專利名稱：一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨具，尤指一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法。
技術(shù)背景
超硬材料樹(shù)脂磨具是以超硬材料金剛石或立方氮化硼為磨料，以樹(shù)脂粉為結(jié)合 劑，加入適當(dāng)?shù)奶畛洳牧?，通過(guò)配制、混合、熱壓成型、固化及機(jī)械加工等工藝過(guò)程而制成的 具有一定幾何形狀、能適用不同磨削要求的一種加工工具。在超硬材料磨具中樹(shù)脂結(jié)合劑 磨具所占比例約為30%飛0%，超硬材料樹(shù)脂磨具具有原材料易得，成本低；低溫固化，生產(chǎn) 周期短，所需設(shè)備和制造工藝流程簡(jiǎn)單；磨削效率高；磨具自銳性好，不易堵塞，被加工對(duì) 象表面不易燒傷；磨具有一定的彈性，拋光性能好等優(yōu)點(diǎn)。影響超硬材料樹(shù)脂磨具的鋒利 度、壽命和磨削性能的因素，主要包括金剛石、樹(shù)脂結(jié)合劑的種類和比例等因素。目前可作 為拋光磨具的樹(shù)脂有許多種，例如酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨脂樹(shù)脂、聚乙烯醇縮醛等。其中 磨具行業(yè)最常用的是酚醛樹(shù)脂，它具有較高的耐熱性，現(xiàn)已廣泛用來(lái)制造樹(shù)脂砂輪、樹(shù)脂切 割片等。但是由于磨削過(guò)程中放出大量的熱導(dǎo)致酚醛樹(shù)脂分解或軟化，粘結(jié)力下降，磨料大 量脫落，使得在實(shí)際磨削應(yīng)用中，昂貴的超硬材料沒(méi)有完全磨鈍就脫落，這嚴(yán)重影響了磨具 的磨削效率和磨削比，同時(shí)也造成了很大的浪費(fèi)。并且酚醛樹(shù)脂固化過(guò)程中會(huì)有副產(chǎn)物生 成，粘結(jié)強(qiáng)度低，而且剛性較大，拋光性能差，用來(lái)制作拋光磨具并不很理想。另外，固化過(guò) 程中有小分子量副產(chǎn)物的生成，若要求制作致密的磨具就必須在固化過(guò)程中加壓，這必然 會(huì)使工藝復(fù)雜。其他各種樹(shù)脂，如聚氨脂樹(shù)脂、聚乙烯醇縮醛、聚酰亞胺、聚苯硫醚等也都存 在著生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低，有毒等因素而影響其使用范圍。
環(huán)氧樹(shù)脂(EP)是一類非常重要的熱固性樹(shù)脂，它是聚合物基復(fù)合材料中應(yīng)用最廣 泛的基體樹(shù)脂之一。加入固化劑固化后的環(huán)氧樹(shù)脂具有良好的物理化學(xué)性能，它與材料的 表面具有優(yōu)異的粘接性能，介電性能良好且固化收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔 韌性較好，對(duì)堿及大部分溶劑穩(wěn)定，常用作澆注、浸潰、層壓料、粘接劑、涂料等用途。環(huán)氧樹(shù) 脂具有最強(qiáng)的粘結(jié)力，對(duì)金屬、非金屬等多種材料都有很高的粘結(jié)力。這非常便于在磨具中 加入各種填充料，并且使磨具在填充料比例較大的情況下其有較高的強(qiáng)度。其次，環(huán)氧樹(shù)脂 也具有一定的耐熱性。環(huán)氧樹(shù)脂在用酸酐固化后具有2(T300°C的耐熱性。若無(wú)機(jī)填料含量 高，耐熱性還會(huì)進(jìn)一步提高。第三，環(huán)氧樹(shù)脂具有較好的彈性，尤其是環(huán)氧樹(shù)脂中加入活性 增韌劑后，彈性大幅度提高。
中國(guó)專利CN101200053A報(bào)道了一種環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合復(fù)合磨料的磨具，包括15 78% 環(huán)氧樹(shù)脂、2 44%的磨料以及4 18%固化劑，其中專利所述的磨料包括金剛石、碳化硅或剛 玉中的一種或幾種以上的組合，固化劑包括4，4，-亞甲基雙苯胺、固體二氨基二苯基甲烷 或液體改性 氨基 苯基甲烷中的一種或兩種以上的組合。該發(fā)明得到的環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合復(fù) 合磨料的磨具可應(yīng)用于各種磨削拋光設(shè)備。
除了樹(shù)脂種類對(duì)金剛石采用自銳型的金剛石磨料，可以有效的提高磨具的切削效 率，中國(guó)專利CN1762660A報(bào)道了一種金剛石樹(shù)脂磨具的制備方法，其特征技術(shù)主要是磨具的工作層主要由自銳性金剛石磨料(12. 5^31. 25%，體積比，下同)、樹(shù)脂粘結(jié)劑(40°/Γ50%)、 填充劑制成(5 15%的硬質(zhì)碳化物、5 15%的硬質(zhì)氧化物和(Γ3%的石墨組成的添加料)，該發(fā)明磨具磨削效率高，使用壽命長(zhǎng)。
與傳統(tǒng)的酚醛樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石工具相比較，環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具雖然具有壽命長(zhǎng)、拋光效果好，在打磨過(guò)程中金剛石磨料不易過(guò)早掉落，成型加工簡(jiǎn)單，成品率較高等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際使用和生產(chǎn)過(guò)程中仍存在一下技術(shù)問(wèn)題1、環(huán)氧樹(shù)脂耐磨性能好，金剛石出韌難度大，磨削效果差，不夠鋒利。
