CN112405377B - 一种新型砂轮配方及砂轮的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种新型砂轮配方及砂轮的生产方法,属于磨具技术领域。所述砂轮包括以下重量份的组分:碳化硅70‑80份;白刚玉20‑30份;铒粉0.1‑0.5份;酚醛树脂3‑4份;环氧树脂6‑10份;单宁树脂2‑4份;呋喃树脂1‑2份;海泡石8‑12份;蛭石5‑8份。将上述组分混合均匀形成成型料,在室温下压制成型得到砂轮坯;将砂轮坯在170‑190℃的条件下保温5‑10h进行固化,获得树脂砂轮。本申请的树脂结合剂具有很强的内聚力,可以提高树脂粘结剂和磨料结合界面的结合强度,减缓砂轮性能的衰减程度,同时赋予砂轮较好的力学性能和磨削性能。
Description
技术领域
本申请涉及一种磨具技术领域,特别涉及一种新型砂轮配方及砂轮的生产方法。
背景技术
砂轮作为磨削加工过程中的重要组成部分,广泛应用于各类机械加工行业。砂轮是由结合剂将磨料固结成一定形状(多数为圆形,中央有通孔),并具有一定强度的固结磨具,使用时高速旋转,可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。
砂轮中的磨料、粘结剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素,随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同,砂轮特性可能差别很大,对磨削加工的精度、粗糙度和生产效率有着重要的影响,因此,必须根据具体条件选用合适的砂轮。按照结合剂的不同,砂轮可分为陶瓷(结合剂)砂轮、树脂(结合剂)砂轮、橡胶(结合剂)砂轮和金属(结合剂)砂轮。其中,树脂(结合剂)砂轮具有磨削力小、磨削温度低、自锐性好、磨削效率高等优点,被广泛用于硬质合金、陶瓷、玻璃等硬脆性材料的磨削加工中。
但是,树脂砂轮中结合剂的化学性质不太稳定,尤其是酚醛树脂,在室温条件下存放也会逐渐发生化学变化,易被氧化,产生老化,严重影响了树脂结合剂的力学性能、抗氧化性以及耐热性,从而内聚强度下降,造成砂轮性能衰减。
发明内容
针对现有技术存在的树脂结合剂化学性质不稳定的问题,本申请的目的是提供一种新型砂轮配方,本申请的砂轮具有更好的力学性能,且砂轮性能的衰减程度得到减缓。
本申请的目的二是提供一种新型砂轮的生产方法,操作步骤简单,满足工业化生产的需要。
本申请的第一个技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种新型砂轮配方,包括以下重量份的组分:
碳化硅 70-80份;
白刚玉 20-30份;
铒粉 0.1-0.5份;
酚醛树脂 3-4份;
环氧树脂 6-10份;
单宁树脂 2-4份;
呋喃树脂 1-2份;
海泡石 8-12份;
蛭石 5-8份。
通过采用上述技术方案,本申请的砂轮配方由磨料、结合剂和填料组成,其中磨料选用碳化硅和白刚玉;结合剂选用酚醛树脂、环氧树脂、单宁树脂和呋喃树脂四种树脂;填料选用铒粉、海泡石和蛭石。
本申请磨料选用最常用的碳化硅、白刚玉,原料易于获得,成本低廉,降低了砂轮的生产成本。
本申请将酚醛树脂、环氧树脂、单宁树脂和呋喃树脂四种树脂进行复配作为树脂结合剂,其中,酚醛树脂为最常用的树脂结合剂之一,酚醛树脂具有较高的回转强度,但是耐热性较差,高温下长期工作容易碳化,从而降低树脂结合剂对磨料的粘附力,耐磨性差。所以,本申请在酚醛树脂中加入另一种最常用的且耐热性好的树脂结合剂,即环氧树脂。环氧树脂浸润性好、粘结强度高、机械强度高、体积收缩率小,但环氧树脂的韧性和耐热性在某些情况下还是不能满足工业生产的需要,为了进一部提高树脂结合剂的性能,本申请又进一步加入了单宁树脂和呋喃树脂。单宁树脂和呋喃树脂的加入可以起到互补酚醛树脂和环氧树脂的作用,进一步提高树脂结合剂的耐热性、耐水性和机械强度,增加树脂结合剂对磨料的把持力。另外,环氧树脂是一种热塑性高分子预聚物,单独存在几乎没有使用价值,只有加入固化剂才能发生交联反应形成网状立体结构。本申请采用酚醛树脂作为环氧树脂的固化剂,酚醛树脂中的酚羟基和羟甲基都可以与环氧基发生反应,羟甲基还有可能与环氧树脂中的羟基进行反应,所得到的环氧-酚醛固化物具有良好机械性能和耐热性。
