本發(fā)明屬于磨具加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于工件材料研磨的樹脂砂輪及其制備方法。

背景技術(shù)：

尿醛樹脂膠粘劑市場需求量最大，由于其原料價(jià)廉易得，制造工藝簡單，廣泛應(yīng)用于木器加工，人造板材生產(chǎn)及室內(nèi)裝修等行業(yè)。但用于拋光研磨砂輪一直沒有被人們關(guān)注和使用，多少年來人們一直在使用陶瓷砂輪磨削拋光，但陶瓷砂輪磨料粒度粗，結(jié)合劑固化時(shí)間長、固化溫度高，拋光使用時(shí)發(fā)熱大，容易燒傷及劃傷工件，人們一直是把陶瓷砂輪作為磨削粗加工來使用。隨著市場高精度拋光的需求需要多少研究者們開始用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂等等來制造砂輪，但市場上的樹脂砂輪價(jià)格比較昂貴，大多數(shù)切削力良好，而拋光效果始終無法達(dá)到高的表面粗糙度（光潔度），市場上也有各種的拋光膏及拋光布等，但那些產(chǎn)品只能干法拋光，空氣污染大，濕環(huán)境無法使用。

本發(fā)明用尿素與甲醛合成反應(yīng)生成的尿醛樹脂，再用三聚氰胺和聚乙烯醇進(jìn)行改性，改性過后的尿醛樹脂更加有韌性，也極大提高了它的耐磨性。磨料選用碳化硅微粉，超細(xì)的磨料粒度在研磨拋光方面大大提高了工件產(chǎn)品檔次。此產(chǎn)品不任是干法研磨還是濕法研磨都可以，不受研磨環(huán)境的影響。由于尿醛樹脂價(jià)格低廉，再加上使用價(jià)廉易得的膨脹珍珠巖粉末與淀粉材料，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低廉。同時(shí)生產(chǎn)設(shè)備簡單，不需要投入什么大型的機(jī)械設(shè)備，產(chǎn)品固化時(shí)間短，固化設(shè)備采用箱式燒烤，燒烤設(shè)備便宜，具有非常好的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于工件材料研磨的樹脂砂輪。通過對(duì)尿醛樹脂的改性，將其與碳化硅微粉和其它填料相結(jié)合，通過分段控溫的固化方法制得樹脂砂輪，極大提高制品的耐磨性和耐熱性，適用于多種工件研磨，不受研磨環(huán)境影響，原料成本低，制備工藝簡單。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于工件材料研磨的樹脂砂輪，由以下原料制成：尿醛樹脂、三聚氰胺、聚乙烯醇、氯化胺、草酸、碳化硅、膨脹珍珠巖和淀粉。

其中尿醛樹脂、三聚氰胺、聚乙烯醇、氯化胺、草酸按質(zhì)量比為100:2~5:5~10:1.5~2.5:1~2；尿醛樹脂與碳化硅質(zhì)量比為0.9~2.3:1；碳化硅、膨脹珍珠巖和淀粉按質(zhì)量比為1:0.005~0.03:0.01~0.08。

