DD227920A1

DD227920A1 - METHOD FOR PRODUCING ARTIFICIAL RESIN BOARDED GRINDING BODY

Info

Publication number: DD227920A1
Application number: DD26898484A
Authority: DD
Inventors: Axel Klauke; Subrata Chatterjee; Elvira Simon; Reinhard Fiebiger
Original assignee: Sprela Werke Spremberg Veb
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1984-11-01
Publication date: 1985-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kunstharzgebundener verstaerkter Schleifkoerper, insbesondere Trennschleifkoerper. Ziel der Erfindung ist die Erhoehung der Bruchfestigkeit von verstaerkten Schleifkoerpern. Weiterhin sollen bei der Herstellung kostenguenstige Bindemittel mit einer verbesserten Lagerstabilitaet eingesetzt werden. Aufgabe der Erfindung ist die Impraegnierung der eingesetzten Verstaerkungsgewebe mit einem PF-Harz niedriger Viskositaet und einem Gehalt an Hexamethylentetramin1,5%. Erfindungsgemaess wird fuer die Schleifkoerpermischung ein Gemisch aus 70-80% PF-Novolak, 8-10% Hexamethylentetramin und 10-22% eines NaOH-katalysierten PF-Resols eingesetzt. Die Aushaertung der Schleifkoerper erfolgt bei 343-453 K nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve. Es tritt dabei eine verbesserte Bindung zwischen den eingesetzten Bindemitteln der Schleifkoerpermischung und des Verstaerkungsgewebes ein.The invention relates to a method for producing resin-bonded reinforced abrasive body, in particular Trennschleifkoerper. The aim of the invention is the increase in the breaking strength of reinforced abrasive bodies. Furthermore, low-cost binders with improved storage stability should be used in the production. The object of the invention is the impregnation of the reinforcing fabric used with a PF resin of low viscosity and a hexamethylenetetramine content of 1.5%. According to the invention, a mixture of 70-80% PF novolak, 8-10% hexamethylenetetramine and 10-22% of a NaOH-catalysed PF resole is used for the abrasive body mixture. The hardening of the abrasive body takes place at 343-453 K according to a known temperature-time curve. An improved bond occurs between the binders of the abrasive body mixture and the reinforcing fabric used.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hersteilung kunstharzgebundener verstärkter Schleifkörper, insbesondere Trennschleif körper.The invention relates to a process for the production of resin-bonded reinforced abrasive body, in particular abrasive cutting body.

Characteristic of the known technical solutions

Schnell umlaufende Schleifscheiben unterliegen einer hohen mechanischen Beanspruchung. Um ein Platzen oder Zerbrechen dieser Schleifscheiben zu vermeiden, werden sie mit organischen oder anorganischen Faserstoffen verstärkt. Die Faserstoffe werden dabei in Form von Fasern, Fäden oder Geweben eingesetzt. Hauptsächlich haben sich Verstärkungen aus Glasseide in der Schleifkörperindustrie durchgesetzt. Die Faserstoffe werden vorrangig mit duroplastischen Harzen vorimprägniert, wobei bei der Aushärtung der Schleifscheiben die Faserstoffe durch die Kondensation bzw. Polymerisation der eingesetzten Harze eine feste Verbindung mit dem Schleifkörper eingehen. Insbesondere werden als duroplastische Harze Phenol-Formaldehyd-Resole oder -Novolake verwendet.Fast rotating grinding wheels are subject to high mechanical stress. In order to avoid bursting or breaking of these grinding wheels, they are reinforced with organic or inorganic fibers. The fibers are used in the form of fibers, threads or fabrics. Mainly reinforcements made of glass fiber have become established in the abrasive industry. The fibrous materials are predominantly pre-impregnated with thermosetting resins, wherein in the curing of the grinding wheels, the fibers undergo a solid connection with the grinding body by the condensation or polymerization of the resins used. In particular, phenol-formaldehyde resoles or novolaks are used as thermosetting resins.