本申请的填料选用海泡石、蛭石和铒粉,海泡石、蛭石能够提高砂轮的强度,减少硬化时竖直洗出挥发物的数量,避免砂轮气泡或变形,同时在砂轮的固化过程中,海泡石和蛭石可以降低高温磨削的发热量,缩短硬化时间。本申请在海泡石和蛭石两种填料的基础上进一步加入铒粉,铒粉能够改善树脂结合剂的性能,从而提高了砂轮的强度、冲击韧性、抗氧化性和耐磨性,优化了砂轮的磨削性能,提高了磨削效率,提升了线速度,减少了磨耗,具有良好的自锐性。
进一步的,一种新型砂轮配方,包括以下重量份的组分:
碳化硅 71-77份;
白刚玉 22-29份;
铒粉 0.2-0.4份;
酚醛树脂 3.2-3.8份;
环氧树脂 7-9份;
单宁树脂 2.5-3.5份;
呋喃树脂 1.4-1.9份;
海泡石 9-11份;
蛭石 6-7份。
优选的,所述碳化硅为改性碳化硅,所述改性碳化硅的改性方法如下:将碳化硅在去离子水中超声分散20-40min,然后向超声后的溶液中加入十二烷基三甲基溴化胺,十二烷基三甲基溴化胺与碳化硅的质量比为(0.06-0.08):1;将混合液置于50-70℃油浴中磁力搅拌 2.5-3.5 h,所得混合液进行分离过滤并洗涤,将洗涤后的改性碳化硅置于 60-70 ℃烘箱中干燥8-14h,即得。
通过采用上述技术方案,由于碳化硅表面易与空气中的水作用而带有羟基,同时其表面能较大,易团聚,导致碳化硅粉末在树脂结合剂中的分散性和流动性差,影响碳化硅性能的发挥的同时降低了树脂结合剂对磨料的结合力。本申请采用十二烷基三甲基溴化胺对碳化硅进行改性,改性后的碳化硅在树脂结合剂中具有良好的分散效果。
优选的,所述酚醛树脂为有机硅酚醛树脂,所述有机硅酚醛树脂的制备方法如下:在75-85℃下,将环己基三甲氧基硅烷与苯酚按照质量比为1:15-25的比例混合,搅拌均匀后加入Lewis酸催化剂,Lewis酸催化剂的加入量为苯酚质量的1/5-3/10,以每分钟提高5℃的梯度升温至150-170℃,反应3-4h,降低温度至75-85℃,加入与苯酚质量相同的多聚甲醛至凝胶反应停止,进行真空脱水干燥并粉碎即得。
通过采用上述技术方案,酚醛树脂由于其结构中的酚羟基和亚甲基容易氧化,高温环境下的热稳定性较差,严重影响了树脂砂轮的性能。本申请对酚醛树脂进行改性,在酚醛树脂结构中引入有机硅氧烷,有机硅氧烷中有比C-O键更高键能的Si-O键,可以封锁部分酚羟基,从而改善酚醛树脂结合剂的耐热性,增加树脂结合剂对磨料的把持力,从而提高树脂砂轮的力学性能、热性能、磨削比。
优选的,所述Lewis酸催化剂选用氯化铝或三氟化硼。
优选的,所述单宁树脂为改性单宁树脂,改性单宁树脂的制备方法如下:将单宁与甲苯二异氰酸酯按照质量体积比为2-3:1的比例混合,搅拌均匀后加入65%对甲苯磺酸水溶液,甲苯磺酸水溶液的加入量为甲苯二异氰酸酯体积的1/10-3/10,搅拌均匀后旋转蒸发40-90min,即得单宁树脂。
通过采用上述技术方案,本申请将单宁与甲苯二异氰酸酯进行缩合反应,反应获得的单宁树脂与其他树脂混合,可以显著提高树脂砂轮的硬度、抗压强度,同时具有更强的耐磨能力,减少树脂砂轮耐用度的衰减。
优选的,所述砂轮配方中还包括0.5-1份碳化锆。
通过采用上述技术方案,本申请在砂轮配方中进一步加入碳化锆纳米材料,碳化锆纳米材料的加入可以有效提高树脂的耐热性、耐磨性和粘结力,增强磨料与树脂的界面结合强度,起到增韧、增强的作用,提高树脂结合剂固化的热稳定性。
优选的,所述砂轮配方中还包括稀释剂,所述稀释剂的加入量为环氧树脂质量的10-12%。更优选的,所述稀释剂选用669环氧活性稀释剂。
通过采用上述技术方案,稀释剂的加入可以调节树脂结合剂的粘度,使树脂结合剂中的各种组分易于混合均匀,改善树脂结合剂的流动性,提高树脂结合剂对磨料的浸润性和结合性。
