CN104497247A - 一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种摩尔比适宜、固含量高、溶水性好、游离酚含量低、性能稳定、性能衰减降低的树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂及其制备方法。本发明材料按照质量份数计，其包括以下组分：苯酚 100份；糠醇10～35份；甲醛120～180份；尿素10～30份，保湿剂1～10份；碱性催化剂1.2～3.0份；新型偶联剂0.1～2份；上述酚醛树脂的制备方法按以下步骤进行：（1）加入苯酚、甲醛和部分糠醇；（2）加碱性催化剂；（3）加热；（4）加入部分尿素；（5）加热，加入余下的糠醇和尿素，搅拌，直至水溶性符合标准；（6）降温及减、脱水，加入新型偶联剂；（7）减压脱水制得产品。本发明应用于摩擦材料领域。

Description

一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂及其制备方法

技术领域

    本发明涉及一种改性酚醛树脂，尤其涉及一种树脂磨具用糠糠醇尿素复合改性水溶性液体酚醛树脂以及该酚醛树脂的制备方法。

背景技术

酚醛树脂因其良好的综合性能，树脂磨具制造中大量的应用。但由于其在树脂磨具制造中应用的特殊性及生产工艺的不足，目前市场上的一些酚醛树脂依然存在着一些缺陷，如酚醛树脂固含量低，溶水性不能满足树脂磨具混料操作要求，且在树脂磨具制作过程中容易出现不适应各种混料设备以及混料料头多，砂轮切割磨削性能低，这使得酚醛树脂制成的树脂磨质量稳定性差，性能衰减快。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种摩尔比适宜、固含量高、溶水性好、游离酚含量低、性能稳定、性能衰减降低的树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂及其制备方法。

本发明所述树脂磨具用糠糠醇尿素复合改性水溶性液体酚醛树脂所采用的技术方案是：本发明中，按质量份数计，该酚醛树脂包括以下组分：苯酚 100份；糠醇10～35份；甲醛120～180份；尿素10～30份，保湿剂1～10份；碱性催化剂1.2～3.0份；新型偶联剂0.1～2份。

进一步地，按照质量份数计，包括以下组分：苯酚 100份；糠醇10份；甲醛120份；尿素10份，保湿剂1份；碱性催化剂1.2份；新型偶联剂0.1份。

或者，按照质量份数计，包括以下组分：苯酚 100份；糠醇25份；甲醛150份；尿素20份，保湿剂6份；碱性催化剂2份；新型偶联剂1.2份。

又或者，按照质量份数计，包括以下组分：苯酚 100份；糠醇35份；甲醛180份；尿素30份，保湿剂10份；碱性催化剂3份；新型偶联剂2份。

进一步地，所述甲醛的浓度为37％，所述苯酚和所述甲醛的摩尔比为1:1.2～2。

进一步地，所述保湿剂为甲醇、二元醇或多元醇。

进一步地，所述碱性催化剂为二价钡盐、碳酸盐、氢氧化钙或氢氧化钠。

更进一步地，所述新型偶联剂为硅烷类偶联剂。

本发明所述树脂磨具用糠糠醇尿素复合改性水溶性液体酚醛树脂的制备方法所采用的技术方案为，该制备方法按以下步骤进行：

（1）向反应釜中加入苯酚、甲醛和20%～50%糠醇；

（2）向反应釜中加入碱性催化剂；

（3）加热，使反应釜内物料匀速缓慢升温至50～85℃，搅拌30～150min；

（4）加入40%～80%尿素；

（5）加热至90～100℃，保温40～150min，加入余下的糠醇和尿素，加入保湿剂，搅拌30～120min，检测其溶水性是否符合技术标准要求，若是，进行真空脱水；若否，继续搅拌；

（6）降温及减、脱水至40～65℃，加入新型偶联剂进行；

（7）减压脱水至粘度指标符合技术标准要求时，制得树脂磨具用高溶水性高强度抗衰减水溶性液体酚醛树脂。

本发明的有益效果是：本发明树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂包括苯酚、甲醛和保湿剂，在此基础上加入糠醇、尿素、碱性催化剂和新型偶联剂，采用糠醇、尿素进行改性，与传统液体酚醛树脂相比，其溶水性更高，固含量增加，游离醛含量降低，制作出的产品质量更好。由本发明方法制备的液体酚醛树脂具有如下特点：

