本發(fā)明屬于酚醛樹脂領(lǐng)域，具體是一種超薄片砂輪用液體酚醛樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
：樹脂砂輪是以樹脂為粘接劑、將松散的磨料粘接起來，固結(jié)成一定形狀的薄片砂輪，它主要應(yīng)用于金屬型材的切割加工。一般的砂輪制備時，砂輪本體由磨料和網(wǎng)片構(gòu)成，磨料鑲嵌在網(wǎng)片中。其中磨料、結(jié)合劑和孔隙是砂輪的三個基本組成要素。因為磨料、結(jié)合劑以及砂輪制造工藝等不同，砂輪性能差別很大。因此，必須根據(jù)具體條件制備合適的砂輪。酚醛樹脂作為一種物美價廉多用途的通用樹脂，耐熱性、耐燃性、耐水性和絕緣性優(yōu)良，耐酸性較好，耐堿性差，機械和電氣性能良好，易于切割，在樹脂砂輪尤其是超薄片砂輪制造中大量的應(yīng)用。但由于其在超薄片制造中應(yīng)用的特殊性及生產(chǎn)工藝的不足，目前市場上的一些酚醛樹脂依然存在著很多缺陷，如酚醛樹脂固含量低，固化速度不好，制成砂輪耐磨性不高，切割效率等問題。因此，本領(lǐng)域迫切希望能夠找到一種成本較低、制備簡單但是性能較好的酚醛樹脂。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種摩爾比適宜、固含量高、固化速度適宜、超耐磨、制成超薄片砂輪性能優(yōu)異的水溶性液體酚醛樹脂。本發(fā)明的另一目的是提供該液體酚醛樹脂的制備方法。為達(dá)到上述目的之一，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種超薄片砂輪用液體酚醛樹脂，按照重量份數(shù)，其原料包括以下組分：苯酚100份，三聚氰胺10～35份，甲醛120～180份，硫酸鈣晶須5~15份，甲醛捕捉劑1～10份，堿性催化劑1.2～3.0份，偶聯(lián)劑0.1～2份。進(jìn)一步地，液體酚醛樹脂的原料包括以下組分：苯酚100份，三聚氰胺20份，甲醛150份，硫酸鈣晶須10份，甲醛捕捉劑6份，堿性催化劑2.0份，偶聯(lián)劑1.0份。進(jìn)一步地，所述堿性催化劑為二價鋇鹽。進(jìn)一步地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。進(jìn)一步地，所述甲醛的濃度是37wt%。一種制備上述液體酚醛樹脂的方法，包括以下步驟：S1、向反應(yīng)釜中加入苯酚、甲醛和總用量30~50%的三聚氰胺，然后加入堿性催化劑；S2、加熱使反應(yīng)釜內(nèi)物料升溫至50～85℃，攪拌30～150min；S3、加熱至90～100℃，保溫40～150min，加入余下的三聚氰胺，攪拌30～120min，檢測其溶水性是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，若是，進(jìn)行真空脫水；若否，繼續(xù)攪拌；S4、降溫及減、脫水至40～65℃，加入甲醛捕捉劑和偶聯(lián)劑，攪拌20～50min；S5、放出15~30wt%產(chǎn)品進(jìn)行研磨，并分次加入硫酸鈣晶須；S6、研磨后的硫酸鈣晶須-酚醛樹脂混合液加入反應(yīng)釜中，與原有的酚醛樹脂充分?jǐn)嚢?0～80min，制得液體酚醛樹脂。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明在苯酚、甲醛的基礎(chǔ)上加入甲醛捕捉劑、堿催化劑和偶聯(lián)劑，三聚氰胺進(jìn)行改性，甲醛捕捉劑去除甲醛，同時采用物理共混工藝，通過專用設(shè)備將硫酸鈣晶須混合加入液體酚醛樹脂中進(jìn)行改性，制成母液，然后與原制成的液體酚醛樹脂充分混合，所得液體酚醛樹脂固含量增加，游離醛含量降低，制作出的產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定。由本發(fā)明方法制備的液體酚醛樹脂具有如下特點：1、粘度及固含量高，更適合超薄片砂輪混料設(shè)備混料操作，更易與粉體酚醛樹脂混合。2、混合料松散性良好，同樣配方，液體酚醛樹脂使用量增加10～15%，在化驗室和在規(guī)模化砂輪廠做實驗，利用本發(fā)明改性新型液體酚醛樹脂制備超薄片砂輪，混料干濕控制得好，混合料停放后堆積密度變化小。3、混合料停放時間短，保濕性好，更適宜自動化成型自動投料。4、混合料保濕型好，保證了混合料在成型過程中均勻性和穩(wěn)定性。5、經(jīng)過驗證，同樣條件下（液體樹脂技術(shù)指標(biāo)一致，混料粉液比一致），混合料停放穩(wěn)定時間可以保持24小時不變化，混合料的顆粒形狀保持更完整，顆粒粒度更均勻穩(wěn)定。6、制成超薄片砂輪切割性能明顯提升，其中耐用性提高了15～25%。7、制成超薄片砂輪切割磨削效率提升20～25%，砂輪的使用切割手感更舒適。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。以下實施例的份數(shù)均指重量份。