本发明属于涂附磨具
技术领域：
，具体涉及一种用于涂附磨具的胶黏剂及其制备方法。
背景技术：
：涂附磨具是指利用超精密涂布技术，将精选的微米或纳米级研磨微粉(金刚石、碳化硅、氧化硅、氧化铝等)通过高性能胶黏剂涂附在基体表面加工而成。涂附磨具运用领域非常广泛，如光通信领域、微型电机领域、硬盘领域、汽车领域等。然而，传统的涂附磨具采用的胶黏剂一般采用酚醛树脂作为主料，辅以填料、固化剂、促进剂、表面活性剂等辅料以改善主料的某些特性。然而，这种胶黏剂的粘结强度不高，并且在磨削高温条件下粘结性能降低，磨料易脱离。技术实现要素：本发明针对传统地胶黏剂粘结强度不高，在磨削高温条件下粘结性能降低，磨料易脱离的技术问题，提供一种用于涂附磨具的胶黏剂及其制备方法。本发明提供的一种用于涂附磨具的胶黏剂，所述胶黏剂包括以下质量份数的组分：其中，所述改性酚醛树脂经环氧树脂以及端羟基液体丁腈橡胶双重改性。在其中一个实施例中，所述改性酚醛树脂经环氧树脂以及端羟基液体丁腈橡胶双重改性包括以下步骤：制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将苯酚、环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的苯酚、端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将所述料液A与所述料液B混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。在其中一个实施例中，所述制备料液A步骤中，所述苯酚与所述甲醛的摩尔比为1:1～1:1.5，所述苯酚和所述甲醛的总质量与所述环氧树脂的质量比为3:1～4:1。在其中一个实施例中，所述制备料液B步骤中，所述苯酚与所述甲醛的摩尔比为1:1～1:1.5，所述苯酚和所述甲醛的总质量与所述端羟基液体丁腈橡胶的质量比为2:1～3:1。在其中一个实施例中，所述双重改性步骤中，所述料液A与所述料液B的质量比为1:1。在其中一个实施例中，所述聚氨酯包括氧化石墨烯改性聚氨酯。在其中一个实施例中，所述偶联剂为钛酸酯。在其中一个实施例中，所述胶黏剂还包括质量份数为0.1～0.5的抗静电剂。本发明还提供了一种上述胶黏剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将配方量的聚氨酯与改性酚醛树脂混合，调节pH至7.2～7.5，加入配方量的促进剂以及偶联剂，搅拌20～30min，加入配方量的固化剂，混合均匀，制得所述胶黏剂。在其中一个实施例中，所述搅拌的搅拌速度为1500～2000r/min。上述用于涂附磨具的胶黏剂，改性酚醛树脂经环氧树脂以及端羟基液体丁腈橡胶双重改性，能够显著提高改性酚醛树脂的粘结性以及韧性；改性酚醛树脂与聚氨酯交联成更为复杂的体型结构，进一步提高了胶黏剂的粘结性。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。本发明提供的一实施例的用于涂附磨具的胶黏剂，胶黏剂包括以下质量份数的组分：其中，改性酚醛树脂经环氧树脂以及端羟基液体丁腈橡胶双重改性。上述用于涂附磨具的胶黏剂，改性酚醛树脂经环氧树脂以及端羟基液体丁腈橡胶双重改性，能够显著提高改性酚醛树脂的粘结性以及韧性；改性酚醛树脂与聚氨酯交联成更为复杂的体型结构，进一步提高了胶黏剂的粘结性。可选地，促进剂可以是氧化锌、氧化镁、氧化铅、醛胺类、二硫代氨基甲酸盐类、黄原胶类、胍类、秋兰姆类、噻唑类中的任意一种或几种。偶联剂可以是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铬络合物偶联剂中的任意一种。固化剂可以是芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯、含硅的环氧树脂中的任意一种。可选地，聚氨酯可以是水性聚氨酯，改性酚醛树脂可以是改性水性酚醛树脂。采用水性聚氨酯、改性水性酚醛树脂使制备的胶黏剂更环保，使用更加便利。在其中一个实施例中，改性酚醛树脂经环氧树脂以及端羟基液体丁腈橡胶双重改性包括以下步骤：制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将苯酚、环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的苯酚、端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得改性酚醛树脂。上述改性步骤中，环氧树脂以及端羟基液体丁腈橡胶在酚醛树脂合成前与苯酚作用，部分苯酚经过改性，在之后的苯酚与甲醛加成、缩合以及缩聚反应过程中，发生交联，增韧酚醛树脂，改善生成的酚醛树脂的脆性，并且进一步提高胶黏剂的粘结强度。其中，碱催化剂可以是氨水或氢氧化钠。在其中一个实施例中，制备料液A步骤中，苯酚与甲醛的摩尔比为1:1～1:1.5，苯酚和甲醛的总质量与环氧树脂的质量比为3:1～4:1。制备料液B步骤中，苯酚与甲醛的摩尔比为1:1～1:1.5，苯酚和甲醛的总质量与端羟基液体丁腈橡胶的质量比为2:1～3:1。控制苯酚与甲醛的摩尔比为1:1～1:1.5，使苯酚与甲醛在碱性催化剂下生成热固性酚醛树脂。此外通过控制苯酚和甲醛的总质量与环氧树脂的质量比为3:1～4:1，苯酚和甲醛的总质量与端羟基液体丁腈橡胶的质量比为2:1～3:1，在上述改性条件下，部分环氧树脂与部分的端羟基液体丁腈橡胶会在双重改性步骤中或涂胶过程中进一步交联，从而更进一步提高胶粘剂的粘结强度。在其中一个实施例中，双重改性步骤中，料液A与料液B的质量比为1:1。在该比例条件下，料液A与料液B在70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，不同改性条件的酚醛树脂之间进一步反应，从而改善酚醛树脂的结构，使酚醛树脂的耐热性以及韧性得到进一步的改善。需要说明的是，改性酚醛树脂经环氧树脂以及端羟基液体丁腈橡胶双重改性反应中，反应温度、反应时间、环氧树脂用量、端羟基液体丁腈橡胶的用量对制备的改性酚醛树脂的性能均有重大影响，本发明的发明人在通过大量的实验以及结合发明人的研究经验，最终确定了在上述反应温度、反应时间、环氧树脂用量、端羟基液体丁腈橡胶的用量的范围内，制备的改性酚醛树脂具有较优的粘结性能，与聚氨酯配伍制备的胶黏剂的粘结性能高。其中，下述实施例3制备的胶黏剂的粘结性能最好。在其中一个实施例中，聚氨酯包括氧化石墨烯改性聚氨酯。