Bekannt ist, Schleifscheiben auf einer oder auf beiden Seitenflächen mit untrennbaren Bewehrungen zu versehen, welche mit einem zähflüssigen duroplastischen Harz imprägniert sind (DD-WP 48323). Hierbei werden vorrangig Epoxyd- oder Polyesterharz eingesetzt. Die eingesetzten Harze sind nicht ausreichend verfügbar und kostenaufwendig. Derartig gefertigte Schleifkörper erreichen keine ausreichend hohe Biegebruchfestigkeit.It is known to provide grinding wheels on one or both side surfaces with inseparable reinforcements, which are impregnated with a viscous thermosetting resin (DD-WP 48323). Here, epoxy or polyester resin are used primarily. The resins used are not sufficiently available and expensive. Abrasives produced in this way do not achieve a sufficiently high bending strength.

Weiterhin ist bekannt. Schleifkörper herzustellen, bei welchen die Schleifkörperverstärkung aus einem Glasfaserstoff besteht, welcher eine Auflagerung eines PF-Novolakes mit einem an sich bekannten Anteil von 10% Hexamethylentetramin enthält (DD-WPFurthermore, it is known. To produce abrasive articles in which the abrasive body reinforcement consists of a glass fiber material which contains a deposition of a PF novolak with a known per se amount of 10% hexamethylenetetramine (DD-WP

Diese Verfahrensweise hat den Nachteil, daß bei der Trocknung des mit dieser Novolak-Lösung getränkten Verstärkungsgewebes das Hexamethylentetramin aufgespalten wird. Durch den hohen Anteil an Hexamethylentetramin wird eine schnelle Kondensation des PF-Novolaks bewirkt. Hierdurch kommt es zu einer Versprödung des Harzes auf dem Verstärkungsgewebe und damit zu einem Abfall der Festigkeit des gesamten Schleifkörpers.This procedure has the disadvantage that during the drying of impregnated with this novolak solution reinforcing fabric, the hexamethylenetetramine is split. The high proportion of hexamethylenetetramine causes rapid condensation of the PF novolak. This leads to embrittlement of the resin on the reinforcing fabric and thus to a decrease in the strength of the entire abrasive article.

Es ist auch die Herstellung von verstärkten, kunstharzgebundenen Schleifscheiben bekannt, die Verstärkungsringe aus einem Fadenmaterial besitzen (DE-AS 1132465). Die Verstärkungsringe sind dabei innerhalb des Schleifkörpers angebracht, wodurch einerseits die Herstellung erschwert und die Bruchfestigkeit nicht im ausreichenden Maße erhöht wird. Für die Fertigung von Trennschleifkörpern ist die erfindungsgemäße Lösung nicht nutzbar.It is also the production of reinforced, resin-bonded grinding wheels known which have reinforcing rings of a thread material (DE-AS 1132465). The reinforcing rings are mounted inside the grinding body, which on the one hand makes it difficult to manufacture and the breaking strength is not increased to a sufficient extent. The solution according to the invention can not be used for the production of abrasive cutters.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Bruchfestigkeit von verstärkten Schleifkörpern. Weiterhin sollen bei der Herstellung der Schleifkörperverstärkungen kostengünstige PF-Harze mit einer verbesserten Lagerstabilität eingesetzt werden, die gleichzeitig bei der Verarbeitung zu einer Verbesserung der Arbeits- u. Umweltbedingungen führen. Die Herstellung der verstärkten Schleifkörper muß automatisierbar sein.The aim of the invention is to increase the breaking strength of reinforced abrasive articles. Furthermore, in the production of abrasive reinforcements inexpensive PF resins are to be used with improved storage stability, the same time in processing to improve the working u. Lead to environmental conditions. The production of reinforced abrasive must be automated.

Explanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist, zur Imprägnierung der eingesetzten Verstärkungsgewebe ein PF-Harz einzusetzen, welches eine niedrige Viskosität und einen Gehalt an Hexamethylentetramin £ 1,5% aufweist. Durch Rezepturabstimmung des Imprägnierharzes des Verstärkungsmaterials mit dem PF-Novolak-Hexa-Gemisch der Schleifkörpermischung ist eine Verbesserung der Bindung zwischen Schleifmittel und Verstärkungsgewebe herzustellen.The object of the invention is to use for impregnation of the reinforcing fabric used a PF resin, which has a low viscosity and a content of hexamethylenetetramine £ 1.5%. By formulating the impregnating resin of the reinforcing material with the PF novolak hexa mixture of the abrasive article mixture, an improvement in the bond between the abrasive article and the reinforcing fabric is to be made.

