專利名稱：一種高性能綠色樹脂磨具及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樹脂磨具，尤其涉及一種高性能綠色樹脂磨具，本發(fā)明還涉及該高性能綠色樹脂磨具的制備方法。
背景技術(shù)：
樹脂磨具號(hào)稱工業(yè)牙齒，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。而對(duì)于特殊行業(yè)，如造船業(yè)、軍工企業(yè)等，由于其行業(yè)對(duì)樹脂磨具，如砂輪等的性能及化學(xué)成分有特殊要求，比如要求有持續(xù)的鋒利度、不傷工件、硬度高、對(duì)于合金材料或不銹鋼等有較好的切割打磨性能等，一般樹脂磨具難以到這些要求，而能達(dá)到其要求的特殊材料往往因材料昂貴而使該種磨具制造成本高昂。并且由于該種高性能磨具制備工藝要求往往較苛刻，目前國內(nèi)的高端企業(yè)往往采用國外進(jìn)口的高性能磨具，造成國內(nèi)高性能樹脂磨具市場(chǎng)低迷。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，填補(bǔ)國內(nèi)高性能樹脂磨具的不足，本發(fā)明提供了一種高性能綠色樹脂磨具及其制備方法，旨在生產(chǎn)出高磨削率、不傷工件并且綠色環(huán)保的高性能樹脂磨具。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
一種高性能綠色樹脂磨具，包括增強(qiáng)層和研磨層，其特征在于所述研磨層由磨料、結(jié)合劑、填料、顏料按重量比70-110:15-25:3-9:3-8制備而成，其中所述磨料由棕剛玉、單晶剛玉和陶瓷剛玉混合而成。進(jìn)一步，所述棕剛玉、單晶剛玉和陶瓷剛玉的重量比為40-60:20-30:10-20。進(jìn)一步，所述棕剛玉的粒度范圍為80#_120#。進(jìn)一步，所述單晶剛玉和陶瓷剛玉的粒度范圍為20#_30#。進(jìn)一步，所述結(jié)合劑為酚醛樹脂液和酚醛樹脂粉，其重量比為1:1. 5-2. 5。
進(jìn)一步，所述填料為冰晶石、碳酸鈣、重晶石中的至少一種。進(jìn)一步，所述顏料為鉻綠、美術(shù)綠、酞青綠中的至少一種。該高性能綠色樹脂磨具的制備方法，包括以下步驟
a)混料分為粗料混合和細(xì)料混合兩步，
B1)粗料混合將單晶剛玉和陶瓷剛玉與酚醛樹脂液在混料鍋A1中混合均勻，將填料、 顏料和酚醛樹脂粉在混料鍋B1中混合均勻，再將混料鍋A1中混勻的混合物倒入混料鍋B1中與&中的混合物混合均勻待用；
a2)細(xì)料混合將棕剛玉與酚醛樹脂液在混料鍋A2中混合均勻，將填料、顏料和酚醛樹脂粉在混料鍋化中混合均勻，再將混料鍋A2中混勻的混合物倒入混料鍋化中與化中的混合物混合均勻待用；
b)成型采用三次攤料、模壓成型工藝，在模具中先將細(xì)料完全攤?cè)耄俜湃氩＠w網(wǎng)布，第二次攤?cè)?/5粗料，放入玻纖網(wǎng)布，再把剩余3/5粗料全部攤?cè)?，攤料完成后壓制成型?br> C)固化將壓制成型的坯體放入方爐干燥、固化。
進(jìn)—-步，所述成型壓力為10-16Mpa。
進(jìn)—-步，所述成型溫度為50-60°C。
進(jìn)—-步，所述成型壓制時(shí)間為4-7秒。
進(jìn)—-步，所述干燥溫度為105°C，時(shí)間為3-4小時(shí)。
進(jìn)—-步，所述固化過程為兩段固化，所述固化溫度從105°C逐段升溫至150°C，固
化總時(shí)間為12. 5-20. 5小時(shí)。其中三段固化段分別為第一固化升溫段，溫度從105°C升至 135°C，升溫時(shí)間為1. 5-2. 5小時(shí)；第一固化保溫段，設(shè)定溫度為135°C，保溫4-6小時(shí)；第二固化升溫段，溫度從135°C升至150°C，升溫時(shí)間為1-2小時(shí)；第二固化保溫段，設(shè)定溫度為 150°C，保溫6-10小時(shí)。進(jìn)一步，上述制備過程中，使用的玻纖網(wǎng)布為磨具的增強(qiáng)層，其規(guī)格為6目， 176mm*23mm，210 克。采用本發(fā)明的制備方法制備出的復(fù)合型多用途樹脂磨具的密度為2. 35g/cm3，成型的坯體厚度為6. 1 士0. 1mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