2、當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂含量低于50%，金剛石、樹(shù)脂、固化劑以及填料攪拌后的混合物粘度大，流動(dòng)難度大，成型后磨具呈現(xiàn)大氣孔和澆注不滿缺陷。
3、在制備不同目數(shù)的環(huán)氧樹(shù)脂金剛石磨具過(guò)程中，當(dāng)磨料的目數(shù)低于200目的時(shí)候，成型后的磨具經(jīng)常出現(xiàn)磨料沉淀問(wèn)題，造成打磨不均勻。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種磨削鋒利、使用壽命長(zhǎng)的鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，且其具有流動(dòng)性良好的配方。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，其工作層主要由金剛石磨料、環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑、固化劑、輔助磨料、填料及其他輔助助劑制成；先將自銳性金剛石5 20份， 輔助磨料5 28份，填料1(Γ40份，其他輔助助劑O. 5^10份，經(jīng)過(guò)機(jī)械混合均勻后，與液體環(huán)氧樹(shù)脂17 45份，固化劑5 25份一起混合攪拌均勻后，通過(guò)澆注的方式，將具有流動(dòng)性的上述混合物注入塑料模具中，固化后得到了鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具；以上份數(shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
所述混合物注入到 塑料模具中后，靜置5飛O分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在15 9(TC，壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化12 24小時(shí)后脫模，磨具放入8(T90°C烘箱中固化6 10小時(shí)后，得到所述鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
所述的環(huán)氧樹(shù)脂為縮水甘油基型環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧化烯烴型環(huán)氧樹(shù)脂；具體包括雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化線型酚醛樹(shù)脂、對(duì)氨基苯酚三縮水甘油基環(huán)氧樹(shù)脂、四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂(711#)、氨基四官能環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化聚丁二烯、乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧樹(shù)脂(6206#)和3，4一環(huán)氧化6—甲基環(huán)己烷甲酸環(huán)氧樹(shù)脂(6201#)中的一種或者兩種及以上的組合，其環(huán)氧值為O. 23^1. 2。
所述的固化劑為脂肪族多元胺、芳香族多元胺、叔胺類固化劑、咪唑類固化劑、酸酐類固化劑中的一種或一種以上的組合；具體包括4，4’-亞甲基雙苯胺、液體改性二氨基二苯基甲烷、改性二氨基二苯基甲烷以及其衍生物、聚氧化丙烯基二胺以及其衍生物、酚醛胺(PPA)、甲基四氫苯酐中的一種或兩種及以上的組合。
所述金剛石的種類包括單晶金剛石、多晶金剛石、微晶金剛石中的一種或兩種及以上的組合，所使用的金剛石的顆粒目數(shù)為25 3000目。
所述的輔助磨料包括碳化硅、剛玉中的一種或兩種組合，所使用輔助磨料的顆粒目數(shù)為25 3000目。
所述的填料主要為氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鋅、氫氧化鎂、滑石粉、碳酸鈣、玻纖粉末、空心石英微球中的一種或者兩種及以上的組合，所使用填料的顆粒目數(shù)目數(shù)為 200 5000 目。
所述的其他輔助助劑為消泡劑，該消泡劑為改性有機(jī)硅酮復(fù)合物、改性聚醚復(fù)合物中的一種或者兩種組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5^10份。
所述的其他輔助助劑為濕潤(rùn)劑，該濕潤(rùn)劑為乙醇、丁醇等低級(jí)醇中的一種或者兩種組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5^10份。
所述的其他輔助助劑為粘度調(diào)節(jié)劑，該粘度調(diào)節(jié)劑包括有機(jī)硅烷化合物、烷基酚醛樹(shù)脂、松香、改性松香、改性淀粉、多孔納米粒子中的一種或者兩種及以上的組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5飛份。
本發(fā)明可應(yīng)用于各種堅(jiān)硬的工作面的打磨、拋光，尤其是硬化混凝土地板、?；u以及超硬陶瓷等打磨、拋光領(lǐng)域。本發(fā)明與熱壓成型制備的磨具相比，其制備過(guò)程具有操作工藝簡(jiǎn)便，節(jié)能減排，降低固體粉塵對(duì)環(huán)境的污染，做到綠色環(huán)保，生產(chǎn)速度快等優(yōu)點(diǎn)，與國(guó)外現(xiàn)有產(chǎn)品相比，則具有鋒利度高、自銳性強(qiáng)、拋光效果好、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