本申请的第二个技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种新型砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的白刚玉、碳化硅、单宁树脂(液态)、环氧树脂(液态)、呋喃树脂(液态)进行混合;再将规定量的铒粉、海泡石、蛭石、酚醛树脂进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在15-25N /mm2的压力下压制15-25s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至170-190℃,保温5-10h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
优选的,步骤a中,向白刚玉、碳化硅、单宁树脂、环氧树脂和呋喃树脂的混合料中还加入稀释剂;向铒粉、海泡石、蛭石和酚醛树脂的混合料中还加入碳化锆。
通过采用上述技术方案,本申请砂轮的制备方法简单,适合工业化生产,生产获得的砂轮机械强度高,耐磨性好,自锐性好。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、本申请的树脂结合剂选用了四种树脂,四种树脂的复配使用可以提高树脂结合剂的内聚力,提高树脂粘结剂和磨料结合界面的结合强度,减缓砂轮性能的衰减程度;
2、本申请的砂轮配方中加入铒粉,显著提高了砂轮胎体材料的力学性能,如提高抗弯强度和冲击韧性;
3、本申请砂轮配方中的原料价格低廉,容易获得,砂轮生产方法简单,满足工业生产的要求。
具体实施方式
本申请的铒粉购自漳州市广利高新技术材料有限公司;
本申请的碳化锆购自上海水田材料科技有限公司;
本申请的669环氧活性稀释剂购自苏州森菲达化工有限公司;
本申请的甲苯二异氰酸酯购自Sigma-Aldrich;
本申请的呋喃树脂购自无锡欣叶豪化工有限公司;
本申请的海泡石购自拓亿新材料(广州)有限公司;
本申请的蛭石购自灵寿县宇通矿产品加工厂;
本申请的环氧树脂购自南通星辰合成材料有限公司;
本申请的单宁树脂购自河南宣丰生物科技有限公司。
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例1
碳化硅的改性方法如下:
将100g碳化硅在去离子水中超声分散40min,然后向超声后的溶液中加入6g十二烷基三甲基溴化胺;将混合液置于50℃油浴中磁力搅拌3.5 h,所得混合液进行分离过滤并洗涤,将洗涤后的改性碳化硅置于 60℃烘箱中干燥14h,即得。
制备例2
碳化硅的改性方法如下:
将100g碳化硅在去离子水中超声分散20min,然后向超声后的溶液中加入8g十二烷基三甲基溴化胺;将混合液置于70℃油浴中磁力搅拌2.5 h,所得混合液进行分离过滤并洗涤,将洗涤后的改性碳化硅置于 70℃烘箱中干燥8h,即得。
制备例3
碳化硅的改性方法如下:
将100g碳化硅在去离子水中超声分散30min,然后向超声后的溶液中加入7g十二烷基三甲基溴化胺;将混合液置于60℃油浴中磁力搅拌3 h,所得混合液进行分离过滤并洗涤,将洗涤后的改性碳化硅置于65℃烘箱中干燥11h,即得。
制备例4
有机硅酚醛树脂的制备方法如下:
在75℃下,将10g环己基三甲氧基硅烷与150g苯酚混合,搅拌均匀后加入45g氯化铝,以每分钟提高5℃的梯度升温至170℃,反应3h,降低温度至75℃,加入与150g多聚甲醛至凝胶反应停止,进行真空脱水干燥并粉碎即得。
制备例5
有机硅酚醛树脂的制备方法如下:
在85℃下,将10g环己基三甲氧基硅烷与250g苯酚混合,搅拌均匀后加入50g氯化铝,以每分钟提高5℃的梯度升温至150℃,反应4h,降低温度至85℃,加入250g多聚甲醛至凝胶反应停止,进行真空脱水干燥并粉碎即得。
制备例6
有机硅酚醛树脂的制备方法如下:
在80℃下,将10g环己基三甲氧基硅烷与200g苯酚混合,搅拌均匀后加入44g三氟化硼,以每分钟提高5℃的梯度升温至160℃,反应3.5h,降低温度至80℃,加入200g多聚甲醛至凝胶反应停止,进行真空脱水干燥并粉碎即得。
制备例7
改性单宁树脂的制备方法如下:
将20g单宁与10 mL甲苯二异氰酸酯混合,搅拌均匀后加入对65%甲苯磺酸水溶液3mL,搅拌均匀后旋转蒸发40min,即得单宁树脂。
制备例8
改性单宁树脂的制备方法如下:
将30g单宁与10 mL甲苯二异氰酸酯混合,搅拌均匀后加入对65%甲苯磺酸水溶液1mL,搅拌均匀后旋转蒸发90min,即得单宁树脂。