由于本發(fā)明的磨具采用棕剛玉、單晶剛玉和陶瓷剛玉的復(fù)合磨料，其中的陶瓷剛玉是一種具有微晶結(jié)構(gòu)的新型磨料，不僅硬且韌，具有良好的鋒利度和自銳性，采用該種磨料復(fù)合棕剛玉和單晶剛玉結(jié)合本發(fā)明中使用的特殊的兩段低溫固化工藝制備而成的磨具磨削效率高，使用壽命長。同時(shí)本發(fā)明的磨具填料環(huán)保，不含有害元素，在使用中不會(huì)對(duì)工件造成傷害，制成的磨具不僅性能優(yōu)良而且綠色環(huán)保，能夠滿足高端行業(yè)需求。
具體實(shí)施例方式為便于對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1
將單晶剛玉(20#)30份和陶瓷剛玉(20#)10份與酚醛樹脂液2. 5份在混料鍋A1中混合均勻，將冰晶石2份、碳酸鈣1份、重晶石1份、鉻綠1. 5份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉5 份在混料鍋B1中混合均勻，再將混料鍋A1中混勻的混合物倒入混料鍋B1中與B1中的混合物混合均勻待用；
將棕剛玉(80#)40份與酚醛樹脂液2. 5份在混料鍋A2中混合均勻，將冰晶石1份、碳酸鈣0. 5份、重晶石0. 5份、鉻綠1. 5份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉5份在混料鍋氏中混合均勻，再將混料鍋A2中混勻的混合物倒入混料鍋化中與化中的混合物混合均勻待用；
將混合料放入磨具中進(jìn)行攤料，先將細(xì)料完全攤?cè)耄俜湃氩＠w網(wǎng)布，第二次攤?cè)?/5 粗料，放入玻纖網(wǎng)布，再把剩余3/5粗料全部攤?cè)?，攤料完成后，將模具?0°C、IOMpa下用壓模機(jī)壓制5秒，制成坯體；將完成的坯體用墊板裝好放入方爐，在105°C下進(jìn)行干燥3小時(shí)，再按照本發(fā)明的兩段低溫固化工藝固化坯體，制得本發(fā)明產(chǎn)品。實(shí)施例2
將單晶剛玉(30#)20份和陶瓷剛玉(24#)10份與酚醛樹脂液3份在混料鍋A1中混合均勻，將冰晶石2份、美術(shù)綠1份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉4. 5份在混料鍋B1中混合均勻，再將混料鍋A1中混勻的混合物倒入混料鍋B1中與B1中的混合物混合均勻待用；
將棕剛玉(80#) 40份與酚醛樹脂液3份在混料鍋A2中混合均勻，將冰晶石1份、美術(shù)綠1份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉4. 5份在混料鍋化中混合均勻，再將混料鍋A2中混勻的混合物倒入混料鍋化中與化中的混合物混合均勻待用；
將混合料放入磨具中進(jìn)行攤料，先將細(xì)料完全攤?cè)耄俜湃氩＠w網(wǎng)布，第二次攤?cè)?/5 粗料，放入玻纖網(wǎng)布，再把剩余3/5粗料全部攤?cè)?，攤料完成后，將模具?0°C、IOMpa下用壓模機(jī)壓制4秒，制成坯體；將完成的坯體用墊板裝好放入方爐，在105°C下進(jìn)行干燥3小時(shí)，再按照本發(fā)明的兩段低溫固化工藝固化坯體，制得本發(fā)明產(chǎn)品。實(shí)施例3
將單晶剛玉(22#)20份和陶瓷剛玉(22#)15份與酚醛樹脂液3. 5份在混料鍋A1中混合均勻，將冰晶石4份、重晶石2份、鉻綠3. 5份和酚醛樹脂粉6. 5份在混料鍋B1中混合均勻， 再將混料鍋A1中混勻的混合物倒入混料鍋B1中與B1中的混合物混合均勻待用；
將棕剛玉(100#) 50份與酚醛樹脂液3. 5份在混料鍋A2中混合均勻，將冰晶石2份、重晶石1份、鉻綠3. 5份和酚醛樹脂粉6. 5份在混料鍋化中混合均勻，再將混料鍋A2中混勻的混合物倒入混料鍋化中與化中的混合物混合均勻待用；