Erfindungsgemäß werden kunstharzgebundene Schleifkörper, welche als Armierungsgewebe Glasfaser- und/oder Kohlenstoffasergewebe und als Bindemittel PF-Növolake oder PF-Resole enthalten, hergestellt, indem eine Imprägnierung des Verstärkungsgewebes mit einer PF-Novolak-Lösung der Anteile von < 1,5% Hexamethylentetramin aufweist, erfolgt. Der Einsatz eines hexamethylentetraminarmen bzw. hexamethylentetraminfreien PF-Novolakes ist möglich, weil mit einem Molverhältnis Phenol zu Formaldehyd von 1:0,90-0,95 kondensiert wird. Durch die Kondensationsführung wird ein Produkt erhalten, welches aufgrund seiner Molekulargewichtsverteilung eine relativ niedrige Schmelzviskosität aufweist. Der so erhaltene PF-Novolak wird bei der Imprägnierung der Glasgewebe ohne weitere Verdünnung durch Lösungsmittel eingesetzt. Aus dieser günstigen Eigenschaft des PF-Novolaks resultiert ein geringerer Energiebedarf bei der Trocknung des imprägnierten Gewebes. Nach der Trocknung der imprägnierten Glasfasergewebe werden die Ronden für die verschiedenen Trennschleifkörpertypen zugeschnitten. Durch die geringe Nachkondensation des hexamethylentetraminaren bzw. -freien PF-Novolaks während der Trocknung des imprägnierten Glasfasergewebes erhält man bei einem Harzauftrag von 35—45% flexible Ronden mit genügender Steifigkeit. Die zur Herstellung der Schleifkörper eingesetzte Schleifkörpermischung enthält ein Bindemittel, bestehend aus 70-80% gemahlenem PF-Novolak, 8-10% Hexamethylentetramin und 10-22% eines flüssigen PF-Resols. Die Verstärkungsmaterialien und die Schleifkörpermischung werden nach einer Formung des Schleifkörpers nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve bei 343-453 K gehärtet. Durch den Einsatz von Ronden mit einem PF-Novolak-Auftrag ohne bzw. mit geringem Hexamethylentetramingehalt wird eine bessere Verbindung zwischen Verstärkungsgewebe und Schleifkörpermischung während des Aushärtens erreicht. Aus der besseren Verbindung zwischen Verstärkungsgewebe und der Schleifkörpermischung resultiert eine höhere mechanische Festigkeit der mit diesem Verstärkungsmaterial hergestellten Schleifkörper.In accordance with the invention, synthetic resin-bonded abrasive articles which contain glass fiber and / or carbon fiber fabric as a reinforcing fabric and PF nanosol or PF resoles as binders are prepared by impregnating the reinforcing fabric with a PF novolak solution containing <1.5% hexamethylenetetramine , he follows. The use of a hexamethylenetetramine-poor or hexamethylenetetramine-free PF novolak is possible because it is condensed with a molar ratio of phenol to formaldehyde of 1: 0.90-0.95. The condensation guide gives a product which, due to its molecular weight distribution, has a relatively low melt viscosity. The resulting PF novolak is used in the impregnation of glass fabrics without further dilution by solvents. This favorable property of the PF novolak results in a lower energy requirement in the drying of the impregnated fabric. After drying the impregnated glass fiber fabrics, the blanks are cut to size for the different types of abrasive grinders. Due to the low postcondensation of the hexamethylenetetraminaren or -free PF novolac during the drying of the impregnated glass fiber fabric is obtained at a resin coverage of 35-45% flexible blanks with sufficient rigidity. The abrasive article mixture used to make the abrasive articles contains a binder consisting of 70-80% ground PF novolac, 8-10% hexamethylenetetramine and 10-22% of a liquid PF resole. The reinforcing materials and the abrasive article mixture are cured after shaping the abrasive article according to a known temperature-time curve at 343-453K. The use of blanks with a PF novolac coating without or with low hexamethylene tetramine content results in a better bond between reinforcing fabric and abrasive compound mixture during curing. The better bond between the reinforcing fabric and the abrasive body blend results in a higher mechanical strength of the abrasive articles made with this reinforcing material.