制备例9
改性单宁树脂的制备方法如下:
将25g单宁与10 mL甲苯二异氰酸酯混合,搅拌均匀后加入对65%甲苯磺酸水溶液2mL,搅拌均匀后旋转蒸发60min,即得单宁树脂。
实施例1
一种新型砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的20g白刚玉、80g碳化硅、2g单宁树脂、10g环氧树脂、1g呋喃树脂进行混合;再将规定量的0.5g铒粉、8g海泡石、8g蛭石、3g酚醛树脂进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在15N /mm2的压力下压制25s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至170℃,保温10h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
实施例2
一种新型砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的30g白刚玉、70g碳化硅、4g单宁树脂、6g环氧树脂、2g呋喃树脂进行混合;再将规定量的0.1g铒粉、12g海泡石、5g蛭石、4g酚醛树脂进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在25N /mm2的压力下压制15s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至190℃,保温5h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
实施例3
一种新型砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的27g白刚玉、74g碳化硅、3g单宁树脂、7.8g环氧树脂、1.5g呋喃树脂进行混合;再将规定量的0.28g铒粉、10g海泡石、6.5g蛭石、3.5g酚醛树脂进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在17N /mm2的压力下压制24s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至175℃,保温8h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
实施例4
一种新型砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的22g白刚玉、77g碳化硅、2.5g单宁树脂、9g环氧树脂、1.4g呋喃树脂、0.9mL 669环氧活性稀释剂进行混合;再将规定量的0.4g铒粉、9g海泡石、7g蛭石、3.2g酚醛树脂进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在23N /mm2的压力下压制18s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至180℃,保温7h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
实施例5
一种新型砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的29g白刚玉、71g碳化硅、3.5g单宁树脂、7g环氧树脂、1.9g呋喃树脂进行混合;再将规定量的0.2g铒粉、11g海泡石、6g蛭石、3.8g酚醛树脂、1g碳化锆进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在18N /mm2的压力下压制22s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至185℃,保温6h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
实施例6
