CN104493734B - 潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法 - Google Patents

潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：其工作层主要由环氧树脂结合剂、金刚石磨料、固化剂、促进剂、水溶性致孔剂及填料制成；重量份数分别为：环氧树脂结合剂100份、金刚石磨料2‑20份、固化剂70‑100份、促进剂0.5‑3份、水溶性致孔剂5‑30份和填料5‑70份。首先部分材料混合制备潜伏固化型环氧树脂结合剂，然后全部材料混合，最后浇注到模具内进行固化，以得到潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具。本发明采用浇注工艺，与同类热压成型产品相比，具有以下优点：可操作时间长、工艺简单、成本低、能耗低、生产效率高、耐热耐磨性好、致密性和耐磨性好；水溶性填料在水磨过程中会产生孔隙，起到排屑、冷却，提高自锐性的作用。

Description

潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法
技术领域
本发明涉及一种金刚石磨具，特别涉及一种潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法。
背景技术
目前环氧树脂金刚石磨块主要采用两种制备工艺：热压和浇注。热压工艺制备的产品耐热性好，但是工艺相对复杂，能耗高，工人工作量大；浇注工艺则相对简单，成本较低。目前环氧树脂的浇注工艺多采用室温固化，固化速度不易调节，要么操作时间过短，要么固化时间过长；树脂液粘度不易调节，气泡难以排出；制备产品的耐热性和使用寿命也不及热压产品。中国专利文献号CN103056788A于2013年04月24日公开了一种锋利型环氧树脂结合剂金刚石磨具的制备方法，并具体公开了：其工作层主要由金刚石磨料、环氧树脂粘结剂、固化剂、辅助磨料、填料及辅助助剂制成；先将自锐性金刚石5～20份，辅助磨料5～28份，填料10～40份，其他辅助助剂0.5～10份，经过机械混合均匀后，与液体环氧树脂17～45份，固化剂5～25份一起混合搅拌均匀后，通过浇注的方式，将具有流动性的上述混合物注入塑料模具中，固化后得到了锋利型环氧树脂结合剂金刚石磨具；以上份数为重量份数。该结构存在上述不足，因此，有必要做进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种可操作时间长，工艺简单，耐热耐磨性好，水磨过程中会产生孔隙的潜伏固化型环氧树脂结合剂金刚石磨具的制备方法，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具，其特征在于：其工作层主要由环氧树脂结合剂、金刚石磨料、固化剂、促进剂、水溶性致孔剂及填料制成；重量份数分别为：环氧树脂结合剂100份、金刚石磨料2-20份、固化剂70-100份、促进剂0.5-3份、水溶性致孔剂5-30份和填料5-70份。
所述环氧树脂结合剂为双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、羟甲基双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或两种及以上组合。
所述金刚石磨料为单晶金刚石、聚晶金刚石、金属镀覆金刚石中的其中一种，目数为150-6000目。
所述固化剂为液态酸酐类固化剂，包括甲基六氢苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、十二烯基丁二酸酐、异构四氢苯二酸酐、甲基四氢苯酐、六氯内次甲基四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐混合物中的其中一种。
所述促进剂为2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚DMP-30、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚的三-(二乙基己酸)盐、苄基二甲胺、1-苄基-2-乙基咪唑、1-氨基乙基-2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的其中一种。
所述水溶性致孔剂为聚乙二醇、羟丙基纤维素、氯化钠、磷酸二氢钠中的其中的一种。
所述填料为氧化铝、氧化锌、氧化铈、石墨粉、聚四氟乙烯、二氧化硅、滑石粉、玻璃纤维中的一种或两种及以上组合。
制备方法包括以下步骤：
(一)制备潜伏固化型环氧树脂结合剂：将环氧树脂结合剂、固化剂及促进剂混合均匀，得到潜伏固化型环氧树脂结合剂。
(二)混合：将填料、水溶性致孔剂、金刚石磨料和步骤(一)中制得的潜伏固化型环氧树脂结合剂30-85份通过机械混合均匀，得到具有流动性的混合磨料；