其中尿醛樹脂是用尿素與體積分?jǐn)?shù)36.5%--37.5%甲醛溶液，按摩爾比1:1.5加入量，用氫氧化鈉1wt%水溶液作為催化劑合成。

所述的用于工件材料研磨的樹脂砂輪的制備方法，具體步驟為：

（1）制備尿醛樹脂，然后按照配比加入三聚氰胺以及體積分?jǐn)?shù)10%聚乙烯醇進(jìn)行改性；

（2）向步驟（1）產(chǎn)物按配比加入氯化胺、草酸、碳化硅、膨脹珍珠巖和淀粉混勻攪拌；

（3）然后對(duì)步驟（2）產(chǎn)物抽真空消泡，再澆注成型，烘干固化，冷卻得到砂輪制品。

其中固化階段溫度調(diào)控為：80℃3小時(shí)→100℃2小時(shí)→120℃2小時(shí)→150℃5小時(shí)→160℃2小時(shí)→140℃1小時(shí)→120℃1小時(shí)→100℃1小時(shí)→80℃1小時(shí)→關(guān)機(jī)結(jié)束。自然冷卻到50℃以下時(shí)出爐。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）本發(fā)明所用尿醛樹脂通過改性后具有很好的耐磨性，并且具有優(yōu)良的韌性及耐熱性，將其作為粘合劑，使得樹脂砂輪的耐用度大大提高；同時(shí)通過添加碳化硅來增強(qiáng)砂輪硬度，通過添加膨脹珍珠巖和淀粉來改善材料的理化性質(zhì)，特別是膨脹珍珠巖孔隙較大，易于散熱，提高了樹脂砂輪的散熱性；而整體組分的復(fù)配使得樹脂砂輪的材質(zhì)在呈現(xiàn)耐磨的“硬材質(zhì)上”又兼具“軟材質(zhì)”，制得的砂輪特別適用于拋光工件表面。

（2）本發(fā)明制品可以研磨拋光各種工件材料如：金屬、玻璃、石材、精密器械、木材、珠寶、塑料、漆器等所有表面需要高粗糙度（光潔度）的最后一道工序研磨，使工件材料表面粗糙度（光潔度）達(dá)到鏡面效果，加工后的工件材料表面粗糙度<0.1微米，達(dá)到或超過國家標(biāo)準(zhǔn)GB3505-83與GB1031-83最高等級(jí)的表面粗糙度規(guī)定；本發(fā)明產(chǎn)品能連續(xù)工作，修整次數(shù)少，基本上不要修整，大大節(jié)省了工作時(shí)間，提高了工作效率。

（3）由于本發(fā)明是澆注成型，可以根據(jù)不同的模具成狀制造出不同成狀的產(chǎn)品，可以用于不同領(lǐng)域的工件材料研磨拋光。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步公開而不是限制本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

所述的用于工件材料研磨的樹脂砂輪的制備方法，具體步驟為：

（1）制備尿醛樹脂，然后按照配比加入三聚氰胺以及體積分?jǐn)?shù)10%聚乙烯醇進(jìn)行改性；

（2）向步驟（1）產(chǎn)物按配比加入氯化胺、草酸、碳化硅、膨脹珍珠巖和淀粉混勻攪拌；

（3）然后對(duì)步驟（2）產(chǎn)物抽真空消泡，再澆注成型，烘干固化，冷卻得到砂輪制品。

其中固化階段溫度調(diào)控為：80℃3小時(shí)→100℃2小時(shí)→120℃2小時(shí)→150℃5小時(shí)→160℃2小時(shí)→140℃1小時(shí)→120℃1小時(shí)→100℃1小時(shí)→80℃1小時(shí)→關(guān)機(jī)結(jié)束。自然冷卻到50℃以下時(shí)出爐。

實(shí)施例1

一種用于工件材料研磨的樹脂砂輪，由以下質(zhì)量的原料制成：尿醛樹脂100克、三聚氰胺5克、10%（v/v）聚乙烯醇溶液10克、氯化胺2克、2%（v/v）草酸溶液1.5克、碳化硅43.5克、膨脹珍珠巖0.87克和淀粉3.5克。

實(shí)施例2

一種用于工件材料研磨的樹脂砂輪，由以下質(zhì)量的原料制成：尿醛樹脂100克、三聚氰胺3克、10%（v/v）聚乙烯醇溶液8克、氯化胺1.5克、2%（v/v）草酸溶液2克、碳化硅55克、膨脹珍珠巖1.5克和淀粉2克。

實(shí)施例3

一種用于工件材料研磨的樹脂砂輪，由以下質(zhì)量的原料制成：尿醛樹脂100克、三聚氰胺2克、10%（v/v）聚乙烯醇溶液5克、氯化胺2.5克、2%（v/v）草酸溶液1克、碳化硅95克、膨脹珍珠巖0.5克和淀粉1克。

本發(fā)明的混合填料配方體系制得的樹脂砂輪，可以有效降低磨削熱量，散熱性好，同時(shí)保證尺寸精度0.001mm以內(nèi)，技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)高于國內(nèi)同類產(chǎn)品，不低于同類進(jìn)口產(chǎn)品。而且通過以尿醛樹脂為粘合劑，針對(duì)于不同硬度的工件材料，可以調(diào)整碳化硅以及其它填料的配比，制得硬度適當(dāng)?shù)纳拜?，更適用于工件的拋光打磨。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。