更具體的，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)1、中環(huán)氧樹(shù)脂與表面粗糙、形狀凹凸不平的自銳性金剛石磨料顆粒結(jié)合牢固，可避免過(guò)早脫落。
2、隨著磨具中環(huán)氧樹(shù)脂含量的降低，自銳型金剛石磨料顆粒更容易與加工對(duì)象直接接觸，并且在磨削過(guò)程中“微刃破碎”，形成了多個(gè)鋒利的刃角，增加出韌速度，從而提高了磨具的磨削鋒利性能。
3、添加碳化硅、剛玉等輔助磨料具有硬度高、耐熱性好、耐磨性好、熱膨脹系數(shù)小、 能起到輔助磨料的作用。
4、為了提高流動(dòng)性能，本發(fā)明中的填料均采用具有良好潤(rùn)滑效果、表面光滑的無(wú)機(jī)填料，降低環(huán)氧樹(shù)脂體系的粘度，從而獲得具有良好澆注性能的混合物，所使用的填料還能有效的抑制目數(shù)低于200的金剛石、碳化硅等磨料的下沉，從而得到解決了采用液體環(huán)氧樹(shù)脂澆注時(shí)候金剛石分布不均勻的問(wèn)題。
5、利用本發(fā)明制成的金剛石樹(shù)脂磨具成本基本保持不變，但磨削鋒利，耐磨性得到大幅度提聞。
6、與現(xiàn)有磨具相比較，采用對(duì)混凝土地面進(jìn)行打磨測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明鋒利度是現(xiàn)有商品化產(chǎn)品的2倍，壽命是1. 2倍。而如果與酚醛樹(shù)脂結(jié)合劑的金剛石工具相比，則鋒利度是現(xiàn)有產(chǎn)品的1.1倍，壽命是其2. 4倍。
7、本發(fā)明采用澆注方式，在生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保，無(wú)污染環(huán)境的廢氣、粉塵的產(chǎn)生， 并且磨具脫模簡(jiǎn)單、磨具起泡小，產(chǎn)品成品率高，金剛石分布均勻。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所揭示的是一種金剛石樹(shù)脂磨具，其工作層由環(huán)氧樹(shù)脂以及固化劑、金剛石以及輔助磨料和填料以及輔助助劑組成，其重量百分比依次為液體環(huán)氧樹(shù)脂17 45份， 液體固化劑5 25份，金剛石5 20份，輔助磨料5 28份，填料10 40份，輔助助劑 O. 5 10份， 其中所選用的液體環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧值為O. 23^1. 2，該環(huán)氧樹(shù)脂可以為縮水甘油基型環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧化烯烴型環(huán)氧樹(shù)脂，具體包括雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化線型酚醛樹(shù)脂、對(duì)氨基苯酚三縮水甘油基環(huán)氧樹(shù)脂、四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂(711#)、氨基四官能環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化聚丁二烯、乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧樹(shù)脂(6206# )和3，4一環(huán)氧化6 —甲基環(huán)己烷甲酸環(huán)氧樹(shù)脂(6201# )中的一種或者兩種及以上的組合。所述的固化劑為脂肪族多元胺、芳香族多元胺、叔胺類固化劑、咪唑類固化劑、酸酐類固化劑中的一種或一種以上的組合；具體包括4，4’-亞甲基雙苯胺、液體改性二氨基二苯基甲烷、改性二氨基二苯基甲烷以及其衍生物、聚氧化丙烯基二胺以及其衍生物、酚醛胺(PPA)、甲基四氫苯酐中的一種或兩種及以上的組合。自銳型金剛石包括單晶、多晶以及微晶中的一種或者2種以上的組合。輔助磨料包括碳化硅或剛玉中的一種或兩種組合，填料包括氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鋅、氫氧化鎂、滑石粉、碳酸鈣、玻纖粉末、空心石英微球中的一種或者兩種及以上的組成。輔助助劑包括消泡劑、增稠劑、降粘劑、濕潤(rùn)劑或粘度調(diào)節(jié)劑等幾種組分，其中所述的消泡劑為改性有機(jī)硅酮復(fù)合物、改性聚醚復(fù)合物中的一種或者兩種組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5^10份；所述的濕潤(rùn)劑為乙醇、丁醇等低級(jí)醇中的一種或者兩種組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5^10份；所述的粘度調(diào)節(jié)劑包括有機(jī)硅烷化合物、烷基酚醛樹(shù)脂、松香、改性松香、改性淀粉、多孔納米粒子中的一種或者兩種及以上的組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5飛份。以上固體物料按照比例稱量后，經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌混合均勻后，分別與環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑混合均勻后，通過(guò)澆注的方式，將具有流動(dòng)性的上述混合物注入不同形狀的塑料模具中，在15、0°C固化:Γ24小時(shí)后，得到了鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例1按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為50目的多晶金剛石微粉13份，粒度號(hào)為50目碳化硅微粉12 份，粒度號(hào)為200目剛玉4份，粒度號(hào)1000目氫氧化鋁25 份，粒度號(hào)200目玻纖5份，粒度號(hào)400目氧化鋅3份，消泡劑0.5份，丁醇I份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E 44，環(huán)氧值為O. 44)30份，酚醛胺(PPA，商品編號(hào)為Γ31)6. 