氧化石墨烯具有丰富的活性基团，分散性更好，采用氧化石墨烯改性聚氨酯，不仅能提高抗静电性能，还能够提高导热性能，从而提高由此制备的胶黏剂的性能。在其中一个实施例中，偶联剂为钛酸酯。钛酸酯具有六个功能区，其中的(RO)m-基团与酚醛树脂的羟基进行化学作用而偶联。-O-基团可与环氧树脂的羧基发生酯交换反应，使钛酸酯、环氧树脂与填料交联，从而可以提高胶黏剂中的填料添加量，从而可以根据胶黏剂的用途添加适量的填料，例如导热填料等，以增加涂附磨具的导热性，降低磨削过程产生的热量对胶黏剂的影响，进而提高涂附磨具的使用寿命。在其中一个实施例中，胶黏剂还包括质量份数为0.1～0.5的抗静电剂。加入抗静电剂，可以避免磨削过程中吸附磨削粉末，提高磨削效率。本发明还提供了一种上述胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的聚氨酯与改性酚醛树脂混合，调节pH至7.2～7.5，加入配方量的促进剂以及偶联剂，搅拌20～30min，加入配方量的固化剂，混合均匀，制得胶黏剂，使得制备的该胶黏剂具有高的粘结性能。在其中一个实施例中，搅拌的搅拌速度为1500～2000r/min，通过高速搅拌，能够避免发生凝聚，提高胶黏剂质量。实施例1制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、41.38kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、62.07kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将20kg的聚氨酯与70kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.2，加入2.0kg的促进剂氧化锌以及0.5kg的偶联剂钛酸酯以1500r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入2.0kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例2制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、34.79kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入45.04kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、46.38kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入45.04kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将30kg的聚氨酯与80kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.5，加入4.0kg的促进剂氧化锌以及1.5kg的偶联剂钛酸酯以2500r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入4.0kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例3制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、31.03kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、41.38kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将25kg的聚氨酯与75kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.4，加入3.0kg的促进剂氧化锌以及1.0kg的偶联剂钛酸酯以1800r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入3.0kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例4制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、37.20kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入36.09kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、62.07kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将22kg的聚氨酯与77kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.4，加入3.0kg的促进剂氧化锌以及1.0kg的偶联剂钛酸酯以1800r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入2.5kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例5制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、42.38kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入33.03kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、42.38kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入33.03kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将28kg的聚氨酯与72kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.5，加入2.0kg的促进剂氧化锌以及1.5kg的偶联剂钛酸酯以1600r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入2.5kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例6制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