CN105111673A - 一种酚醛树脂金刚石磨具材料及磨具的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制备陶瓷抛光砖的酚醛树脂金刚石磨具的材料，其由如下质量比的原料配制而成：酚醛树脂35～48份、粉末丁腈橡胶2～5份、金刚石10～16份、碳化硅0～33份、氧化锌5～28份、白炭黑3～7份。本发明还公开了酚醛树脂金刚石磨具的制备方法，本发明的酚醛树脂金刚石磨具具有良好的韧性和耐磨性，可克服因酚醛树脂脆性大、磨具容易出现开裂、崩落，从而造成陶瓷抛光砖在磨抛过程中出现崩边、崩角和表面磨花的质量问题。
Description
技术领域
本发明涉及磨削及抛光加工的金刚石磨具，具体涉及一种用于制作陶瓷抛光砖磨抛加工的酚醛树脂金刚石磨具的材料及采用该材料制备磨具的方法。
背景技术
因酚醛树脂具有优异的机械性、绝缘性、粘结性和成型加工性能，而在航空、汽车和磨具材料行业等领域得到广泛应用。但酚醛树脂分子交联密度大，交联点间分子链段较短，受外力作用时响应时间长，不利于应变的发生。因而，酚醛树脂脆性大的缺陷在很大程度上影响了其使用性能，尤其是作为结合剂压制的树脂磨块，在磨抛陶瓷釉面砖时，经常使得釉面砖出现崩边和崩角的缺陷。
目前，酚醛树脂主要用亚麻油、聚氨酯和腰果油改性的内增韧或加入橡胶、热塑性塑料和纳米粒子外增韧的改性方法。比如，采用液体丁腈橡胶来改善酚醛树脂的内外韧性，但是还是没有有效地提高酚醛树脂的综合力学性能。
如何有效提高酚醛树脂的性能，制备出具有良好韧性和耐磨性的酚醛树脂金刚石磨具是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明为了解决现有酚醛树脂金刚石磨具的韧性和耐磨性不够理想的技术问题，提供一种韧性和耐磨性良好的制备酚醛树脂金刚石磨具的材料及采用该材料制备磨具的方法。
本发明为提出的一种制备酚醛树脂金刚石磨具的材料，其由下列质量比的原料配制而成：
酚醛树脂：粉末丁腈橡胶：金刚石：碳化硅：氧化锌：白炭黑=35～48：2～5：10～16：0～33：5～28：3～7。
本发明提出的一种酚醛树脂金刚石磨具的制备方法，步骤如下：
步骤1：根据酚醛树脂金刚石磨具的原料配比，将原料投入三维混料机，混合均匀后，过筛；
步骤2：将所述混合均匀的粉料加入到模具中，用程序控制热压机压制成磨块，压成温度为160℃、放气3次后保压30min；
步骤3：将压制成形的所述磨块放入鼓风干燥箱中，在180℃的温度下，固化4h；
步骤4：用快速固化胶将所述固化后的磨块粘接到带胶垫的卡座上，室温放置2h，制得酚醛树脂金刚石磨具。
本发明具有如下有益效果：
（1）端羧基丁腈橡胶增韧酚醛树脂虽然属于外增韧，但在掺混和加热过程中其末端带有的羧基活性基团与酚醛树脂上的羟甲基会发生不同程度的接枝或嵌段共聚反应。这种少量的化学键合反应有利于增强橡胶与树脂的黏结性和相容性，提高增韧效果。
（2）粉末丁腈橡胶具有粒径小、与酚醛树脂粉共混性好的优点。本发明在酚醛树脂中加入粉末丁腈橡胶制成树脂磨块，可显著提高酚醛树脂结合剂的韧性，而且工艺简单、有利于有机磨具加工成型的连续化和自动化。
（3）传统的方法是通过在酚醛树脂磨块和卡座间增加橡胶垫来提供缓冲，减少磨具的崩落和开裂。本发明提供的粉末丁腈橡胶增韧酚醛树脂金刚石磨具具有良好的韧性和耐磨性，可解决酚醛树脂因本身脆性大磨块容易出现开裂、崩落，从而造成陶瓷抛光砖在磨抛过程中出现崩边、崩角和表面磨花的质量问题。
具体实施方式
本发明为提出的一种韧性和耐磨性良好的制备酚醛树脂金刚石磨具的材料，其由下列质量比的原料配制而成：酚醛树脂：粉末丁腈橡胶：金刚石：碳化硅：氧化锌：白炭黑=35～48：2～5：10～16：0～33：5～28：3～7。下面结合实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1:
原料中的磨料和填料为240#，制备酚醛树脂金刚石磨具的材料由下列质量比的原料配制而成：
酚醛树脂35份
丁腈橡胶2份
金刚石10份
碳化硅33份
氧化锌15份
白炭黑5份
将各组分用三维混料机混合均匀、过筛；然后将粉料加入到模具中用程序控制热压机压制成型，压成温度为160℃、放气3次后保压30min；压制成形的磨块在鼓风干燥箱中180℃进行后固化4h；将充分固化的磨块用快速固化胶粘接到带胶垫的卡座上室温放置2h，制得粉末丁腈橡胶增韧的240#酚醛树脂金刚石粗磨磨具。
实施例2:
原料中的磨料和填料为400#，制备酚醛树脂金刚石磨具的材料由下列质量含量的粉料配制而成：
酚醛树脂40份
丁腈橡胶3份
金刚石15份
碳化硅32份
氧化锌5份
白炭黑5份
将各组分用三维混料机混合均匀、过筛；然后将粉料加入到模具中用程序控制热压机压制成型，压成温度为160℃、放气3次后保压30min；压制成形的磨块在鼓风干燥箱中180℃进行后固化4h；将充分固化的磨块用快速固化胶粘接到带胶垫的卡座上室温放置2h，制得粉末丁腈橡胶增韧的400#酚醛树脂金刚石中抛光磨具。
实施例3:
原料中的磨料和填料为800#，制备酚醛树脂金刚石磨具的材料由下列质量含量的粉料配制而成：
酚醛树脂45份
丁腈橡胶4份
金刚石12份
碳化硅12份
氧化锌20份
白炭黑7份
将各组分用三维混料机混合均匀、过筛；然后将粉料加入到模具中用程序控制热压机压制成型，压成温度为160℃、放气3次后保压30min；压制成形的磨块在鼓风干燥箱中180℃进行后固化4h；将充分固化的磨块用快速固化胶粘接到带胶垫的卡座上室温放置2h，制得粉末丁腈橡胶增韧的800#酚醛树脂金刚石细抛光磨具。
实施例4:
原料中的磨料和填料为1200#，制备酚醛树脂金刚石磨具的材料由下列质量含量的粉料配制而成：
酚醛树脂48份
丁腈橡胶5份
金刚石16份
碳化硅0份
氧化锌28份
白炭黑3份
将各组分用三维混料机混合均匀、过筛；然后将粉料加入到模具中用程序控制热压机压制成型，压成温度为160℃、放气3次后保压30min；压制成形的磨块在鼓风干燥箱中180℃进行后固化4h；将充分固化的磨块用快速固化胶粘接到带胶垫的卡座上室温放置2h，制得粉末丁腈橡胶增韧的酚醛树脂1200#金刚石精抛光磨具。
本发明采用粒径较小的粉末丁腈橡胶制作酚醛树脂金刚石磨具，由于粉末丁腈橡胶与酚醛树脂粉共混性好的优点，制成酚醛树脂磨块，提高了酚醛树脂结合剂的韧性，而且更有利于有机磨具加工成型的连续化和自动化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不限于此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种酚醛树脂金刚石磨具材料，其特征在于，由下列质量比的原料配制而成：
酚醛树脂：粉末丁腈橡胶：金刚石：碳化硅：氧化锌：白炭黑=35～48：2～5：10～16：0～33：5～28：3～7。
2.如权利要求1所述的酚醛树脂金刚石磨具材料，其特征在于，所述的粉末丁腈橡胶为交联型，末端含有羧基基团，粒径＜0.5mm，凝胶含量＞80%。
3.如权利要求1所述的酚醛树脂金刚石磨具材料，其特征在于，所述的酚醛树脂的细度≤200目，内含10%的六亚甲基四胺交联剂。
4.一种采用权利要求1所述的磨具材料制备酚醛树脂金刚石磨具的方法，包括如下步骤：
步骤1：根据酚醛树脂金刚石磨具的原料配比，将原料投入三维混料机，混合均匀后，过筛；
步骤2：将所述混合均匀的粉料加入到模具中，用热压机压制成磨块，压成温度为160℃、放气3次后保压30min；
步骤3：将压制成形的所述磨块放入鼓风干燥箱中，在180℃的温度下，固化4h；
步骤4：用快速固化胶将所述固化后的磨块粘接到带胶垫的卡座上，室温放置2h，制得酚醛树脂金刚石磨具。
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