5份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置20分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(Ε 44)和固化劑酚醛胺(PPA) 的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度25°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化12小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化6小時(shí)后，得到了實(shí)施例1鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例2按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為50目多晶金剛石微粉8份，粒度號(hào)為50目碳化硅微粉17份， 粒度號(hào)為200目剛玉8份，粒度號(hào)800目氫氧化鋁15份，粒度號(hào)200目玻纖15份，粒度號(hào) 400目氧化鋅2份，消泡劑O. 5份，丁醇I份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E飛1，環(huán)氧值為O. 55) 20份，聚氧化丙烯基二胺(商品編號(hào)為D230) 13. 5份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置35分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44)和固化劑酚醛胺 (PPA)的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度15°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化24小時(shí)后脫模，磨具放入80°C烘箱中固化8小時(shí)后，得到了實(shí)施例2鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例3按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為50目多晶金剛石微粉5份，粒度號(hào)為50目碳化硅微粉20份， 粒度號(hào)為200目剛玉8份，粒度號(hào)1000目氫氧化鎂10份，粒度號(hào)400目玻纖20份，粒度號(hào) 400目氧化鋅2份，消泡劑O. 5份，乙醇I份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E飛I，環(huán)氧值為O.51) 18份，氨基四官能環(huán)氧樹(shù)脂(AG-80#)4份，聚氧化丙烯基二胺(商品編號(hào)為D230)9. 5 份，酚醛胺(PPA) 2份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置20分鐘 后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44)和固化劑酚醛胺(PPA)的尼龍扣布貼到未完全固化的磨 具頂部表面上，在溫度30°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化24小時(shí)后脫模，磨具放入90°C 烘箱中固化10小時(shí)后，得到了實(shí)施例3鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例4按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為50目多晶金剛石微粉18份，粒度號(hào)為50目碳化硅微粉7份， 粒度號(hào)為200目剛玉2份，粒度號(hào)2000目氫氧化鋁20份，粒度號(hào)400目玻纖5份，粒度號(hào) 400目氧化鋅3份，消泡劑0.5份，乙醇I份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E 44，環(huán)氧值 為O. 44) 27份，四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂(711#) 10份，液體改性二氨基二 苯基甲烷5. 5份，甲基四氫苯酐I份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中， 靜置15分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44)和固化劑酚醛胺(PPA)的尼龍扣布貼到未完 全固化的磨具頂部表面上，在溫度45°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化18小時(shí)后脫模，磨 具放入90°C烘箱中固化8小時(shí)后，得到了實(shí)施例4鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例5按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為50目多晶金剛石微粉20份，粒度號(hào)為50目碳化硅微粉8份， 粒度號(hào)為100目剛玉3份，粒度號(hào)2000目氫氧化鋁8份，粒度號(hào)400目氧化鋅5份，粘度調(diào) 節(jié)劑5份，消泡劑O. 5份，乙醇I份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E 44，環(huán)氧值為O. 44) 21份，環(huán)氧化聚丁二烯(D —17#環(huán)氧樹(shù)脂)20份，液體改性二氨基二苯基甲烷6. 