專利名稱：一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樹脂金剛石砂輪的制備方法，具體地說是關(guān)于一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑的制備方法。
背景技術(shù)：
中國專利公告號(hào)1187166C，公開了提高樹脂金剛石砂輪耐磨性的方法，其特點(diǎn)是所用金剛石和粉末填料顆粒進(jìn)行了表面活化處理，在砂輪的耐磨性方面取得了較好的效果。然而對(duì)于利用聚酰亞胺樹脂作為金剛石砂輪結(jié)合劑來說，由于聚酰亞胺(PI)端部帶有活性官能團(tuán)，可以添加有機(jī)硅樹脂、固化劑、增韌劑來進(jìn)行改性，聚酰亞胺樹脂、有機(jī)硅樹脂和有機(jī)硅橡膠在固化促進(jìn)劑的存在下高溫發(fā)生共聚，形成致密的互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該樹脂粘結(jié)劑能長時(shí)間在高溫下不分解，高溫機(jī)械強(qiáng)度好。對(duì)金剛石顆粒和基體粘接力強(qiáng)，金剛石顆粒在工作過程中不易脫落，韌性好，砂輪不易斷裂、脫環(huán)，制得的砂輪無氣孔、致密性好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)于作為金剛石砂輪結(jié)合劑的聚酰亞胺樹脂添加有機(jī)硅樹脂、固化劑、增韌劑來進(jìn)行改性，從而達(dá)到提高金剛石砂輪的耐磨性的目的。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的配比(重量％)聚酰亞胺15-55 改性有機(jī)硅樹脂10-60 改性有機(jī)硅橡膠15-50 無機(jī)填料10-50 微膠囊1～10。
其中，無機(jī)填料(重量％)碳化硼20-50石墨5-25氧化鉻0-15碳化硅5-30銅粉0-30。
改性有機(jī)硅樹脂為一種、兩種或三種元素改性的乙烯基有機(jī)硅樹脂，乙烯基有機(jī)硅氮烷樹脂。
增韌劑為改性有機(jī)硅橡膠，選用由基團(tuán)三氟丙基、乙烯基、苯撐、卞十硼烷等基團(tuán)改性的有機(jī)硅橡膠，其中的一種、兩種或三種。此類改性的硅橡膠能長期耐受500～600℃，有良好的內(nèi)聚力、粘附性和增韌性。
微膠囊包覆的固化促進(jìn)劑由于硅樹脂固化溫度太高，對(duì)砂輪成型工藝帶來難度，為此我們添加固化促進(jìn)劑，一是降低有機(jī)硅樹脂固化溫度，二是讓硅樹脂與硅橡膠交聯(lián)。為了避免在樹脂存放過程中固化促進(jìn)劑與砂輪結(jié)合劑反應(yīng)，所以我們采用微囊的形式包覆固化促進(jìn)劑，固化促進(jìn)劑在砂輪制備過程中，高溫釋放出固化促進(jìn)劑參與反應(yīng)。固化促進(jìn)劑包含鉛、鋅、鈷、鎳等金屬的有機(jī)鹽，如丁氧基乙?；?鉛、鋅、鎳)、四氯化鈷(鉛、鋅、鎳)。
微膠囊壁物三聚氰胺—甲醛、尿素—甲醛、三聚氰胺—尿素—甲醛的高聚物。
微膠囊制備將三聚氰胺—甲醛添加到燒瓶中，調(diào)節(jié)pH至堿性，在30～80℃攪拌反應(yīng)1～3h。在三聚氰胺—甲醛預(yù)聚體中加入固化促進(jìn)劑，乳化、調(diào)節(jié)pH為酸性，攪拌聚合反應(yīng)1～6h，即得包覆固化促進(jìn)劑的納米級(jí)微膠囊。此微膠囊在高溫情況下囊壁破裂釋放出固化促進(jìn)劑。對(duì)于上述其他的微膠囊壁物，制備方法相同。
粘結(jié)劑復(fù)配將聚酰亞胺樹脂、改性有機(jī)硅樹脂、改性有機(jī)硅橡膠，在流化床氣流磨中氣流粉碎而得到一種平均粒徑為微米級(jí)別復(fù)合超細(xì)粉末。
金剛石砂輪制做將含有微膠囊的粘結(jié)劑復(fù)合超細(xì)粉末和經(jīng)過表面處理過的金剛石和無機(jī)填料混勻制成砂輪模型，再高溫壓制固化成型。壓制溫度230℃，時(shí)間為50分鐘，二次固化的溫度和時(shí)間分別為180℃和15小時(shí)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(重量％)聚酰亞胺14 乙烯基有機(jī)硅氮烷樹脂14苯撐三丙氟基有機(jī)硅橡膠6.5 無機(jī)填料65 微膠囊0.5無機(jī)填料碳化硼45 石墨8 氧化鉻22 碳化硅25性能耐磨性或使用壽命提高24％。
實(shí)施例2(重量％)聚酰亞胺15 鋁元素乙烯基有機(jī)硅樹脂10乙烯基苯撐卞十硼烷有機(jī)硅橡膠8.5 無機(jī)填料66 微膠囊0.5無機(jī)填料碳化硼35 石墨10 氧化鉻10 碳化硅15 銅粉30性能耐磨性或使用壽命提高30％。
實(shí)施例3(重量％)聚酰亞胺10 硼元素乙烯基有機(jī)硅樹脂19 苯撐三丙氟基卞十硼烷有機(jī)硅橡膠7.3 無機(jī)填料63 微膠囊0.7無機(jī)填料碳化硼30 石墨10 氧化鉻20 碳化硅10 銅粉25性能耐磨性或使用壽命提高28％。
本
具體實(shí)施例方式