、35.82kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入42.04kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、52.36kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入42.04kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将24kg的聚氨酯与76kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.3，加入3.4kg的促进剂氧化锌以及1.2kg的偶联剂钛酸酯以1900r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入3.4kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例7制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、42.38kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入33.03kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、42.38kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入33.03kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将22kg的聚氨酯与72kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.4，加入2.5kg的促进剂氧化锌以及1.0kg的偶联剂钛酸酯以1600r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入2.5kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例8制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、41.38kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、62.07kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将30kg的聚氨酯与80kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.5，加入4.0kg的促进剂氧化锌以及1.5kg的偶联剂钛酸酯以1500r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入4.0kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例9制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、31.78kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入33.03kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、63.57kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入33.03kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将20kg的氧化石墨烯改性聚氨酯与80kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.3，加入2.0kg的促进剂氧化锌以及1.5kg的偶联剂钛酸酯以1500r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入2.0kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。实施例10制备料液A步骤，于45～50℃温度条件下将94.11kg的苯酚、41.38kg的环氧树脂、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg的甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液A；制备料液B步骤，于45～50℃温度条件下将的94.11kg的苯酚、62.07kg的端羟基液体丁腈橡胶、碱催化剂加入反应容器中，保温20～30min；加入30.03kg甲醛，于45～50℃温度条件下保温20～30min；60min内升温到70～90℃，保温50～70min，制得料液B；双重改性步骤，将料液A与料液B按质量比1:1混合，于70～90℃保温50～70min后升温至85～95℃回流40～60min，冷却到40～50℃出料，制得所述改性酚醛树脂。将20kg的氧化石墨烯聚氨酯与70kg的改性酚醛树脂混合，调节pH至7.2，加入2.0kg的促进剂氧化锌以及0.5kg的偶联剂钛酸酯以1500r/min的搅拌速度搅拌均匀，加入2.0kg的固化剂脂肪族异氰酸酯混合均匀，制得胶黏剂。测定实施例1至10制备的胶黏剂的粘结强度、剥离强度以及导热系数，测定结果如表1所示。表1实施例1至10的粘结强度、剥离强度以及导热系数测定结果实施例编号粘结强度(N/cm2)剥离强度(kN/m)导热系数(W/m·k)实施例1587.52.49实施例2527.22.60实施例3637.72.58实施例4597.32.50实施例5607.32.57实施例6567.42.62实施例7617.62.54实施例8567.22.58实施例9597.33.67实施例10587.33.86从表1可以看出，本发明实施例1至10制备的胶黏剂均具有较高的粘结强度以及剥离强度。其中，实施例9与10由于采用的是氧化石墨烯改性聚氨酯，因此其导热系数明显提高。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。当前第1页1 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