CN108262696A - 一种适于金刚石磨具的树脂结合剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种适于金刚石磨具的树脂结合剂及其制备方法，涉及一种树脂结合剂。适于金刚石磨具的树脂结合剂由环氧树脂、环氧树脂固化剂、聚三唑树脂和辅助助剂组成，按质量比环氧树脂、环氧树脂固化剂、聚三唑树脂、辅助助剂的配比如下：环氧树脂100，环氧树脂固化剂5～20，聚三唑树脂5～50，辅助助剂0.05～2份。制备时，将环氧树脂、聚三唑树脂催化剂、除消泡剂以外的辅助助剂混合均匀，制得组份A；将环氧树脂固化剂、聚三唑树脂、消泡剂等混合均匀，制得组份B；将组份A和组份B混合均匀，待体系稳定后，即制得适于金刚石磨具的树脂结合剂。

Description

一种适于金刚石磨具的树脂结合剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种树脂结合剂，尤其是涉及一种适于金刚石磨具的树脂结合剂及其制备方法。

背景技术

现代加工对加工件的表面质量提出了很高的要求，促进了超硬磨料磨具的推广，加快了高速、高效、高精度磨削工艺的发展。超硬材料磨具是性能极其优异的现代加工工具，依结合剂的不同，有多种类型。其中以树脂作为结合剂的金刚石磨具占据了绝大比例。相对金属结合剂或陶瓷结合剂，树脂结合剂磨具原材料价廉易得、操作相对简便、生产周期短、生产过程能耗低等。目前树脂结合剂应用最为广泛的为酚醛树脂和环氧树脂。

酚醛树脂虽耐高温性较好，但其与金刚石磨粒及辅料粒子的粘接性能较差，磨削过程中释放的大量的热量，会导致酚醛树脂分解或者软化，粘接力下降，磨料大量脱落，使得在实际磨削过程中，金刚石磨粒还没有完全磨钝就脱落了，影响磨削效率和磨削比，同时也造成很大的浪费。

在大理石、花岗岩等各种石料的打磨过程中，通常先需要经过500～1000目的粗抛光，然后还需要经过1500～3000目抛光处理，这就需要在磨具中添加金刚石磨粒、氧化铈等稀土抛光粉，环氧树脂的优良粘接性能就非常有益。环氧树脂比酚醛树脂具有与金刚石磨粒和辅料粒子更好的粘接力，可以克服酚醛树脂在磨削过程中易使金刚石磨粒等提前脱落的问题。目前环氧树脂型金刚石磨具结合剂已经逐渐取代酚醛树脂。但环氧树脂的耐热性通常和固化剂体系紧密相关，高耐热性环氧树脂通常需要较高的固化温度及较长的固化时间，不易满足金刚石磨具结合剂的高耐热性能、较低固化温度的要求。这影响了其作为金刚石磨具粘接剂的应用。

聚三唑树脂(PTA)是主链结构中含有1，2，3-三唑环的一类耐高温树脂，是由叠氮基化合物与炔基化合物在较低温下发生1，3-偶极Huisgen环加成反应生成的，是一种集环氧树脂和双马来酰亚胺树脂优点为一体的新型树脂体系，在室温下呈黏性液体、溶解性优异，且该树脂无需固化剂即可在较低温下发生固化反应，固化后的玻璃化转变温度可达到200℃以上。另外，选择合适的催化剂不仅可以加快反应速率，较大程度地降低固化温度，缩短固化时间，而且可以得到专一的产物，结构较规整，玻璃化转变温度还能获得一定的提升。

发明内容

本发明的目的在于提供耐热性能良好、固化温度较低以及具有较短固化时间的一种适于金刚石磨具的树脂结合剂及其制备方法。

所述适于金刚石磨具的树脂结合剂由环氧树脂、环氧树脂固化剂、聚三唑树脂和辅助助剂组成，按质量比环氧树脂、环氧树脂固化剂、聚三唑树脂、辅助助剂的配比如下：

环氧树脂100，环氧树脂固化剂5～20，聚三唑树脂5～50，辅助助剂0.05～2份。

所述环氧树脂可采用双酚A型环氧树脂等。

所述环氧树脂固化剂可选自乙二胺、二乙烯三胺、己二胺等中的至少一种。

所述聚三唑树脂的相对分子质量可为800～2 000。

所述辅助助剂可选自聚三唑树脂催化剂、铜粉、氧化锌、硫酸钙、滑石粉、黏度调节剂、金刚石磨粒、消泡剂等中的至少一种，所述聚三唑树脂催化剂可选自CuCl₂、CuBr₂、CuI₂、CuOAc等中的至少一种；所述消泡剂可选自改性有机硅酮复合物、改性聚醚复合物等中的至少一种。

所述适于金刚石磨具的树脂结合剂的制备方法包括以下步骤：

1)将环氧树脂、聚三唑树脂催化剂、除消泡剂以外的辅助助剂混合均匀，制得组份A；

2)将环氧树脂固化剂、聚三唑树脂、消泡剂等混合均匀，制得组份B；

3)将组份A和组份B混合均匀，待体系稳定后，即制得适于金刚石磨具的树脂结合剂。

在实际应用中，控制以上组份的配比，取适当的树脂结合剂和金刚石磨粒、铜粉、氧化锌、滑石粉、黏度调节剂、消泡剂等添加剂，充分混合后，在80℃下固化2h，脱模后按照120℃/1h+150℃/1h的工艺对磨具进行后处理，即可使用。添加剂用量按实际使用经验进行即可。

