一种改变耐用度的树脂砂轮制备方法及其产品与流程

本发明涉及化学材料，具体涉及一种改变耐用度的树脂砂轮制备方法及其产品。

背景技术：

1、树脂切割片砂轮是广泛使用于五金、机械加工过程中的切割工序，目前主要的生产原材料为：氧化铝磨料(棕刚玉-a，白刚玉-wa)，结合剂为酚醛树脂液体(热固性树脂)和粉体(热塑性树脂)，填充材料为增强玻璃纤维，有利于切割金属(主要是碳钢、不锈钢)的活性填料和提升机械性能的无机填充料；树脂砂轮的生产工序为混料-成型-固化-检验-包装入库；

2、树脂砂轮生产工艺目前十分成熟，原辅料整个行业大同小异，同质化情况非常严重，在提升产品性能方面行业碰到的瓶颈就是如何在不大幅提升成本前提下能够大幅度提升产品性能，为此，各个企业都在为如何提升在保持锋利度的同时提升产品的耐用度，所有的企业都在围绕如何优化自己的配方和管理细节上来稳定并提升质量，在工艺路线上都通过提高结合剂量和采用纯度更高磨料上，但这样取得的效果十分有限；首先，提升结合剂量是有一个总量天花板，当总量到一定程度后，产品的耐用度不增反降；另外一条工艺路线是如何使用粘度更高的树脂液来提高产品的耐用度，这个理念同样面临当粘度提升后混料的废料头会大幅攀升，导致成本提高，也因此各厂都只能根据南北气候条件选择适合自己的热固性树脂液的粘度，以地球纬度来看，越往北方干燥可选择的粘度稍高一些，而南方气候潮湿只能选择粘度低一些的树脂液结合剂，树脂液的作用就是将磨料湿润通过搅拌使得树脂粉和辅料均匀的包覆在磨料颗粒表面，成型时再将包覆的颗粒磨料—成型料通过模腔的旋转用下沉方式平刮刀刮平，成型料必须松散和绝对不能有漏粉现象产生，否则会造成上面粉体的分布不均从而无法生产出合格的砂轮片；因此行业目前进入一个质量提升的瓶颈阶段，特别是南方温暖潮湿的环境条件下，大幅度提升产品的耐用度十分困难。

技术实现思路

1、针对现有技术中树脂砂轮生产面临的技术问题，本发明的目的在不提高生产成本的前提下，有效提高树脂砂轮产品耐用度。本发明技术方案提供了一种改变耐用度的树脂砂轮。

2、用于金属加工的树脂砂轮片，主要原料通常为磨料、结合剂和粉体，其中，磨料为氧化铝，例如棕刚玉-a或白刚玉-wa；结合剂为酚醛树脂液体和酚醛树脂粉体，所述酚醛树脂液体是热固性树脂，所述酚醛树脂粉体为热塑性树脂，使用的填充材料为增强玻璃纤维，还可以加一些染料，改变产品的颜色，便于使用。

3、树脂砂轮片的切割主要以磨料的切割性能得到充分的发挥才能够取得最佳的加工性能和最高的经济性能；要实现这样的目标主要依靠：

4、树脂结合剂的耐高温性能，在工作时切割断面的工作温度会上升到1000℃以上，普通的结合剂不具备这样的耐高温性能，目前只有酚醛树脂的耐高温性能是大规模使用最合理和成熟的，包括航空航天领域宇宙飞船在回收过程中飞船表面的耐温涂料都是酚醛树脂通过改性来实现耐烧灼2000℃以上的温度；作为树脂砂轮生产使用的酚醛树脂基本满足了切割高温对磨料的结合把持能能力；酚醛树脂使用在树脂砂轮片的生产过程中，主要用于做结合剂使用；填充料：由于酚醛树脂本身具有固化后的刚性特征，单纯使用无法取得合理有效地切割效果，必须配合具有助于切割的活性填料和降低刚性增加机械强度的粉体填充物与玻璃纤维配合才能实现高速旋转下的切割工作；活性填料主要以含“f-”和“s-”具有中低溶点和润滑性能的无机矿物，目前，整个行业使用的活性填料包括冰晶石(na3alf6,k3alf6和大量的硫化铁(fes)；其它填料包括：硫酸钙，重晶石，钾长石，碳酸钙，萤石粉等各取所需；

