40MPa-60 MPa。
优选的，所述金刚砂的粒度为50~200目。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，酚醛树脂、轻质氧化镁、碳化硅、乙二胺和邻苯二甲酸二丁酯材料，在高温下自行缩合固化制备了重负荷砂轮专用的高性能改性酚醛树脂结合剂，具有良好的粘性和较好的弹性，对加工后的金刚砂磨粒的把持强度力增强，制备后的砂轮性能优良，不易爆片。
附图说明
图1为本发明结合剂的制备工艺流程示意图；
图2为本发明结合剂应用流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，参阅图1-2：
结合剂的制备工艺为采用原料混合→搅拌→高温缩合；
具体操作步骤为：
（1）将酚醛树脂28份、轻质氧化镁12份、乙二胺5份、邻苯二甲酸二丁酯2份、碳化硅5份、辅助制剂1份进行混合均匀；
（2）将上一步骤得到的混合液在搅拌机中进行搅拌混均；
（3）将上一步骤混均后的混合液在高温下自行缩合固化；
辅助制剂的成分为滑石粉、黏度调节剂和消泡剂组成；
黏度调节剂为盐酸羟胺和硫酸羟胺调和而成。
将得到的结合剂应用于砂轮的制备方法为，采用原料混合→热熔→水淬→烘干→粉磨→混合→冷压→热压→固化，具体操作步骤为；
原料为金刚石磨料，成分组成为金刚砂、氧化硅、氧化硼、纳米莫来石粉和霞石粉配比而成；
金刚砂的粒度为50目；
（1）将混合后的金刚砂磨料放入热熔炉中进行热熔，热熔温度为800℃；
（2）将上一步骤得到的溶液注入冷水中进行水淬处理，得到的固体物再进行清洗处理；
（3）将上一步骤得到的固体物在60℃温度下烘干；
（4）将上一步骤得到的烘干后固体物经过粉磨机粉磨成非金属粉末；
（5）将上一步骤得到的非金属粉末添加6份的上序步骤的结合剂进行混合得到复合混合物；
（6）将上一步骤得到的复合混合物注入模具中进行冷压定型；
（7）将上一步骤定型后的砂轮进行热压定型；
（8）将上一步骤热压定型后的砂轮进行固化处理；
热压压力为40Mpa；
需要说明的是，采用酚醛树脂28份、轻质氧化镁12份、乙二胺5份、邻苯二甲酸二丁酯2份、碳化硅5份和滑石粉、盐酸羟胺、硫酸羟胺和消泡剂组成的辅助制剂经过混均在缩合固化后在与金刚砂磨料在热熔炉内800℃情况下热熔后受盐酸羟胺、硫酸羟胺和消泡剂原因使其结合性完整性更好，对比现有砂轮使用时更加不易爆片。
实施例2，参阅图1-2：
结合剂的制备工艺为采用原料混合→搅拌→高温缩合；
具体操作步骤为：
（1）将酚醛树脂35份、轻质氧化镁13份、乙二胺7份、邻苯二甲酸二丁酯3份、碳化硅6份、辅助制剂2份进行混合均匀；
（2）将上一步骤得到的混合液在搅拌机中进行搅拌混均；
（3）将上一步骤混均后的混合液在高温下自行缩合固化；
辅助制剂的成分为氧化锰、黏度调节剂和消泡剂组成；
黏度调节剂为盐酸羟胺和环己醇调和而成。
将得到的结合剂应用于砂轮的制备方法为，采用原料混合→热熔→水淬→烘干→粉磨→混合→冷压→热压→固化，具体操作步骤为；
原料为金刚砂磨料，成分组成为金刚砂、氧化硅、三氧化二铝、锂云母和霞石粉配比而成；
金刚砂的粒度为125目；
（1）将混合后的金刚砂磨料放入热熔炉中进行热熔，热熔温度为1000℃；
（2）将上一步骤得到的溶液注入冷水中进行水淬处理，得到的固体物再进行清洗处理；
（3）将上一步骤得到的固体物在70℃温度下烘干；
（4）将上一步骤得到的烘干后固体物经过粉磨机粉磨成非金属粉末；
（5）将上一步骤得到的非金属粉末添加7份的上序步骤的结合剂进行混合得到复合混合物；
（6）将上一步骤得到的复合混合物注入模具中进行冷压定型；
（7）将上一步骤定型后的砂轮进行热压定型；
（8）将上一步骤热压定型后的砂轮进行固化处理；
热压压力为50 MPa；
需要说明的是，采用酚醛树脂35份、轻质氧化镁13份、乙二胺7份、邻苯二甲酸二丁酯3份、碳化硅6份和氧化锰、盐酸羟胺、环己醇和消泡剂组成的辅助制剂经过混均在缩合固化后在与金刚砂磨料在热熔炉内1000℃情况下热熔后受盐酸羟胺、环己醇和消泡剂原因使其把持强度更好，对比现有砂轮使用时磨料不易脱落。
实施例3，参阅图1-2：
结合剂的制备工艺为采用原料混合→搅拌→高温缩合；
具体操作步骤为：