本发明通过聚三唑树脂对环氧树脂进行改性，提高固化物的热稳定性，使新型改性树脂体系在80℃/2h固化，并经120℃/1h+150℃/1h后处理后，固化物具有良好的粘接性能和耐热性，克服了传统的酚醛树脂和环氧树脂结合剂耐热性和粘结性差的缺陷。两者的有机结合可以综合环氧树脂的高粘结性能和聚三唑树脂的低温固化、高温使用特性，获得一种适于金刚石磨具的新型低温固化、高温使用的树脂结合剂。

本发明利用聚三唑树脂的低温固化、耐高温特性和环氧树脂的高粘结性，配比调控出一种适于金刚石磨具的新型低温固化的耐热型树脂结合剂体系。

本发明可应用于各种石材的打磨、抛光，尤其是硬化的混凝土地板以及各种陶瓷等打磨、抛光领域。本发明与热压成型制备的磨具相比，其制备过程操作工艺简便、固体粉尘少，可以做到绿色环保、快速生产，与国内现有产品对比具有能耗低、耐热性强等优点。利用本发明制备的新型树脂结合剂金刚石磨具，与传统的酚醛树脂结合剂金刚石磨具相比，其耐热性、耐磨性均更加优良，金刚石磨粒不易脱落，有更高的磨削比，而且能耗低、操作过程简便、有更大的市场需求。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明作进一步阐述。

实施例1：

按照质量百分数，配置环氧树脂100份，聚三唑树脂催化剂CuCl₂为0.5份，铜粉、氧化锌各5份，混合均匀，制得组份A。将环氧树脂固化剂乙二胺8份，聚三唑树脂10份，消泡剂0.1份，硫酸钙5份，混合均匀，制得组份B。使用前将组份A和组份B混合均匀，在80℃下固化2h，脱模后按照120℃/1h+150℃/1h的工艺对磨具进行后处理，即可使用。

实施例2：

按照质量百分数，配置环氧树脂100份，聚三唑树脂催化剂CuCl₂为1份，铜粉、氧化锌各5份，混合均匀，制得组份A。将环氧树脂固化剂二乙烯三胺10份，聚三唑树脂30份，消泡剂0.1份，硫酸钙5份，混合均匀，制得组份B。使用前将组份A和组份B混合均匀，在80℃下固化2h，脱模后按照120℃/1h+150℃/1h的工艺对磨具进行后处理，即可使用。

实施例3：

按照质量百分数，配置环氧树脂100份，聚三唑树脂催化剂CuCl₂为2份，铜粉、氧化锌各5份，混合均匀，制得组份A。将环氧树脂固化剂己二胺15份，聚三唑树脂50份，消泡剂0.1份，硫酸钙5份，混合均匀，制得组份B。使用前将组份A和组份B混合均匀，在80℃下固化2h，脱模后按照120℃/1h+150℃/1h的工艺对磨具进行后处理，即可使用。

Claims (8)

1.一种适于金刚石磨具的树脂结合剂，其特征在于由环氧树脂、环氧树脂固化剂、聚三唑树脂和辅助助剂组成，按质量比环氧树脂、环氧树脂固化剂、聚三唑树脂、辅助助剂的配比如下：

环氧树脂100，环氧树脂固化剂5～20，聚三唑树脂5～50，辅助助剂0.05～2份。

2.如权利要求1所述一种适于金刚石磨具的树脂结合剂，其特征在于所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

3.如权利要求1所述一种适于金刚石磨具的树脂结合剂，其特征在于所述环氧树脂固化剂选自乙二胺、二乙烯三胺、己二胺中的至少一种。

4.如权利要求1所述一种适于金刚石磨具的树脂结合剂，其特征在于所述聚三唑树脂的相对分子质量为800～2 000。

5.如权利要求1所述一种适于金刚石磨具的树脂结合剂，其特征在于所述辅助助剂选自聚三唑树脂催化剂、铜粉、氧化锌、硫酸钙、滑石粉、黏度调节剂、金刚石磨粒、消泡剂中的至少一种。

6.如权利要求1所述一种适于金刚石磨具的树脂结合剂，其特征在于所述聚三唑树脂催化剂选自CuCl₂、CuBr₂、CuI₂、CuOAc中的至少一种。

7.如权利要求1所述一种适于金刚石磨具的树脂结合剂，其特征在于所述消泡剂选自改性有机硅酮复合物、改性聚醚复合物中的至少一种。

8.如权利要求1～7所述适于金刚石磨具的树脂结合剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将环氧树脂、聚三唑树脂催化剂、除消泡剂以外的辅助助剂混合均匀，制得组份A；

2)将环氧树脂固化剂、聚三唑树脂、消泡剂等混合均匀，制得组份B；

3)将组份A和组份B混合均匀，待体系稳定后，即制得适于金刚石磨具的树脂结合剂。