本發(fā)明屬于酚醛樹脂領(lǐng)域，具體是一種金剛石磨塊用粉體酚醛樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
：酚醛樹脂在超硬磨具中應(yīng)用廣泛。由金剛石磨料制作的磨塊具有優(yōu)良的磨削性能，現(xiàn)已廣泛用于磨削技術(shù)各個(gè)方面，并已成為超精密磨削、高效率磨削、難加工材料磨削、高精度成形磨削自動化等技術(shù)的基礎(chǔ)。目前國內(nèi)磨塊普遍存在磨粒脫落快，磨具自身消耗快，磨削時(shí)出現(xiàn)打滑，難以達(dá)到表面粗糙度要求。采用粉體熱塑性酚醛樹脂制作金剛石磨塊的技術(shù)也已成熟。但目前制備金剛石磨塊的粉體熱塑性酚醛樹脂由于其耐水性差，研磨效率低等問題，大部分金剛石磨塊生產(chǎn)廠家使用進(jìn)口改性粉體酚醛樹脂，迫切需要能滿足高性能金剛石磨塊技術(shù)要求的改性酚醛樹脂。為此，需要設(shè)計(jì)一種新的金剛石磨塊用改性粉體酚醛樹脂，以克服上述缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能夠提高金剛石磨塊耐用性和磨削效率的粉體酚醛樹脂。本發(fā)明的另一目的是提供該粉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：一種金剛石磨塊用粉體酚醛樹脂，按照重量份數(shù)，其原料包括以下組分：苯酚200份，甲醛45～70份，酸催化劑0.3～1.8份，內(nèi)潤滑劑8~12份，硅烷偶聯(lián)劑0.1～0.5份，所述酸催化劑包括強(qiáng)酸催化劑0.1～0.6份和弱酸催化劑0.2～1.2份。進(jìn)一步地，粉體酚醛樹脂的原料包括以下組分：苯酚200份，甲醛58份，酸催化劑1.2份，內(nèi)潤滑劑10份，硅烷偶聯(lián)劑0.3份，所述酸催化劑包括強(qiáng)酸催化劑0.4份和弱酸催化劑0.8份。進(jìn)一步地，所述強(qiáng)酸催化劑為鹽酸。進(jìn)一步地，所述弱酸催化劑為草酸或硅酸。進(jìn)一步地，所述內(nèi)潤滑劑為乙撐雙硬脂酰胺。進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑牌號為A-187。一種上述粉體酚醛樹脂的制備方法，包括以下步驟：S1、將苯酚、甲醛加入反應(yīng)釜中，攪拌20～30min，將強(qiáng)酸催化劑加入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至沸騰并反應(yīng)15～30min；S2、加入弱酸催化劑，保持沸騰并反應(yīng)60～120min；S3、減壓脫水至真空度為0.07～0.09MPa，當(dāng)脫水物料溫度達(dá)到150～190℃時(shí)，停止脫水，降溫至120～150℃，加入內(nèi)潤滑劑，攪拌10～20min后，再加入硅烷偶聯(lián)劑，30～50min后打開底閥，放料，冷卻即得。進(jìn)一步地，該方法還包括以下步驟：在步驟S3之后，將冷卻至室溫的酚醛樹脂破碎成直徑10～20mm的塊狀，然后按照酚醛樹脂質(zhì)量的8～13%加入烏洛托品，粉碎成200目篩上物不高于5%粒度的粉體酚醛樹脂。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明分階段加入酸催化劑，同時(shí)加入內(nèi)增韌劑和硅烷偶聯(lián)劑改性，以獲得耐用性好和磨削效率高的粉體酚醛樹脂。所得粉體酚醛樹脂可以替代現(xiàn)有酚醛樹脂，在不改變金剛石磨塊制造工藝的條件下，由于粉體酚醛樹脂韌性提升，分子量分散系數(shù)增加，更適宜生產(chǎn)金剛石磨塊；用本發(fā)明改性粉體酚醛樹脂制成的金剛石磨塊耐用性提高了15～25%，磨削效率提升10～20%，使用壽命延長，磨削性能優(yōu)異，耐水性也有了很大的提高，金剛石磨塊磨削出的工件表面粗糙度數(shù)值更低。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。以下實(shí)施例的份數(shù)均指重量份。