1、溶水性高，适合各种树脂磨具混料设备混料操作，更易与粉体酚醛树脂混合；

2、混合料松散性好，混料料头少：在化验室和在大型砂轮厂做实验，利用本发明制备树脂砂轮，料头可以减少90%以上；若混料干湿控制得好，可以实现零料头；

3、混合料停放时间短，混合料松散，保湿性好，更适宜冷压和热压；

4、混合料漏粉少，保证了旋转摊料的摊料均匀性和稳定性；

5、经过验证，同样条件下（液体树脂技术指标一致，混料粉液比一致），漏粉减少90%以上，如果配合高效除粉剂，混合料几乎没有漏粉，混合料的颗粒形状保持更完整，颗粒粒度更均匀稳定；

6、制成树脂磨具切割磨削性能明显提升，性能衰减有明显改善，进而提升了树脂磨具性能；

7、制成树脂磨具切割磨削效率提升明显，在保证砂轮耐用性不降低的情况下，砂轮切磨削效率提高明显。

具体实施方式

本发明提供一种摩尔比适宜、固含量高、溶水性好、游离酚含量低、性能稳定、性能衰减降低的树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂及其制备方法。下面，以具体的实施例来对本发明作更进一步的说明。

实施例一：

所述水溶性酚醛树脂按照质量份数计，其包括以下组分：苯酚 100份；糠醇10份；甲醛120份；尿素10份，保湿剂1份；碱性催化剂1.2份；新型偶联剂0.1份。所述甲醛的浓度为37％，所述苯酚和所述甲醛的摩尔比为1:1.2～2。所述保湿剂为甲醇、二元醇或多元醇等。所述碱性催化剂为二价钡盐、碳酸盐、氢氧化钙或氢氧化钠等。所述新型偶联剂为硅烷类偶联剂，如KH-550，KH-602，KH-590，KH-892等。

按上述质量份数比例称取各原材料，按以下步骤进行制备：

（1）向反应釜中加入苯酚、甲醛和20%～50%糠醇；

（2）向反应釜中加入碱性催化剂；

（3）加热，使反应釜内物料匀速缓慢升温至50～85℃，搅拌30～150min；

（4）加入40%～80%尿素；

（5）加热至90～100℃，保温40～150min，加入余下的尿素，加入保湿剂，搅拌30～120min，检测其溶水性是否符合技术标准要求，若是，进行真空脱水；

（6）降温及减、脱水至40～65℃，加入新型偶联剂进行；

（7）减压脱水至粘度指标符合技术标准要求时，制得树脂磨具用高溶水性高强度抗衰减水溶性液体酚醛树脂。

实施例二：

所述水溶性酚醛树脂按照质量份数计，其包括以下组分：苯酚 100份；糠醇25份；甲醛150份；尿素20份，保湿剂6份；碱性催化剂2份；新型偶联剂1.2份。所述甲醛的浓度为37％，所述苯酚和所述甲醛的摩尔比为1:1.2～2。所述保湿剂为甲醇、二元醇或多元醇等。所述碱性催化剂为二价钡盐、碳酸盐、氢氧化钙或氢氧化钠等。所述新型偶联剂为硅烷类偶联剂，如KH-550，KH-602，KH-590，KH-892等。

按上述质量份数比例称取各种原材料，同实施实例一所述工艺步骤制备。

实施例三：

所述水溶性酚醛树脂按照质量份数计，其包括以下组分：苯酚 100份；糠醇35份；甲醛180份；尿素30份，保湿剂10份；碱性催化剂3份；新型偶联剂2份。所述甲醛的浓度为37％，所述苯酚和所述甲醛的摩尔比为1:1.2～2。所述保湿剂为甲醇、二元醇或多元醇等。所述碱性催化剂为二价钡盐、碳酸盐、氢氧化钙或氢氧化钠等。所述新型偶联剂为硅烷类偶联剂，如KH-550，KH-602，KH-590，KH-892等。