5、使用酚醛树脂有液体和粉体的区别和用途：

6、液体酚醛树脂：主要是由苯酚和甲醛在碱性物作催化剂的条件下通过缩聚反应而得，属于热固性树脂；

7、粉体酚醛树脂：主要通过苯酚和甲醛在酸性物作催化剂的条件下通过缩聚反应而得，属于热塑性树脂，必须有固化剂的配合(乌洛托品-六亚甲基四胺)才能固化；

8、液体酚醛树脂的用途主要作为湿润剂使用，而粉状酚醛树脂作为主结合剂使用；

9、原料由磨料、酚醛树脂液\粉结合剂、填充料、颜料组成，玻璃增强纤维按照产品的直径和厚度以及使用的对象设计出的配方组合；

10、当原料的上游磨料和结合剂，玻璃增强纤维稳定而且通用时，行业各个企业要解决的就是填充料的选择使用和配方设计作为产品优劣的核心要点；

11、评估一款产品的优劣，在保证锋利度不受太大影响的前提下，如何提高耐用度是行业生产企业永无止境的追求，主要思路围绕对磨料进行表面处理以期提高磨粒与结合剂的粘接能力从而提高其耐用度，当下大行其道的镀铱磨料就是在这个思路下的产物，另外一个思路就是使用粘度高的液体酚醛树脂来提高耐用度，由于粘度提高成型料的松散型就受到影响，混料料头大幅度提升，提高耐用度的效果有限。

12、目前本行业遇到提升产品耐用度的技术难题，主要通过提高结合剂量和采用纯度更高磨料，这本身大幅度提高了原料成本和加工成本；本发明人在生产实践中，意外的发现可以通过改变结合剂的配方比例，在采用原有的加工工艺的条件下，不提高结合剂用量，可以大幅提高树脂砂轮片产品的耐用度，而同时，整体成本也略有下降。

13、本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的，具体而言，所述产品树脂砂轮片的原料由磨料、酚醛树脂液\粉结合剂、填充料、颜料组成，采用现有技术常用加工流程和工艺条件，改变结合剂的配方比例实现；

14、在本技术方案中，所述结合剂由酚醛树脂液体和酚醛树脂粉体组成；

15、进一步，以重量计，所述酚醛树脂粉体和酚醛树脂液体的比例，用粉液用量比表示，即酚醛树脂粉体与酚醛树脂液体重量比，为：1.0-1.8；

16、优选的粉液用量比为1.2-1.6；

17、更优选粉液用量比为：1.3-1.5；

18、最优选的粉液用量比为：1.4.

19、适用于本发明技术方案的酚醛树脂液粘度为1500-2000mpas；

20、优选所述酚醛树脂液粘度为1600-1800mpas；

21、更优选所述酚醛树脂液粘度为1700mpas。

22、进一步，本发明的技术方案，可以进一步在所述酚醛树脂粉体为热塑性树脂树脂砂轮片的原料配方中加入一种新填料，所述新填料为超细和高吸油值二氧化硅；粒度为400以细的粉末状物质，表面积大于280m/g(ht3)；新填料的加入量为树脂砂轮片总重量的0.95-1.2％；优选为树脂砂轮片总重量的1％；

23、新填料的加入，进一步提高了树脂砂轮片产品的耐用度，整体提高水平约40％。

24、在本发明技术方案中，所述新填料为一种由发明人研发的二氧化硅，具有超细和高吸油值的物理特性，

25、超细和高吸油值二氧化硅新填料，其具体制备方法如下：

26、以硅酸钠作为硅源,将4.5gna2sio3·9h2o与50ml蒸馏水混合,搅拌,得到混合底液；将0.2g醇类助剂与加入混合底液中,进行超声处理,得到溶液；然后在溶液中缓慢滴入硫酸溶液,将ph值调整至6-7；加入蒸馏水,将硅酸钠浓度调整至0.15-0.25g/ml,优选，硅酸钠浓度调整至0.20g/ml；超声处理1h,陈化4h；在沉淀中加入表面活性剂,后用乙醇溶液进行洗涤,后干燥,焙烧,最后得到超细高吸油值的二氧化硅,再将经处理二氧化硅和热固性酚醛树脂液的预混搅拌，即可使用。

27、本发明技术方案中，所述树脂砂轮片采用现有技术中的混料、成型、固化常规工艺生产。

28、本发明通过改变热固性和热塑性酚醛树脂粉配料比例来实现产品耐用度的大幅度提升。

29、本发明通过添加某种具有改变热固性和热塑性酚醛树脂比例的新型填充料从而去得了满意的效果。

30、本发明通过多用液体酚醛树脂而少用粉状热塑性酚醛树脂，在总结合剂量保持不变的前提下实现了产品耐用度提升40％以上，同时产品成本还略有降低。

31、为使本发明具体实施方式的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明的具体实施方式的实施实例，对本发明具体实施方式的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的具体实施方式是本发明的一部分具体实施方式，而不是全部的具体实施方式。基于所描述的本发明的具体实施方式，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所制备的所有其它具体实施方式，都属于本发明保护的范围。