實(shí)施例1按照以下步驟制備粉體酚醛樹脂：1、將200份苯酚、58份甲醛加入帶有攪拌器、冷凝器、溫度測量裝置的反應(yīng)釜中，攪拌26min，將0.4份鹽酸加入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至沸騰，在保持沸騰溫度條件下反應(yīng)24min；2、加入0.8份草酸，保持沸騰溫度條件下反應(yīng)90min；3、減壓脫水至真空度為0.08MPa，當(dāng)脫水物料溫度達(dá)到170℃時(shí)，停止脫水，降溫至140℃，加入10份乙撐雙硬脂酰胺，攪拌15min后，再加入0.3份硅烷偶聯(lián)劑A-187，40min后打開底閥，放料，冷卻；4、將冷卻至室溫的酚醛樹脂破碎成直徑10～20mm的塊狀，然后按照酚醛樹脂質(zhì)量的10%加入烏洛托品，同時(shí)送入高速氣流粉碎機(jī)中粉碎成200目篩上物不高于5%粒度的粉體酚醛樹脂。實(shí)施例2按照以下步驟制備粉體酚醛樹脂：1、將200份苯酚、47份甲醛加入帶有攪拌器、冷凝器、溫度測量裝置的反應(yīng)釜中，攪拌20min，將0.2份鹽酸加入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至沸騰，在保持沸騰溫度條件下反應(yīng)17min；2、加入0.3份草酸，保持沸騰溫度條件下反應(yīng)60min；3、減壓脫水至真空度為0.09MPa，當(dāng)脫水物料溫度達(dá)到160℃時(shí)，停止脫水，降溫至120℃，加入8份乙撐雙硬脂酰胺，攪拌20min后，再加入0.1份硅烷偶聯(lián)劑A-187，50min后打開底閥，放料，冷卻；4、將冷卻至室溫的酚醛樹脂破碎成直徑10～20mm的塊狀，然后按照酚醛樹脂質(zhì)量的8%加入烏洛托品，同時(shí)送入高速氣流粉碎機(jī)中粉碎成200目篩上物不高于5%粒度的粉體酚醛樹脂。實(shí)施例3按照以下步驟制備粉體酚醛樹脂：1、將200份苯酚、68份甲醛加入帶有攪拌器、冷凝器、溫度測量裝置的反應(yīng)釜中，攪拌28min，將0.6份鹽酸加入反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至沸騰，在保持沸騰溫度條件下反應(yīng)30min；2、加入1.1份硅酸，保持沸騰溫度條件下反應(yīng)120min；3、減壓脫水至真空度為0.07MPa，當(dāng)脫水物料溫度達(dá)到180℃時(shí)，停止脫水，降溫至150℃，加入12份乙撐雙硬脂酰胺，攪拌10min后，再加入0.5份硅烷偶聯(lián)劑A-187，30min后打開底閥，放料，冷卻；4、將冷卻至室溫的酚醛樹脂破碎成直徑10～20mm的塊狀，然后按照酚醛樹脂質(zhì)量的12%加入烏洛托品，同時(shí)送入高速氣流粉碎機(jī)中粉碎成200目篩上物不高于5%粒度的粉體酚醛樹脂。對比例1制備方法與實(shí)施例1基本相同，但是不加入乙撐雙硬脂酰胺。對比例2制備方法與實(shí)施例1基本相同，但是不加入硅烷偶聯(lián)劑A-187。對比例3制備方法與實(shí)施例1基本相同，但是不加入乙撐雙硬脂酰胺和硅烷偶聯(lián)劑A-187。性能測試將實(shí)施例1~3、對比例1~3的酚醛樹脂與金剛石、輔料等制成金剛石磨塊，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：磨塊壽命（萬m2/mm）磨削比加工工件粗糙度（μm）實(shí)施例12.1540.30實(shí)施例21.8510.32實(shí)施例31.9520.31對比例11.6420.36對比例21.6450.35對比例31.4400.40從試驗(yàn)可知，本發(fā)明的酚醛樹脂所制得的金剛石磨塊使用壽命增加，磨削性能（磨削比）提升，加工得到的工件表面粗糙度數(shù)值更低，其中，實(shí)施例1的粉體酚醛樹脂制得的金剛石磨塊綜合性能最優(yōu)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)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