中的耐磨性或使用壽命數(shù)據(jù)是參照了中國專利公告號(hào)1187166C中樹脂金剛石砂輪的耐磨性或使用壽命的試驗(yàn)鑒定規(guī)程進(jìn)行鑒定，并與其進(jìn)行對(duì)比。所用金剛石和無機(jī)填料均參照1187166C中所述的方法進(jìn)行了活化處理，結(jié)合劑一種是用本發(fā)明改性樹脂粘結(jié)劑與單純使用聚酰亞胺樹脂結(jié)合劑兩者進(jìn)行對(duì)比，所得到的數(shù)據(jù)。
有機(jī)硅樹脂和做為增韌劑的改性有機(jī)硅橡膠均從市場采購，選用雜原子改性的有機(jī)硅樹脂。在硅氧鏈上引入雜原子Al、Pb、Ge、B、N形成(Si-O-M)n或者穩(wěn)定的硅氮烷四元環(huán)的大分子鏈。雜原子能有效改善有機(jī)硅的耐溫性，改性的有機(jī)硅樹脂耐熱、耐介質(zhì)、耐水、耐候等性能得到提高，能在400～500℃下長期下使用，瞬間溫度可高達(dá)1000～1200℃。
做為增韌劑的改性有機(jī)硅橡膠，選用由基團(tuán)三氟丙基、乙烯基、苯撐、卞十硼烷等基團(tuán)改性的有機(jī)硅橡膠。此類改性的硅橡膠能長期耐受500～600℃，有良好的內(nèi)聚力、粘附性和增韌性。
本發(fā)明的金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑能長時(shí)間在高溫下不分解，高溫機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)金剛石顆粒和基體粘接力強(qiáng)，金剛石顆粒在工作過程中不易脫落、韌性好、砂輪不易斷裂、不脫環(huán)。制得的砂輪無氣孔，致密性好。本結(jié)合劑除適用于人造金剛石外，還適用于各種剛玉、碳化硼、碳化硅為磨料的樹脂砂輪。
權(quán)利要求
1.一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑，其特征在于金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑的配比(重量％)聚酰亞胺15-55 改性有機(jī)硅樹脂10-60 改性有機(jī)硅橡膠15-50 無機(jī)填料10-50 微膠囊1-10；其中無機(jī)填料(重量％)碳化硼20-50 石墨5-25 氧化鉻0-15碳化硅5-30 銅粉0-30。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑，其特征在于所述的改性有機(jī)硅樹脂為一種、兩種或三種元素改性的乙烯基有機(jī)硅樹脂，乙烯基有機(jī)硅氮烷樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑，其特征在于所述的增韌劑為改性有機(jī)硅橡膠，選用由基團(tuán)三氟丙基、乙烯基、苯撐、卞十硼烷等基團(tuán)改性的有機(jī)硅橡膠其中的一種、兩種或三種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑，其特征在于所述的聚酰亞胺樹脂、改性有機(jī)硅樹脂、改性有機(jī)硅橡膠的混合物需要在流化床氣流磨中氣流粉碎，得到一種平均粒徑為微米級(jí)別復(fù)合超細(xì)粉末。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑，其特征在于所述的微膠囊包覆的固化促進(jìn)劑為丁氧基乙?；?鉛、鋅、鎳)、四氯化鈷(鉛、鋅、鎳)；微膠囊壁物三聚氰胺-甲醛、尿素-甲醛、三聚氰胺-尿素-甲醛的高聚物，其中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑，其特征在于所述的微膠囊包覆的固化促進(jìn)劑的制備方法是將三聚氰胺-甲醛添加到燒瓶中，調(diào)節(jié)pH至堿性，在30～80℃攪拌反應(yīng)1～3h，在三聚氰胺-甲醛預(yù)聚體中加入固化促進(jìn)劑，乳化、調(diào)節(jié)pH為酸性、攪拌聚合反應(yīng)1～6h，即得包覆固化促進(jìn)劑的納米級(jí)微膠囊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金剛石砂輪用樹脂粘結(jié)劑，其配比(重量％)聚酰亞胺15－55、改性有機(jī)硅樹脂10－60、改性有機(jī)硅橡膠15－50、無機(jī)填料10－50、微膠囊1～10。其中無機(jī)填料(重量％)碳化硼20－50、石墨5－25、氧化鉻0－15、碳化硅5－30、銅粉0－30。聚酰亞胺樹脂、改性有機(jī)硅樹脂、改性有機(jī)硅橡膠的混合物進(jìn)行復(fù)配，得到一種平均粒徑為微米級(jí)別復(fù)合超細(xì)粉末，再加入微膠囊以及表面活化處理過的金剛石和無機(jī)填料制成砂輪，金剛石顆粒在工作過程中不易脫落、韌性好、砂輪不易斷裂、不脫環(huán)，耐磨性有顯著提高。本結(jié)合劑除適用于人造金剛石外，還適用于各種剛玉、碳化硼、碳化硅為磨料的樹脂砂輪。
文檔編號(hào)B24D3/28GK1821338SQ200610043299
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者律微波, 劉小蘭, 孟憲鐸 申請(qǐng)人:山東久隆高分子材料有限公司