(三)固化：将步骤(二)中制得的具有流动性的混合磨料浇注入固化模具内，于100-160℃固化，最后制得潜伏固化型环氧树脂结合剂金刚石磨具。
其中，所述固化模具为塑料或金属材质，且包括卡板和模盒；卡板和模盒形成封闭的固化腔，混合磨料浇注到固化腔内进行固化。
固化后得到的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具可随卡板脱离模盒。
本发明适用于各种坚硬表面的磨削和抛光，包括石英石、大理石、花岗岩、天然石材、人造刚石、陶瓷砖、耐火材料以及混凝土板材等。其具有以下优点：可操作时间较长，大于1天，便于混料、装料及简化流程；与热压工艺相比，工艺简单，工作强度低，成本低，能耗低，污染小，生产效率高；固化温度为100-160℃，产品耐热性好；在加热过程中树脂粘度降低，气体容易排出，制得的产品致密，耐磨性好；混料过程中可适当加热，使树脂流动性变好，混料均匀，配料、混料、浇注工艺更简单；工作层中加入水溶性致孔剂，在磨削过程中可产生均匀分布的孔隙，起到排屑、冷却，提高自锐性的作用，提高抛光质量。
附图说明
图1为本发明第一实施例卡板的剖视图。
图2为本发明第一实施例卡板的主视图。
图3为本发明第一实施例卡板的后视图。
图4为本发明第一实施例固化时的结构示意图。
图5为本发明第一实施例脱模后的剖视图。
图6为本发明第一实施例完成固化的主视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
第一实施例
本潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具，其工作层主要由环氧树脂结合剂、金刚石磨料、固化剂、促进剂、水溶性致孔剂及填料制成；其中，环氧树脂结合剂17份、金刚石磨料选用4份230#金刚石，固化剂选用14份甲基四氢苯酐，促进剂选用2份DMP-30，水溶性致孔剂选用15份氯化钠，填料选用16份氧化锌、2份聚四氟乙烯粉末和30份氧化铝。
其制备方法包括步骤如下：
(一)制备潜伏固化型环氧树脂结合剂：将环氧树脂结合剂(环氧值51)、甲基四氢苯酐和DMP-30机械混合均匀，得到潜伏固化型环氧树脂结合剂；
(二)混合：将氧化锌、聚四氟乙烯粉末、氧化铝、氯化钠混合均匀后、再加入金刚石磨料和步骤(一)中制得的潜伏固化型环氧树脂结合剂30-85份通过机械混合均匀，得到具有流动性的混合磨料3；
(三)固化：将步骤(二)中制得的混合磨料3浇注入金属固化模具内，于烘箱中160℃加热1.5h后，即可制得潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具4。
上述的固化模具为进驻材质，参见图1-6，包括卡板1和模盒2；卡板1和模盒2形成固化腔，混合磨料3浇注到固化腔内进行固化。固化后得到的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具4可随卡板1脱离模盒2，方便脱模。
第二实施例
本潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其不同于第一实施例之处在于：环氧树脂结合剂17份、金刚石磨料选用8份3000#金刚石，固化剂选用14份甲基四氢苯酐，促进剂选用2份DMP-30，水溶性致孔剂选用30份氯化钠，填料选用9份氧化铈和20份氧化铝。
制备方法及其他未述部分同第一实施例，这里不再分析说明。
第三实施例
本潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其不同于第一实施例之处在于：环氧树脂结合剂17份、金刚石磨料选用4份230#金刚石，固化剂选用14份甲基四氢苯酐，促进剂选用2份2-乙基-4-甲基咪唑，水溶性致孔剂选用15份氯化钠，填料选用16份氧化锌、2份聚四氟乙烯粉末和30份氧化铝。
制备方法及其他未述部分同第一实施例，这里不再分析说明。
第四实施例
本潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其不同于第一实施例之处在于：环氧树脂结合剂17份、金刚石磨料选用8份3000#金刚石，固化剂选用14份甲基四氢苯酐，促进剂选用2份2-乙基-4-甲基咪唑，水溶性致孔剂选用30份氯化钠，填料选用9份氧化铈和20份氧化铝。
制备方法及其他未述部分同第一实施例，这里不再分析说明。
第五实施例
本潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其不同于第一实施例之处在于：环氧树脂结合剂17份、金刚石磨料选用4份230#金刚石，固化剂选用14份甲基六氢苯二甲酸酐，促进剂选用2份2-乙基-4-甲基咪唑，水溶性致孔剂选用15份氯化钠，填料选用16份氧化锌、2份聚四氟乙烯粉末和30份氧化铝。
制备方法及其他未述部分同第一实施例，这里不再分析说明。
第六实施例
本潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其不同于第一实施例之处在于：环氧树脂结合剂17份、金刚石磨料选用8份3000#金刚石，固化剂选用14份甲基六氢苯二甲酸酐，促进剂选用2份2-乙基-4-甲基咪唑，水溶性致孔剂选用30份氯化钠，填料选用9份氧化铈和20份氧化铝。
制备方法及其他未述部分同第一实施例，这里不再分析说明。
第七实施例
本潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其不同于第一实施例之处在于：环氧树脂结合剂17份、金刚石磨料选用8份3000#金刚石，固化剂选用14份甲基纳迪克酸酐，促进剂选用2份2-乙基-4-甲基咪唑，水溶性致孔剂选用30份氯化钠，填料选用9份氧化铈和20份氧化铝。
制备方法及其他未述部分同第一实施例，这里不再分析说明。
上述为本发明的优选方案,本领域普通技术人员对其简单的变型或改造，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其工作层主要由环氧树脂结合剂、金刚石磨料、固化剂、促进剂、水溶性致孔剂及填料制成；重量份数分别为：环氧树脂结合剂100份、金刚石磨料2-20份、固化剂70-100份、促进剂0.5-3份、水溶性致孔剂5-30份、填料5-70份；
其特征在于：包括以下步骤：
(一)制备潜伏固化型环氧树脂结合剂：将环氧树脂结合剂、固化剂及促进剂混合均匀，得到潜伏固化型环氧树脂结合剂；
(二)混合：将填料、水溶性致孔剂、金刚石磨料和步骤(一)中制得的潜伏固化型环氧树脂结合剂30-85份通过机械混合均匀，得到具有流动性的混合磨料(3)；
(三)固化：将步骤(二)中制得的具有流动性的混合磨料(3)浇注入固化模具内，于100-160℃固化，最后制得潜伏固化型环氧树脂结合剂金刚石磨具(4)。
2.根据权利要求1所述的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂结合剂为双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、羟甲基双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或两种及以上组合。
3.根据权利要求2所述的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：所述金刚石磨料为单晶金刚石、聚晶金刚石、金属镀覆金刚石中的其中一种，目数为150-6000目。
4.根据权利要求3所述的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：所述固化剂为液态酸酐类固化剂，包括甲基六氢苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、十二烯基丁二酸酐、异构四氢苯二酸酐、甲基四氢苯酐、六氯内次甲基四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐混合物中的其中一种。
5.根据权利要求4所述的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：所述促进剂为2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚DMP-30、2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚的三-(二乙基己酸)盐、苄基二甲胺、1-苄基-2-乙基咪唑、1-氨基乙基-2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的其中一种。
6.根据权利要求5所述的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：所述水溶性致孔剂为聚乙二醇、羟丙基纤维素、氯化钠、磷酸二氢钠中的其中的一种。
7.根据权利要求6所述的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：所述填料为氧化铝、氧化锌、氧化铈、石墨粉、聚四氟乙烯、二氧化硅、滑石粉、玻璃纤维中的一种或两种及以上组合。
8.根据权利要求1所述的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：所述固化模具为塑料或金属材质，且包括卡板(1)和模盒(2)；卡板(1)和模盒(2)形成封闭的固化腔，混合磨料(3)浇注到固化腔内进行固化。
9.根据权利要求8所述的潜伏固化型环氧树脂结合剂的金刚石磨具的制备方法，其特征在于：固化后得到的潜伏固化型环氧树脂结合剂金刚石磨具(4)可随卡板(1)脱离模盒(2)。
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