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1187166C，公開了提高樹脂金剛石砂輪耐磨性的方法，其特點是所用金剛石和粉末填料顆粒進行了表面活化處理，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，可以添加有機硅樹脂、固化劑、增韌劑來進行改性，聚酰亞胺樹脂、有機硅樹脂和有機硅橡膠在固化促進劑的存在下高溫發(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)劑能長時間在高溫下不分解，高溫機械強度好。對金剛石顆粒和基體粘接力強，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)明的目的是對于作為金剛石砂輪結(jié)合劑的聚酰亞胺樹脂添加有機硅樹脂、固化劑、增韌劑來進行改性，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)方案是這樣實現(xiàn)的配比(重量％)聚酰亞胺15-55 改性有機硅樹脂10-60 改性有機硅橡膠15-50 無機填料10-50 微膠囊1～10。
其中，無機填料(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。
改性有機硅樹脂為一種、兩種或三種元素改性的乙烯基有機硅樹脂，乙烯基有機硅氮烷樹脂。
增韌劑為改性有機硅橡膠，選用由基團三氟丙基、乙烯基、苯撐、卞十硼烷等基團改性的有機硅橡膠，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劑由于硅樹脂固化溫度太高，對砂輪成型工藝帶來難度，為此我們添加固化促進劑，一是降低有機硅樹脂固化溫度，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劑，固化促進劑在砂輪制備過程中，高溫釋放出固化促進劑參與反應(yīng)。固化促進劑包含鉛、鋅、鈷、鎳等金屬的有機鹽，如丁氧基乙酰基丙酮鈷(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，即得包覆固化促進劑的納米級微膠囊。此微膠囊在高溫情況下囊壁破裂釋放出固化促進劑。對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、改性有機硅樹脂、改性有機硅橡膠，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℃，時間為50分鐘，二次固化的溫度和時間分別為180℃和15小時。
具體實施例方式實施例1(重量％)聚酰亞胺14 乙烯基有機硅氮烷樹脂14苯撐三丙氟基有機硅橡膠6.5 無機填料65 微膠囊0.5無機填料碳化硼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％。
實施例2(重量％)聚酰亞胺15 鋁元素乙烯基有機硅樹脂10乙烯基苯撐卞十硼烷有機硅橡膠8.5 無機填料66 微膠囊0.5無機填料碳化硼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％。
實施例3(重量％)聚酰亞胺10 硼元素乙烯基有機硅樹脂19 苯撐三丙氟基卞十硼烷有機硅橡膠7.3 無機填料63 微膠囊0.7無機填料碳化硼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1187166C中樹脂金剛石砂輪的耐磨性或使用壽命的試驗鑒定規(guī)程進行鑒定，并與其進行對比。所用金剛石和無機填料均參照1187166C中所述的方法進行了活化處理，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)合劑兩者進行對比，所得到的數(shù)據(jù)。
有機硅樹脂和做為增韌劑的改性有機硅橡膠均從市場采購，選用雜原子改性的有機硅樹脂。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硅的耐溫性，改性的有機硅樹脂耐熱、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硅橡膠，選用由基團三氟丙基、乙烯基、苯撐、卞十硼烷等基團改性的有機硅橡膠。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)劑能長時間在高溫下不分解，高溫機械強度好，對金剛石顆粒和基體粘接力強，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 改性有機硅樹脂10-60 改性有機硅橡膠15-50 無機填料10-50 微膠囊1-10；其中無機填料(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硅樹脂為一種、兩種或三種元素改性的乙烯基有機硅樹脂，乙烯基有機硅氮烷樹脂。
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硅橡膠，選用由基團三氟丙基、乙烯基、苯撐、卞十硼烷等基團改性的有機硅橡膠其中的一種、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、改性有機硅樹脂、改性有機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，即得包覆固化促進劑的納米級微膠囊。
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、改性有機硅樹脂10－60、改性有機硅橡膠15－50、無機填料10－50、微膠囊1～10。其中無機填料(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、改性有機硅樹脂、改性有機硅橡膠的混合物進行復(fù)配，得到一種平均粒徑為微米級別復(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B24D3/28GK1821338SQ200610043299
公開日2006年8月23日 申請日期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 申請人:山東久隆高分子材料有限公司