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Ausführungsbeispiele Beispiel 1Exemplary embodiments Example 1

Ein Glasseidendrehergewebe 190 g/m² wird mit einer PF-Novolak-Lösung ohne Hexamethylentetramin getränkt und in einem Trockenkanal getrocknet. Das erhaltene Gewebe mit einem Harzauftrag von 50% wird zu Ronden mit einem Durchmesser von 180 mm verarbeitet und bei der Herstellung von Trennschleif körpern mit Armierung und den Kennwerten V: 80 m/s und η = 8500 U/min eingesetzt. Die Trennschleif körper werden aus einer Schleifkörpermischung, bestehend aus 20% PF-Harz und 80% Normalkorund unterschiedlicher Korngrößen kalt gepreßt, wobei die Verstärkungsgewebe auf beiden Seitenflächen mit eingepreßt werden. Die geformten Schleifkörper werden unter Normaldruck im Backverfahren nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve bei 343-453 K ausgehärtet.A Glasseidendrehergewebe 190 g / m ² is impregnated with a PF novolak solution without hexamethylenetetramine and dried in a drying tunnel. The obtained fabric with a resin coverage of 50% is processed into blanks with a diameter of 180 mm and used in the production of abrasive cut body with reinforcement and the characteristics V: 80 m / s and η = 8500 U / min. The abrasive cut body are cold pressed from an abrasive body mixture consisting of 20% PF resin and 80% normal corundum different grain sizes, wherein the reinforcing fabric are pressed on both sides with. The shaped abrasive bodies are cured under normal pressure in the baking process according to a known temperature-time curve at 343-453 K.

Example 2

Ein Glasseidendrehergewebe 370 g/m² wird mit einer PF-Novolak-Lösung mit Hexamethylentetramingehalt von 1,5% getränkt und anschließend in einem Trockenkanal getrocknet. Das so erhaltene Gewebe mit einem Harzauftrag von 40% wird zu Ronden mit einem Durchmesser von 250 mm verarbeitet und bei der Herstellung von Trennschleifkörpern mit Armierung und den Kennwerten V = 80 m/s und η = 8500 U/min eingesetzt. Die Trennschleifkörper werden aus einer Schleifkörpermischung, bestehend aus 20% PF-Harz und 80% Siliziumkarbid unterschiedlicher Korngrößen als Schleifmittel kalt gepreßt. Die Verstärkungsgewebe werden auf beiden Seiten mit eingepreßt. Die erhaltenen Schleifkörper werden unter Normaldruck im Backverfahren nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve bei 343-453 K ausgehärtet.A glass fiber tissue 370 g / m ² is impregnated with a PF novolak solution with Hexamethylenentetramingehalt of 1.5% and then dried in a drying tunnel. The fabric thus obtained with a resin coverage of 40% is processed into blanks with a diameter of 250 mm and used in the production of abrasive cut-off wheels with the characteristic values V = 80 m / s and η = 8500 rpm. The abrasive cutters are cold pressed from an abrasive compound consisting of 20% PF resin and 80% silicon carbide of different grain sizes as abrasives. Reinforcing fabrics are pressed in on both sides. The resulting abrasive particles are cured under normal pressure in the baking process according to a known temperature-time curve at 343-453 K.

Claims

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Invention claims:

1. A process for producing resin-bonded reinforced abrasive body, being used as a binder PF novolaks and PF resoles and are used as a reinforcing material glass fiber and / or carbon fiber fabric, characterized in that the reinforcing material is impregnated with a PF novolak having a viscosity g 150 mPas and a content of hexamethylenetetramine ^ 1.5%, wherein the weight fractions PF-Novo! ak: reinforcing material are equal to 35-45: 65-55, and the reinforcing material with the abrasive body mixture, which as binder, a mixture of 70- 80% PF novolac, 8-10% hexamethylenetetramine and 10-22% of a NaOH catalyzed PF resole, is cured at 343-453 K according to a known temperature-time curve.

2. The method according to item 1, characterized in that the PF novolac was condensed for the reinforcing material in a molar ratio of PhenohFormaldehyd equal to 1: 0.90 to 0.95 and has a pour point of 60-75 ⁰ C.