（1）将酚醛树脂42份、轻质氧化镁15份、乙二胺9份、邻苯二甲酸二丁酯4份、碳化硅7份、辅助制剂3份进行混合均匀；
（2）将上一步骤得到的混合液在搅拌机中进行搅拌混均；
（3）将上一步骤混均后的混合液在高温下自行缩合固化；
辅助制剂的成分为滑石粉、氧化锰、黏度调节剂和消泡剂组成；
黏度调节剂为硫酸羟胺和环己醇调和而成。
将得到的结合剂应用于砂轮的制备方法为，采用原料混合→热熔→水淬→烘干→粉磨→混合→冷压→热压→固化，具体操作步骤为；
原料为金刚砂磨料，成分组成为金刚砂、氧化硅、氧化硼、霞石粉、碳酸锂和硼玻璃配比而成；
金刚砂的粒度为200目；
（1）将混合后的金刚砂磨料放入热熔炉中进行热熔，热熔温度为1200℃；
（2）将上一步骤得到的溶液注入冷水中进行水淬处理，得到的固体物再进行清洗处理；
（3）将上一步骤得到的固体物在80℃温度下烘干；
（4）将上一步骤得到的烘干后固体物经过粉磨机粉磨成非金属粉末；
（5）将上一步骤得到的非金属粉末添加8份的上序步骤的结合剂进行混合得到复合混合物；
（6）将上一步骤得到的复合混合物注入模具中进行冷压定型；
（7）将上一步骤定型后的砂轮进行热压定型；
（8）将上一步骤热压定型后的砂轮进行固化处理；
热压压力为60 MPa；
需要说明的是，采用酚醛树脂42份、轻质氧化镁15份、乙二胺9份、邻苯二甲酸二丁酯4份、碳化硅7份和滑石粉、氧化锰、硫酸羟胺、环己醇和消泡剂组成的辅助制剂经过混均在缩合固化后在与金刚砂磨料在热熔炉内1200℃情况下热熔后受硫酸羟胺、环己醇和消泡剂原因使其使用性能和把持强度更好，对比现有砂轮使用时不易爆片和磨料不易脱落。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：
结合剂的制备工艺为采用原料混合→搅拌→高温缩合；
具体操作步骤为：
（1）将酚醛树脂28份~42份、轻质氧化镁12份~15份、乙二胺5份~9份、邻苯二甲酸二丁酯2份~4份、碳化硅5份~7份、辅助制剂1份~3份进行混合均匀；
（2）将上一步骤得到的混合液在搅拌机中进行搅拌混均；
（3）将上一步骤混均后的混合液在高温下自行缩合固化；
将得到的结合剂应用于砂轮的制备方法为，采用原料混合→热熔→水淬→烘干→粉磨→混合→冷压→热压→固化，具体操作步骤为；；
（1）将混合后的金刚砂磨料放入热熔炉中进行热熔，热熔温度为800℃~1200℃；
（2）将上一步骤得到的溶液注入冷水中进行水淬处理，得到的固体物再进行清洗处理；
（3）将上一步骤得到的固体物在60℃~80℃温度下烘干；
将上一步骤得到的烘干后固体物经过粉磨机粉磨成非金属粉末；
（5）将上一步骤得到的非金属粉末添加6份-8份的上序步骤的结合剂进行混合得到复合混合物；
（6）将上一步骤得到的复合混合物注入模具中进行冷压定型；
（7）将上一步骤定型后的砂轮进行热压定型；
（8）将上一步骤热压定型后的砂轮进行固化处理。
2.根据权利要求1所述的一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：所述辅助制剂为滑石粉、氧化锰、黏度调节剂和消泡剂组成。
3.根据权利要求1所述的一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：所述金刚砂磨料为金刚砂、氧化硅、氧化硼、纳米莫来石粉、三氧化二铝、锂云母、霞石粉、碳酸锂和硼玻璃配比而成。
4.根据权利要求1所述的一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：所述碳化硅的粒径为400#。
5.根据权利要求2所述的一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：所述黏度调节剂为盐酸羟胺、硫酸羟胺或环己醇其中的一种或二种以上组合。
6.根据权利要求1所述的一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：所述热压压力为40MPa-60 MPa。
7.根据权利要求1所述的一种改性酚醛树脂结合剂的制备工艺及应用，其特征在于：所述金刚砂的粒度为50~200目。
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