一种新型砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的25g白刚玉、76g碳化硅、2.9g单宁树脂、8.1g环氧树脂、1.7g呋喃树脂、0.972mL 669环氧活性稀释剂进行混合;再将规定量的0.3g铒粉、9.8g海泡石、6.8g蛭石、3.4g酚醛树脂、0.5g碳化锆进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在20N /mm2的压力下压制20s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至178℃,保温7.5h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
实施例7
一种新型砂轮的生产方法,与实施例1的不同之处在于:碳化硅选用制备例1制备的改性碳化硅。
实施例8
一种新型砂轮的生产方法,与实施例1的不同之处在于:碳化硅选用制备例2制备的改性碳化硅。
实施例9
一种新型砂轮的生产方法,与实施例1的不同之处在于:碳化硅选用制备例3制备的改性碳化硅。
实施例10
一种新型砂轮的生产方法,与实施例2的不同之处在于:酚醛树脂选用制备例4制备的有机硅酚醛树脂。
实施例11
一种新型砂轮的生产方法,与实施例2的不同之处在于:酚醛树脂选用制备例5制备的有机硅酚醛树脂。
实施例12
一种新型砂轮的生产方法,与实施例2的不同之处在于:酚醛树脂选用制备例6制备的有机硅酚醛树脂。
实施例13
一种新型砂轮的生产方法,与实施例3的不同之处在于:单宁树脂选用制备例7制备的改性单宁树脂。
实施例14
一种新型砂轮的生产方法,与实施例3的不同之处在于:单宁树脂选用制备例8制备的改性单宁树脂。
实施例15
一种新型砂轮的生产方法,与实施例3的不同之处在于:单宁树脂选用制备例9制备的改性单宁树脂。
实施例16
一种新型砂轮的生产方法,与实施例6的不同之处在于:碳化硅选用制备例3制备的改性碳化硅、酚醛树脂选用制备例6制备的有机硅酚醛树脂、单宁树脂选用制备例9制备的改性单宁树脂。
对比例1
一种砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的27g白刚玉、74g碳化硅、15.8g环氧树脂进行混合;再将规定量的0.28g铒粉、10g海泡石、6.5g蛭石进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在17N /mm2的压力下压制24s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至175℃,保温8h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
对比例2
一种砂轮的生产方法,包括以下步骤:
a.混料:将规定量的27g白刚玉、74g碳化硅、0.28g铒粉、10g海泡石、6.5g蛭石、15.8g酚醛树脂进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在17N /mm2的压力下压制24s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至175℃,保温8h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
对比例3
一种砂轮的生产方法,与实施例3的区别在于:不加入0.28g铒粉。
性能测试
1.本申请实施例1-16和对比例1-3方法制备的砂轮的切割寿命和衰减度测试,切割材料为Φ16mmS304不锈钢棒,砂轮外径、厚度和孔径的规格为105mm*2.5mm*16mm,砂轮切割机型号J3GY-LD-400A。
从表1中可以看出,本申请实施例1-3制备的砂轮放置三年后,衰减度只有50%左右,尤其是实施例16制备的砂轮放置三年后,切割寿命仍然能达到86刀,衰减度只有21.1%;而对比例1-3方法制备砂轮放置三年后,衰减度大幅度提高,其中对比例2方法制备的砂轮的衰减度达到80.7%。以上实验结果表明,本申请实施例1-16制备的砂轮切割寿命增加,性能衰减程度缓慢,可以长期存放。
