一种改性氧化硅树脂砂轮及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及砂轮技术领域，尤其涉及一种改性氧化硅树脂砂轮及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车、飞机等速度的不断提高，对传动、制动等摩擦材料的要求更加严格，而基体作为摩擦材料的重要组成部分一直是开发与研究的重点。酚醛树脂、环氧树脂、丁苯橡胶和聚四氟乙烯均可被用作摩擦材料的基体，但是环氧树脂、丁苯橡胶和聚四氟乙烯由于较差的耐磨性能、耐热性能和黏结性能限制了其在摩擦材料方面的应用。酚醛树脂在耐热性能、黏结性能、力学性能、成型加工性能和成本等方面的优势，使其成为复合摩擦材料最常用黏结剂基体材料。然而，纯酚醛树脂存在脆性大、韧性差、硬度高、耐热性不足、强度低及使用时噪音大等缺陷，极大影响摩擦材料性能，因此，对酚醛树脂进行改性是提高其综合性能的有效方法。
【发明内容】
[0003]本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种改性氧化硅树脂砂轮及其制备方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种改性氧化硅树脂砂轮，它是由下述重量份的原料组成的:
25-28wt% 氨水 0.2-0.35、sp800.1-0.2、CBN 磨料 570-600、苯酚 90-100、35-40% 甲醛溶液96-110、硼酸5-7、六次甲基四胺2-6、苯胺13-20、柠檬酸三丁酯4_5、苯乙烯10-13、二乙烯基苯0.3-0.6、甲基丙烯酸0.8-2、过硫酸钾0.2-0.3、正硅酸乙酯60-76。
[0005]—种所述的改性氧化硅树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤:
(1)将上述过硫酸钾加入到10-12倍水中，搅拌均匀；
(2)将上述苯乙烯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸混合，加入到4-5倍重量的蒸馏水中，搅拌均匀，送入106-100°C的油浴中，加热至沸腾，保持沸腾3-5分钟，加入上述过硫酸钾溶液，搅拌反应120-130分钟，得聚苯乙烯乳胶；
(3)将上述sp80加入到20-30倍水中，加入柠檬酸三丁酯，搅拌均匀，得乳化液；
(4)将上述聚苯乙烯乳胶加入到25-30倍无水乙醇中，超声分散10-20分钟，加入25-28wt%氨水、正硅酸乙酯，在30-35°C下搅拌反应6_7小时，加入乳化液，搅拌均匀，离心，将沉淀物分离、水洗3-4次，真空干燥，500-600°C下煅烧120-130分钟，得改性氧化硅颗粒；
(5)将上述苯酚重量的68-75%、35-40%甲醛溶液重量的70-75%混合，搅拌均匀，加入氢氧化钠，调节PH为8-9，升高温度为70-75°C，保温搅拌1.6-2小时，加入硼酸，升高温度为110-120°C，减压脱水50-60分钟，加入混合体系重量2_3%的无水乙醇，搅拌均匀，先在80-90°C下加热8-10小时，然后在110-115°C下加热8_9小时，冷却，得硼酸酚醛树脂；
(6)将上述六次甲基四胺、硼酸酚醛树脂混合，磨成细粉，过160-200目筛，得硼酸酚醛树脂粉；
(7)将剩余的苯酚、35-40%甲醛溶液混合，加入混合液重量1-1.5倍的丁酮，搅拌均匀，加热到80-85°C，滴加苯胺，滴加完毕后在上述温度下保温反应4-6小时，加热减压蒸馏至体系温度为100-105 °C，冷却，得苯并恶嗪单体；
(8)将上述硼酸酚醛树脂粉、苯并恶嗪单体混合，加入到混合料重量2-3倍的丁酮中，搅拌溶解，在76-80°C下真空干燥2.6-3小时，浓缩，在下述升温体系下进行固化，所述的升温体系为:80-90°C、50-60 分钟；100-110°C、100-120 分钟;130-140°C、40_50 分钟，为苯并恶嗪改性酚醛树脂；
(9)将上述苯并恶嗪改性酚醛树脂、改性氧化硅颗粒与剩余各原料混合，热压成型，所述的热压温度为160-170°C、压力390-410T、热压时间为30-32分钟，热压过程中每4_5分钟放汽一次；
(10)将上述热压成型后的树脂砂轮片根据需求的厚度叠装起来，用薄铁皮板隔开，放入预设好的硬化炉中硬化，硬化的升温体系为:100-120°C、4-5小时；125-140°C、7-8小时；150-170°C、1_2小时；180-185°C、8-9小时；停止加热后自然冷却，即得所述树脂砂轮。
[0006]本发明的优点是:
本发明的砂轮具有很好的热稳定性，这是由于在酚醛固化结构中引入了苯并恶嗪树月旨，它是一种含有苯环和N、0杂原子的双环化合物，所以热稳定性强；
本发明的砂轮硬度高，这是由于加入了苯并恶嗪单体，其在砂轮的热压和硬化过程中，易挥发物质少，降低了砂轮的气孔率，提高了致密性和硬度；
本发明的砂轮回转强度高，这是由于加入了苯并恶嗪单体，砂轮在固化后体积收缩小，减少了内应力和微裂纹；
本发明在砂轮在酚醛树脂中引入硼，提高了成品的综合性能，这是由于酚醛树脂是由C-C键来连接苯环，而硼酚醛树脂是由B-"键来连接苯环的，其中C-C的键能为347KJ/mol，B-0的键能为523KJ/mol，远高于C-C的键能，形成了含硼的三向交联结构，可以明显提高砂轮的耐热性、瞬时耐高温性、耐烧蚀性；
本发明采用正硅酸乙酯为前驱体，用聚苯乙烯乳胶改性，得到改性氧化硅颗粒，该颗粒不仅具有很高的强度，还具有很好的粘结强度，有效的改善了成品砂轮的综合性能。
【具体实施方式】
[0007]—种改性氧化硅树脂砂轮，它是由下述重量份的原料组成的:
25wt%氨水0.2、sp800.1、CBN磨料570、苯酚90、35%甲醛溶液96、硼酸5、六次甲基四胺2、苯胺13、柠檬酸三丁酯4、苯乙烯10、二乙烯基苯0.3、甲基丙烯酸0.8、过硫酸钾0.2、正硅酸乙酯60。
[0008]—种所述的改性氧化硅树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤:
(1)将上述过硫酸钾加入到10倍水中，搅拌均匀；
(2)将上述苯乙烯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸混合，加入到4倍重量的蒸馏水中，搅拌均匀，送入106°C的油浴中，加热至沸腾，保持沸腾3分钟，加入上述过硫酸钾溶液，搅拌反应120分钟，得聚苯乙烯乳胶；
(3)将上述sp80加入到20倍水中，加入柠檬酸三丁酯，搅拌均匀，得乳化液； (4)将上述聚苯乙烯乳胶加入到25倍无水乙醇中，超声