將混合料放入磨具中進(jìn)行攤料，先將細(xì)料完全攤?cè)耄俜湃氩＠w網(wǎng)布，第二次攤?cè)?/5 粗料，放入玻纖網(wǎng)布，再把剩余3/5粗料全部攤?cè)?，攤料完成后，將模具?0°C、12Mpa下用壓模機(jī)壓制4秒，制成坯體；將完成的坯體用墊板裝好放入方爐，在105°C下進(jìn)行干燥4小時(shí)，再按照本發(fā)明的兩段低溫固化工藝固化坯體，制得本發(fā)明產(chǎn)品。實(shí)施例4
將單晶剛玉(24#)25份和陶瓷剛玉(22#)20份與酚醛樹脂液4份在混料鍋A1中混合均勻，將碳酸鈣1份、重晶石3份、鉻綠2份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉6份在混料鍋B1中混合均勻，再將混料鍋A1中混勻的混合物倒入混料鍋B1中與B1中的混合物混合均勻待用；
將棕剛玉(100#) 45份與酚醛樹脂液4份在混料鍋A2中混合均勻，將碳酸鈣0. 5份、重晶石1. 5份、鉻綠2份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉6份在混料鍋化中混合均勻，再將混料鍋A2中混勻的混合物倒入混料鍋化中與化中的混合物混合均勻待用；
將混合料放入磨具中進(jìn)行攤料，先將細(xì)料完全攤?cè)?，再放入玻纖網(wǎng)布，第二次攤?cè)?/5 粗料，放入玻纖網(wǎng)布，再把剩余3/5粗料全部攤?cè)?，攤料完成后，將模具?5°C、13Mpa下用壓模機(jī)壓制5秒，制成坯體；將完成的坯體用墊板裝好放入方爐，在105°C下進(jìn)行干燥4小時(shí)，再按照本發(fā)明的兩段低溫固化工藝固化坯體，制得本發(fā)明產(chǎn)品。實(shí)施例5
將單晶剛玉(24#)25份和陶瓷剛玉(20#)15份與酚醛樹脂液3. 5份在混料鍋A1中混合均勻，將冰晶石2份、碳酸鈣2份、重晶石2份、鉻綠2份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉9份在混料鍋B1中混合均勻，再將混料鍋A1中混勻的混合物倒入混料鍋B1中與B1中的混合物混合均勻待用；
將棕剛玉(120#) 50份與酚醛樹脂液3. 5份在混料鍋A2中混合均勻，將冰晶石1份、碳酸鈣1份、重晶石1份、鉻綠2份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉9份在混料鍋化中混合均勻， 再將混料鍋A2中混勻的混合物倒入混料鍋化中與化中的混合物混合均勻待用；
將混合料放入磨具中進(jìn)行攤料，先將細(xì)料完全攤?cè)?，再放入玻纖網(wǎng)布，第二次攤?cè)?/5
5粗料，放入玻纖網(wǎng)布，再把剩余3/5粗料全部攤?cè)耄瑪偭贤瓿珊?，將模具?5°C、15Mpa下用壓模機(jī)壓制6秒，制成坯體；將完成的坯體用墊板裝好放入方爐，在105°C下進(jìn)行干燥5小時(shí)，再按照本發(fā)明的兩段低溫固化工藝固化坯體，制得本發(fā)明產(chǎn)品。實(shí)施例6
將單晶剛玉(22#)30份和陶瓷剛玉(30#)20份與酚醛樹脂液4份在混料鍋A1中混合均勻，將冰晶石4份、碳酸鈣2份、鉻綠2份、美術(shù)綠2份、酞青綠1份和酚醛樹脂粉8. 5份在混料鍋B1中混合均勻，再將混料鍋A1中混勻的混合物倒入混料鍋B1中與B1中的混合物混合均勻待用；
將棕剛玉(120#) 60份與酚醛樹脂液4份在混料鍋A2中混合均勻，將冰晶石2份、碳酸鈣1份、鉻綠2份、美術(shù)綠2份、酞青綠0. 5份和酚醛樹脂粉8. 5份在混料鍋化中混合均勻， 再將混料鍋A2中混勻的混合物倒入混料鍋化中與化中的混合物混合均勻待用；
將混合料放入磨具中進(jìn)行攤料，先將細(xì)料完全攤?cè)耄俜湃氩＠w網(wǎng)布，第二次攤?cè)?/5 粗料，放入玻纖網(wǎng)布，再把剩余3/5粗料全部攤?cè)?，攤料完成后，將模具?0°C、16Mpa下用壓模機(jī)壓制7秒，制成坯體；將完成的坯體用墊板裝好放入方爐，在105°C下進(jìn)行干燥5小時(shí)，再按照本發(fā)明的兩段低溫固化工藝固化坯體，制得本發(fā)明產(chǎn)品。上述實(shí)施例中制備出的產(chǎn)品性能測(cè)試如下表1所示 表1切割性能測(cè)試
