一種改性氧化硅樹脂砂輪及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及砂輪技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種改性氧化硅樹脂砂輪及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車、飛機(jī)等速度的不斷提高，對(duì)傳動(dòng)、制動(dòng)等摩擦材料的要求更加嚴(yán)格，而基體作為摩擦材料的重要組成部分一直是開發(fā)與研究的重點(diǎn)。酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、丁苯橡膠和聚四氟乙烯均可被用作摩擦材料的基體，但是環(huán)氧樹脂、丁苯橡膠和聚四氟乙烯由于較差的耐磨性能、耐熱性能和黏結(jié)性能限制了其在摩擦材料方面的應(yīng)用。酚醛樹脂在耐熱性能、黏結(jié)性能、力學(xué)性能、成型加工性能和成本等方面的優(yōu)勢(shì)，使其成為復(fù)合摩擦材料最常用黏結(jié)劑基體材料。然而，純酚醛樹脂存在脆性大、韌性差、硬度高、耐熱性不足、強(qiáng)度低及使用時(shí)噪音大等缺陷，極大影響摩擦材料性能，因此，對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性是提高其綜合性能的有效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種改性氧化硅樹脂砂輪及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種改性氧化硅樹脂砂輪，它是由下述重量份的原料組成的:
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、檸檬酸三丁酯4_5、苯乙烯10-13、二乙烯基苯0.3-0.6、甲基丙烯酸0.8-2、過硫酸鉀0.2-0.3、正硅酸乙酯60-76。
[0005]—種所述的改性氧化硅樹脂砂輪的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述過硫酸鉀加入到10-12倍水中，攪拌均勻；
(2)將上述苯乙烯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸混合，加入到4-5倍重量的蒸餾水中，攪拌均勻，送入106-100°C的油浴中，加熱至沸騰，保持沸騰3-5分鐘，加入上述過硫酸鉀溶液，攪拌反應(yīng)120-130分鐘，得聚苯乙烯乳膠；
(3)將上述sp80加入到20-30倍水中，加入檸檬酸三丁酯，攪拌均勻，得乳化液；
(4)將上述聚苯乙烯乳膠加入到25-30倍無水乙醇中，超聲分散10-20分鐘，加入25-28wt%氨水、正硅酸乙酯，在30-35°C下攪拌反應(yīng)6_7小時(shí)，加入乳化液，攪拌均勻，離心，將沉淀物分離、水洗3-4次，真空干燥，500-600°C下煅燒120-130分鐘，得改性氧化硅顆粒；
(5)將上述苯酚重量的68-75%、35-40%甲醛溶液重量的70-75%混合，攪拌均勻，加入氫氧化鈉，調(diào)節(jié)PH為8-9，升高溫度為70-75°C，保溫?cái)嚢?.6-2小時(shí)，加入硼酸，升高溫度為110-120°C，減壓脫水50-60分鐘，加入混合體系重量2_3%的無水乙醇，攪拌均勻，先在80-90°C下加熱8-10小時(shí)，然后在110-115°C下加熱8_9小時(shí)，冷卻，得硼酸酚醛樹脂；
(6)將上述六次甲基四胺、硼酸酚醛樹脂混合，磨成細(xì)粉，過160-200目篩，得硼酸酚醛樹脂粉；
(7)將剩余的苯酚、35-40%甲醛溶液混合，加入混合液重量1-1.5倍的丁酮，攪拌均勻，加熱到80-85°C，滴加苯胺，滴加完畢后在上述溫度下保溫反應(yīng)4-6小時(shí)，加熱減壓蒸餾至體系溫度為100-105 °C，冷卻，得苯并惡嗪?jiǎn)误w；
(8)將上述硼酸酚醛樹脂粉、苯并惡嗪?jiǎn)误w混合，加入到混合料重量2-3倍的丁酮中，攪拌溶解，在76-80°C下真空干燥2.6-3小時(shí)，濃縮，在下述升溫體系下進(jìn)行固化，所述的升溫體系為:80-90°C、50-60 分鐘；100-110°C、100-120 分鐘;130-140°C、40_50 分鐘，為苯并惡嗪改性酚醛樹脂；
(9)將上述苯并惡嗪改性酚醛樹脂、改性氧化硅顆粒與剩余各原料混合，熱壓成型，所述的熱壓溫度為160-170°C、壓力390-410T、熱壓時(shí)間為30-32分鐘，熱壓過程中每4_5分鐘放汽一次；
(10)將上述熱壓成型后的樹脂砂輪片根據(jù)需求的厚度疊裝起來，用薄鐵皮板隔開，放入預(yù)設(shè)好的硬化爐中硬化，硬化的升溫體系為:100-120°C、4-5小時(shí)；125-140°C、7-8小時(shí)；150-170°C、1_2小時(shí)；180-185°C、8-9小時(shí)；停止加熱后自然冷卻，即得所述樹脂砂輪。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明的砂輪具有很好的熱穩(wěn)定性，這是由于在酚醛固化結(jié)構(gòu)中引入了苯并惡嗪樹月旨，它是一種含有苯環(huán)和N、0雜原子的雙環(huán)化合物，所以熱穩(wěn)定性強(qiáng)；
本發(fā)明的砂輪硬度高，這是由于加入了苯并惡嗪?jiǎn)误w，其在砂輪的熱壓和硬化過程中，易揮發(fā)物質(zhì)少，降低了砂輪的氣孔率，提高了致密性和硬度；
本發(fā)明的砂輪回轉(zhuǎn)強(qiáng)度高，這是由于加入了苯并惡嗪?jiǎn)误w，砂輪在固化后體積收縮小，減少了內(nèi)應(yīng)力和微裂紋；
本發(fā)明在砂輪在酚醛樹脂中引入硼，提高了成品的綜合性能，這是由于酚醛樹脂是由C-C鍵來連接苯環(huán)，而硼酚醛樹脂是由B-"鍵來連接苯環(huán)的，其中C-C的鍵能為347KJ/mol，B-0的鍵能為523KJ/mol，遠(yuǎn)高于C-C的鍵能，形成了含硼的三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以明顯提高砂輪的耐熱性、瞬時(shí)耐高溫性、耐燒蝕性；
本發(fā)明采用正硅酸乙酯為前驅(qū)體，用聚苯乙烯乳膠改性，得到改性氧化硅顆粒，該顆粒不僅具有很高的強(qiáng)度，還具有很好的粘結(jié)強(qiáng)度，有效的改善了成品砂輪的綜合性能。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種改性氧化硅樹脂砂輪，它是由下述重量份的原料組成的:
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、檸檬酸三丁酯4、苯乙烯10、二乙烯基苯0.3、甲基丙烯酸0.8、過硫酸鉀0.2、正硅酸乙酯60。
[0008]—種所述的改性氧化硅樹脂砂輪的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述過硫酸鉀加入到10倍水中，攪拌均勻；
(2)將上述苯乙烯、二乙烯基苯、甲基丙烯酸混合，加入到4倍重量的蒸餾水中，攪拌均勻，送入106°C的油浴中，加熱至沸騰，保持沸騰3分鐘，加入上述過硫酸鉀溶液，攪拌反應(yīng)120分鐘，得聚苯乙烯乳膠；
(3)將上述sp80加入到20倍水中，加入檸檬酸三丁酯，攪拌均勻，得乳化液； (4)將上述聚苯乙烯乳膠加入到25倍無水乙醇中，超聲