2. 本申请实施例1-16和对比例1-3方法制备的砂轮力学性能按照国标GB/T 229-2007进行测试;磨削比和磨削效率参照ASTM_D4060-01进行测试,磨削实验材料为厚度20mm的A3钢板。
从表2中可以看出,本申请实施例1-16制备的树脂砂轮的机械强度和冲击韧性较高,同时具有良好的磨削性能,磨削效率高,磨耗小。而对比例1-3制备的砂轮无论在力学性能还是磨削性能方面均不如本申请实施例1-16制备的树脂砂轮,实验结果表明本申请四种树脂的配合使用以及铒粉的加入均能显著提高砂轮的性能。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型砂轮配方,其特征在于:包括以下重量份的组分:
碳化硅 70-80份;
白刚玉 20-30份;
铒粉 0.1-0.5份;
酚醛树脂 3-4份;
环氧树脂 6-10份;
单宁树脂 2-4份;
呋喃树脂 1-2份;
海泡石 8-12份;
蛭石 5-8份。
2.根据权利要求1所述的一种新型砂轮配方,其特征在于:包括以下重量份的组分:
碳化硅 71-77份;
白刚玉 22-29份;
铒粉 0.2-0.4份;
酚醛树脂 3.2-3.8份;
环氧树脂 7-9份;
单宁树脂 2.5-3.5份;
呋喃树脂 1.4-1.9份;
海泡石 9-11份;
蛭石 6-7份。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型砂轮配方,其特征在于:所述碳化硅为改性碳化硅,所述改性碳化硅的改性方法如下:将碳化硅在去离子水中超声分散20-40min,然后向超声后的溶液中加入十二烷基三甲基溴化胺,十二烷基三甲基溴化胺与碳化硅的质量比为(0.06-0.08):1;将混合液置于50-70℃油浴中磁力搅拌 2.5-3.5 h,所得混合液进行分离过滤并洗涤,将洗涤后的改性碳化硅置于 60-70 ℃烘箱中干燥8-14h,即得。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型砂轮配方,其特征在于:所述酚醛树脂为有机硅酚醛树脂,所述有机硅酚醛树脂的制备方法如下:在75-85℃下,将环己基三甲氧基硅烷与苯酚按照质量比为1:15-25的比例混合,搅拌均匀后加入Lewis酸催化剂,Lewis酸催化剂的加入量为苯酚质量的1/5-3/10,以每分钟提高5℃的梯度升温至150-170℃,反应3-4h,降低温度至75-85℃,加入与苯酚质量相同的多聚甲醛至凝胶反应停止,进行真空脱水干燥并粉碎即得。
5.根据权利要求4所述的一种新型砂轮配方,其特征在于:所述Lewis酸催化剂选用氯化铝或三氟化硼。
6.根据权利要求1或2所述的一种新型砂轮配方,其特征在于:所述单宁树脂为改性单宁树脂,改性单宁树脂的制备方法如下:将单宁与甲苯二异氰酸酯按照质量体积比为2-3:1的比例混合,搅拌均匀后加入对甲苯磺酸水溶液,甲苯磺酸水溶液的加入量为甲苯二异氰酸酯体积的1/10-3/10,搅拌均匀后旋转蒸发40-90min,即得单宁树脂。
7.根据权利要求1或2所述的一种新型砂轮配方,其特征在于:所述砂轮配方中还包括0.5-1份碳化锆。
8.根据权利要求1或2所述的一种新型砂轮配方,其特征在于:所述砂轮配方中还包括稀释剂,所述稀释剂的加入量为环氧树脂质量的10-12%。
9.一种权利要求1-6任一所述的新型砂轮的生产方法,其特征在于:包括以下步骤:
a.混料:将规定量的白刚玉、碳化硅、单宁树脂、环氧树脂、呋喃树脂进行混合;再将规定量的铒粉、海泡石、蛭石、酚醛树脂进行混合,最后将上述两种混合料进行混合均匀形成成型料;
b.成型:室温下,将步骤a获得的成型料在15-25N /mm2的压力下压制15-25s,压制成型得到砂轮坯;
c.固化:将步骤b获得的砂轮坯进行固化,以每分钟提高8℃的梯度从室温升温至170-190℃,保温5-10h,冷却至室温,获得树脂砂轮。
10.根据权利要求9所述的一种新型砂轮的生产方法,其特征在于:步骤a中,向白刚玉、碳化硅、单宁树脂、环氧树脂和呋喃树脂的混合料中还加入稀释剂;向铒粉、海泡石、蛭石和酚醛树脂的混合料中还加入碳化锆。
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