權(quán)利要求
1.一種高性能綠色樹脂磨具，包括增強(qiáng)層和研磨層，其特征在于所述研磨層由磨料、 結(jié)合劑、填料、顏料按重量比70-110:15-25:3-9:3-8制備而成，其中所述磨料由棕剛玉、單晶剛玉和陶瓷剛玉混合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能綠色樹脂磨具，其中所述棕剛玉、單晶剛玉和陶瓷剛玉的重量比為40-60:20-30:10-20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能綠色樹脂磨具，其中所述棕剛玉的粒度范圍為 80#-120#。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能綠色樹脂磨具，其中所述單晶剛玉和陶瓷剛玉的粒度范圍為20#-30#。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能綠色樹脂磨具，其中所述結(jié)合劑為酚醛樹脂液和酚醛樹脂粉，其重量比為1:1.5-2.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高性能綠色樹脂磨具，其中所述填料為冰晶石、碳酸鈣、 重晶石中的至少一種。
7.一種高性能綠色樹脂磨具的制備方法，包括以下步驟a)混料分為粗料混合和細(xì)料混合兩步，B1)粗料混合將單晶剛玉和陶瓷剛玉與酚醛樹脂液在混料鍋A1中混合均勻，將填料、 顏料和酚醛樹脂粉在混料鍋B1中混合均勻，再將混料鍋A1中混勻的混合物倒入混料鍋B1中與&中的混合物混合均勻待用；a2)細(xì)料混合將棕剛玉與酚醛樹脂液在混料鍋A2中混合均勻，將填料、顏料和酚醛樹脂粉在混料鍋化中混合均勻，再將混料鍋A2中混勻的混合物倒入混料鍋化中與化中的混合物混合均勻待用；b)成型采用三次攤料、模壓成型工藝，在模具中先將細(xì)料完全攤?cè)?，再放入玻纖網(wǎng)布，第c) 二次攤?cè)?/5粗料，放入玻纖網(wǎng)布，再把剩余3/5粗料全部攤?cè)?，攤料完成后壓制成型；固化將壓制成型的坯體放入方爐干燥、固化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高性能綠色樹脂磨具的制備方法，其中所述成型壓力為 10-16Mpa。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高性能綠色樹脂磨具的制備方法，其中所述成型溫度為 50-60 "C。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高性能綠色樹脂磨具的制備方法，其中所述干燥溫度為105°C，時(shí)間為3-4小時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高性能綠色樹脂磨具的制備方法，其中所述固化過程為三段固化，所述固化溫度從105°C逐段升溫至150°C，固化總時(shí)間為12. 5-20. 5小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能綠色樹脂磨具，包括增強(qiáng)層和研磨層，其特征在于所述研磨層由磨料、結(jié)合劑、填料、顏料按重量比70-110:15-25:3-9:3-8制備而成，其中所述磨料由棕剛玉、單晶剛玉和陶瓷剛玉混合而成。本發(fā)明的高性能綠色樹脂磨具磨削率高、不傷工件并且綠色環(huán)保，能滿足高端行業(yè)的需求，是一種性能優(yōu)良的綠色磨具。
文檔編號(hào)B24D3/00GK102179773SQ20111007615
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者鄒開宇 申請(qǐng)人:珠海大象磨料磨具有限公司