實施例1按照以下步驟制備液體酚醛樹脂：1、向反應(yīng)釜中加入100份苯酚、150份甲醛（濃度是37wt%）和8份三聚氰胺，然后加入2.0份堿性催化劑碳酸鋇；2、加熱使反應(yīng)釜內(nèi)物料勻速緩慢升溫至70℃，攪拌100min；3、加熱至95℃，保溫110min，加入余下的12份三聚氰胺，攪拌80min，檢測其溶水性是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，若是，進(jìn)行真空脫水；若否，繼續(xù)攪拌；4、降溫及減、脫水至50℃，加入6份甲醛捕捉劑和1.0份硅烷偶聯(lián)劑，攪拌40min；5、放出20wt%產(chǎn)品，在專用的三輥研磨機上進(jìn)行研磨，并分次緩慢加入10份硫酸鈣晶須；6、研磨后的硫酸鈣晶須-酚醛樹脂混合液加入反應(yīng)釜中，與原有的酚醛樹脂充分?jǐn)嚢?0min，檢測粘度、溶水性等指標(biāo)符合要求，制得液體酚醛樹脂。實施例2按照以下步驟制備液體酚醛樹脂：1、向反應(yīng)釜中加入100份苯酚、130份甲醛（濃度是37wt%）和4份三聚氰胺，然后加入1.4份堿性催化劑硫酸鋇；2、加熱使反應(yīng)釜內(nèi)物料勻速緩慢升溫至55℃，攪拌140min；3、加熱至100℃，保溫50min，加入余下的8份三聚氰胺，攪拌40min，檢測其溶水性是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，若是，進(jìn)行真空脫水；若否，繼續(xù)攪拌；4、降溫及減、脫水至65℃，加入1份甲醛捕捉劑和0.2份硅烷偶聯(lián)劑，攪拌25min；5、放出20wt%產(chǎn)品，在專用的三輥研磨機上進(jìn)行研磨，并分次緩慢加入5份硫酸鈣晶須；6、研磨后的硫酸鈣晶須-酚醛樹脂混合液加入反應(yīng)釜中，與原有的酚醛樹脂充分?jǐn)嚢?0min，檢測粘度、溶水性等指標(biāo)符合要求，制得液體酚醛樹脂。實施例3按照以下步驟制備液體酚醛樹脂：1、向反應(yīng)釜中加入100份苯酚、180份甲醛（濃度是37wt%）和17份三聚氰胺，然后加入2.8份堿性催化劑硝酸鋇；2、加熱使反應(yīng)釜內(nèi)物料勻速緩慢升溫至80℃，攪拌50min；3、加熱至90℃，保溫120min，加入余下的18份三聚氰胺，攪拌100min，檢測其溶水性是否符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，若是，進(jìn)行真空脫水；若否，繼續(xù)攪拌；4、降溫及減、脫水至40℃，加入8份甲醛捕捉劑和2份硅烷偶聯(lián)劑，攪拌50min；5、放出20wt%產(chǎn)品，在專用的三輥研磨機上進(jìn)行研磨，并分次緩慢加入14份硫酸鈣晶須；6、研磨后的硫酸鈣晶須-酚醛樹脂混合液加入反應(yīng)釜中，與原有的酚醛樹脂充分?jǐn)嚢?0min，檢測粘度、溶水性等指標(biāo)符合要求，制得液體酚醛樹脂。對比例1制備方法與實施例1基本相同，但是不加入三聚氰胺改性。對比例2制備方法與實施例1基本相同，但是不加入硫酸鈣晶須改性。對比例3制備方法與實施例1基本相同，但是不加入三聚氰胺和硫酸鈣晶須改性。性能測試在化驗室和在規(guī)?；拜啅S做實驗，實施例1~3的液體酚醛樹脂制備超薄片砂輪，混料干濕控制得好，混合料停放24h后堆積密度基本沒有變化，相比對比例1~3，混合料的顆粒形狀保持更完整，顆粒粒度更均勻穩(wěn)定。將實施例1~3、對比例1~3的酚醛樹脂與剛玉等制成超薄片砂輪，以YG8硬質(zhì)合金工件為加工材質(zhì)，測試性能，結(jié)果如下表所示：砂輪壽命（萬m2/mm）磨削比實施例11.852實施例21.748實施例31.850對比例11.443對比例21.542對比例31.240從試驗可知，本發(fā)明的酚醛樹脂所制得的超薄片砂輪使用壽命增加，磨削性能（磨削比）提升，其中，實施例1的粉體酚醛樹脂制得的超薄片砂輪綜合性能最優(yōu)。本發(fā)明制備的硫酸鈣晶須多聚氨復(fù)合改性水溶性液體酚醛樹脂更適用于超薄片砂輪制造。但應(yīng)注意以下問題：混料時上鍋混料時間需延長5分鐘以上；混料時液體與粉體比例應(yīng)該提高，即液體加入量適量增加；在氣溫低于15℃時混料時上鍋應(yīng)該加熱?；炝蠒r下鍋混料時間應(yīng)更合適（需認(rèn)真觀察物料，如果混合料顏色均勻，不再變化，應(yīng)及時放料）；混合料停放時間：適宜在2～24小時內(nèi)使用；冷壓成型、半熱壓成型使用的區(qū)別——冷壓：應(yīng)在2～12小時內(nèi)使用最佳，半熱壓：應(yīng)在6～24小時內(nèi)使用最佳。使用本發(fā)明的新型改性液體酚醛樹脂制造超薄片砂輪后，混料時干濕比容易掌握，粉液比穩(wěn)定，樹脂液使用量增加明顯，主要解決了超薄片砂輪的超耐用性和高效率。由于混合料停放后堆積密度穩(wěn)定，停放2～4小時后堆積密度穩(wěn)定，混合料的顆粒形狀保持好，顏色均勻，制成的超薄片外觀好，性能提升，客戶產(chǎn)銷量均得以提升。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3