5份，聚氧 化丙烯基二胺2份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置35分鐘后， 將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44)和固化劑酚醛胺(PPA)的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具 頂部表面上，在溫度55°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘 箱中固化7小時(shí)后，得到了實(shí)施例5鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例6按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為50目多晶金剛石微粉10份，粒度號(hào)為50目碳化硅微粉17 份，粒度號(hào)為100目剛玉9份，粒度號(hào)2000目滑石粉20份，粒度號(hào)400目氧化鋅3份，消泡 劑O. 5份，丁醇I份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E 44，環(huán)氧值為O. 44)16份，乙烯基環(huán) 乙烯雙環(huán)氧樹(shù)脂(6206#) 10份，聚氧化丙烯基二胺(商品編號(hào)為D230) 13. 5份，攪拌成均勻 的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置45分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44) 和固化劑酚醛胺(PPA)的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度75°C、壓強(qiáng) 不小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化7小時(shí)后，得到了實(shí)施 例6鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例7按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為50目多晶金剛石微粉12份，粒度號(hào)為50目碳化硅微粉10 份，粒度號(hào)為100目剛玉5份，粒度號(hào)1000目氫氧化鋁25份，粒度號(hào)200目玻纖12份，粒 度號(hào)400目氧化鋅3份，消泡劑O. 5份，丁醇O. 5份，乙醇O. 5份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E 44，環(huán)氧值為O. 44 ) 14份，3，4一環(huán)氧化6 —甲基環(huán)己烷甲酸環(huán)氧樹(shù)脂(6201# )5份， 聚氧化丙烯基二胺(商品編號(hào)為D230) 12. 5份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置60分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44)和固化劑酚醛胺(PPA)的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度85°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化7小時(shí)后，得到了實(shí)施例7鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例8按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為100目多晶金剛石微粉12份，粒度號(hào)為100目碳化硅微粉16 份，粒度號(hào)為100目剛玉9份，粒度號(hào)1000目滑石粉20份，粒度號(hào)400目氧化鋅3份，消泡劑O. 5份，丁醇O. 5份，乙醇O. 5份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E 44，環(huán)氧值為O. 44) 24份，3，4一環(huán)氧化6—甲基環(huán)己烷甲酸環(huán)氧樹(shù)脂(6201#) 5份，聚氧化丙烯基二胺(商品編號(hào)為D230>9. 5份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置20分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44)和固化劑酚醛胺(PPA)的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度90°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模，磨具放入90°C烘箱中固化7小時(shí)后，得到了實(shí)施例8鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例9按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為50目多晶金剛石微粉15份，粒度號(hào)為50目碳化硅微粉8份， 粒度號(hào)為100目剛玉8份，粒度號(hào)800目氫氧化鋁10份，粒度號(hào)400目氧化鋅3份，粘度調(diào)節(jié)劑5份，消泡劑O. 5份，丁醇O. 5份，乙醇O. 5份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(EU環(huán)氧值為O. 44)24份，乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧樹(shù)脂(6206#) 11份，聚氧化丙烯基二胺(商品編號(hào)為D230) 14. 