按上述质量份数比例称取各种原材料，同实施实例一所述工艺步骤制备。

对比例：

原料的水溶性酚醛树脂按质量份数计算，该酚醛树脂包括以下组分：苯酚 100份；甲醛180份；氢氧化钠催化剂3份；甲醛捕捉剂3份。按常规制备方法制备得到酚醛树脂。

    将上述实施例获得的水溶性酚醛树脂进行性能测试。如表1所示，表中列出了上述实施例获得的水溶性酚醛树脂的各项指标。

表1 水溶性酚醛树脂的指标对比表

从上表显示的测试结果，可以看出：由本发明方法制备得到的酚醛树脂较常规方法制备得到的酚醛树脂相比，其摩尔比、固含量、溶水性、游离酚含量、衰减性能等均具有极大的优势。

本发明制备的糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂更适用于树脂磨具制造的自动化混料。但应注意以下问题：

混料时上锅混料时间需延长至15分钟以上；混料时液体与粉体比例应该提高，即液体加入量适量增加；在气温低于15℃时混料锅上锅应该加热。混料时下锅混料时间应更合适（需认真观察料况，如果混合料颜色均匀，不再变化，应及时放料）；混合料停放时间：适宜在2-12小时内使用；冷压成型、半热压成型使用的区别——冷压：应在2-4小时内使用最佳，半热压：应在4-12小时内使用最佳。

使用本发明的新型改性液体酚醛树脂制造树脂磨具后，混料时干湿比容易掌握，粉液比稳定，主要解决了树脂磨具的切割磨削性能，同时长期困扰企业的料头多浪费严重的现象没有了，即使偶尔混料员工操作不好，出现混合料偏干，出现少量漏粉，采用新型除粉剂配合使用后，漏粉现象也完全克服了。

由于混合料漏粉少了，停放2小时后堆积密度稳定，混合料的颗粒形状保持好，颜色均匀，制成的树脂磨具外观好，性能提升，客户产销量均得以提升。

以上所述只是本发明为帮助理解且为较佳的实施方案，本发明的发明范围并不以上述方式为限，在此指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，对本发明做出的等效修饰、变化或改进，皆应纳入权利要求书中所要求的保护范围内。

本发明可应用于材料领域。

Claims (9)

1.一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂，其特征在于，按照质量份数计，包括以下组分：苯酚 100份；糠醇10～35份；甲醛120～180份；尿素10～30份，保湿剂1～10份；碱性催化剂1.2～3.0份；新型偶联剂0.1～2份。

2.根据权利要求1所述的一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂，其特征在于，按照质量份数计，包括以下组分：苯酚 100份；糠醇10份；甲醛120份；尿素10份，保湿剂1份；碱性催化剂1.2份；新型偶联剂0.1份。

3.根据权利要求1所述的一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂，其特征在于，按照质量份数计，包括以下组分：苯酚 100份；糠醇25份；甲醛150份；尿素20份，保湿剂6份；碱性催化剂2份；新型偶联剂1.2份。

4.根据权利要求1所述的一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂，其特征在于，按照质量份数计，包括以下组分：苯酚 100份；糠醇35份；甲醛180份；尿素30份，保湿剂10份；碱性催化剂3份；新型偶联剂2份。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂，其特征在于：所述甲醛的浓度为37％，所述苯酚和所述甲醛的摩尔比为1:1.2～2。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂，其特征在于：所述保湿剂为甲醇、二元醇或多元醇。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂，其特征在于：所述碱性催化剂为二价钡盐、碳酸盐、氢氧化钙或氢氧化钠。

8.根据权利要求1至4任一项所述的一种树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂，其特征在于：所述新型偶联剂为硅烷类偶联剂。

9.一种如权利要求1所述的树脂磨具用糠醇尿素复合改性水溶性酚醛树脂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）向反应釜中加入苯酚、甲醛和20%～50%糠醇；

（2）向反应釜中加入碱性催化剂；

（3）加热，使反应釜内物料匀速缓慢升温至50～85℃，搅拌30～150min；

（4）加入40%～80%尿素；

（5）加热至90～100℃，保温40～150min，加入余下的糠醇和尿素，加入保湿剂，搅拌30～120min，检测其溶水性是否符合技术标准要求，若是，进行真空脱水；若否，继续搅拌；

（6）降温及减、脱水至40～65℃，加入新型偶联剂进行；

（7）减压脱水至粘度指标符合技术标准要求时，制得树脂磨具用高溶水性高强度抗衰减水溶性液体酚醛树脂。