5份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置10分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44)和固化劑酚醛胺(PPA)的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度20°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化20小時(shí)后脫模,磨具放入90°C烘箱中固化7小時(shí)后，得到了實(shí)施例9鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
實(shí)施例10按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，粒度號(hào)為100目多晶金剛石微粉13份，粒度號(hào)為100目碳化硅微粉12 份，粒度號(hào)為200目剛玉4份，粒度號(hào)400目氫氧化鋁25份，粒度號(hào)200目玻纖5份，粒度號(hào)400目氧化鋅3份，消泡劑O. 5份，丁醇O. 5份，乙醇O. 5份經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌后，加入環(huán)氧樹(shù)脂(E飛1，環(huán)氧值為O. 51) 24份，聚氧化丙烯基二胺(商品編號(hào)為D230) 6份，酚醛胺(PPA， 商品編號(hào)為疒31 )6. 5份，攪拌成均勻的流體后，通過(guò)澆注方式注入塑料模具中，靜置5分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂(E 44)和固化劑酚醛胺(PPA)的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在溫度30°C、壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化12小時(shí)后脫模，磨具放入90°C 烘箱中固化6小時(shí)后，得到了實(shí)施例10鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
為了更好的說(shuō)明本發(fā)明的鋒利度和壽命效果，測(cè)試過(guò)程如下并參見(jiàn)表1:1、固化后的磨具硬度采用GB/T231.廣2009測(cè)試方法測(cè)定，測(cè)試儀器為HR-150A型手動(dòng)洛氏硬度計(jì)(上海聯(lián)爾實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)取5次測(cè)試的平均值。
2、磨具的壽命，鋒利度測(cè) 試方法如下打磨機(jī)采用興翼(中國(guó))機(jī)械有限公司XY、880型號(hào)打磨機(jī)(9刀頭，施工重量為400公斤)，自配吸塵器。按照細(xì)石混凝土地面施工工藝標(biāo)準(zhǔn)(70Γ1996)制備1000平方的測(cè)試地面，莫氏硬度8. O。該地面先以50#目的金屬磨具粗打磨后，再用對(duì)比例I和實(shí)施例廣7制備得到的磨具各9片于XY、880型號(hào)打磨機(jī)分別打磨100平方米后的粉塵和磨具的損耗量。對(duì)比例2和實(shí)施例8 10制備得到的磨具9片則是基于上述實(shí)施例f 7打磨后地面上按照相同的方法測(cè)試。
對(duì)比例I商品名稱NATO (保加利亞)，粒度號(hào)分別為50目的磨具9片，樹(shù)脂結(jié)合劑為環(huán)氧樹(shù)脂。
對(duì)比例2商品名稱NATO (保加利亞)，粒度號(hào)分別為100目的磨具9片，樹(shù)脂結(jié)合劑為環(huán)氧樹(shù)脂。
表1、對(duì)比例、實(shí)施例硬度、鋒利度以及壽命表
權(quán)利要求
1.一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，其特征在于其工作層主要由金剛石磨料、環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑、固化劑、輔助磨料、填料及輔助助劑制成；先將自銳性金剛石 5 20份，輔助磨料5 28份，填料1(Γ40份，其他輔助助劑O. 5 10份，經(jīng)過(guò)機(jī)械混合均勻后， 與液體環(huán)氧樹(shù)脂17 45份，固化劑5 25份一起混合攪拌均勻后，通過(guò)澆注的方式，將具有流動(dòng)性的上述混合物注入塑料模具中，固化后得到了鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具；以上份數(shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，其特征在于所述混合物注入到塑料模具中后，靜置5飛O分鐘后，將預(yù)先涂布上環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的尼龍扣布貼到未完全固化的磨具頂部表面上，在15 90°C，壓強(qiáng)不小于1500Pa下靜置固化12 24小時(shí)后脫模，磨具放入8(T90°C烘箱中固化6 10小時(shí)后，得到所述鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法， 其特征在于所述的環(huán)氧樹(shù)脂為縮水甘油基型環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧化烯烴型環(huán)氧樹(shù)脂；這些環(huán)氧樹(shù)脂包括了雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化線型酚醛樹(shù)脂、對(duì)氨基苯酚三縮水甘油基環(huán)氧樹(shù)脂、四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂、氨基四官能環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧化聚丁二烯、乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧樹(shù)脂和3，4一環(huán)氧化6—甲基環(huán)己烷甲酸環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或者兩種及以上的組合，其環(huán)氧值為O. 23^1. 2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法， 其特征在于所述的固化劑為脂肪族多元胺、芳香族多元胺、叔胺類固化劑、咪唑類固化劑、 酸酐類固化劑中的一種或一種以上的組合；具體包括4，4’-亞甲基雙苯胺、液體改性二氨基二苯基甲烷、改性二氨基二苯基甲烷以及其衍生物、聚氧化丙烯基二胺以及其衍生物、酚醛胺、甲基四氫苯酐中的一種或兩種及以上的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法， 其特征在于所述金剛石的種類包括單晶金剛石、多晶金剛石、微晶金剛石中的一種或兩種及以上的組合，所使用的金剛石的顆粒目數(shù)為25 3000目。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法， 其特征在于所述的輔助磨料包括碳化硅、剛玉中的一種或兩種組合，所使用輔助磨料的顆粒目數(shù)為25 3000目。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，其特征在于所述的填料主要為氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鋅、氫氧化鎂、滑石粉、碳酸鈣、 玻纖粉末、空心石英微球中的一種或者兩種及以上的組合，所使用填料的顆粒目數(shù)目數(shù)為 200 5000 目。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法， 其特征在于所述的輔助助劑為消泡劑，該消泡劑為改性有機(jī)硅酮復(fù)合物、改性聚醚復(fù)合物中的一種或者兩種組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5^10份。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法， 其特征在于所述的輔助助劑為濕潤(rùn)劑，該濕潤(rùn)劑為乙醇、丁醇中的一種或者兩種組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5 10份。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法， 其特征在于所述的輔助助劑為粘度調(diào)節(jié)劑，該粘度調(diào)節(jié)劑包括有機(jī)硅烷化合物、烷基酚醛樹(shù)脂、松香、改性松香、改性淀粉、多孔納米粒子中的一種或者兩種及以上的組合，其用量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 5飛份。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具的制備方法，其工作層主要由金剛石磨料、環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑、固化劑、輔助磨料、填料及輔助助劑制成；先將自銳性金剛石5~20份，輔助磨料5~28份，填料10~40份，其他輔助助劑0.5~10份，經(jīng)過(guò)機(jī)械混合均勻后，與液體環(huán)氧樹(shù)脂17~45份，固化劑5~25份一起混合攪拌均勻后，通過(guò)澆注的方式，將具有流動(dòng)性的上述混合物注入塑料模具中，固化后得到了鋒利型環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石磨具；以上份數(shù)為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。本發(fā)明與熱壓成型制備的磨具相比，制備過(guò)程工藝簡(jiǎn)便，節(jié)能減排，可降低固體粉塵對(duì)環(huán)境的污染，綠色環(huán)保，生產(chǎn)速度，與國(guó)外現(xiàn)有產(chǎn)品相比，則具有鋒利度高、自銳性強(qiáng)、拋光效果好、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B24D3/28GK103056788SQ20121057350
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者張水洞, 鄧國(guó)川, 曾云峰 申請(qǐng)人:廈門宇信金剛石工具有限公司