[發(fā)明專利]一種耐磨金剛石樹脂磨具及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810105908.7
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108359213A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王欣;馬韻升;申凱華;陳梅梅;劉振學(xué);張杰;劉清釗;郭平云;張瑞陽;韓立霞
• 申請（專利權(quán)）人: 黃河三角洲京博化工研究院有限公司;大連理工大學(xué)
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08L9/06;C08K3/00;C08K3/34;C08K3/22;C08K3/08;C08K3/04;B29C67/24
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

本發(fā)明涉及一種耐磨金剛石樹脂磨具及其制備方法，包括：A將酚醛樹脂粉碎后按照一定配比與粉末丁苯橡膠進行共混密煉改性，B以改性酚醛樹脂為粘合劑，按照一定比例配以金剛石等原輔料經(jīng)充分混合后熱壓成型并進行固化得到金剛石磨具。其特征在于本發(fā)明采用粉末丁苯橡膠與酚醛樹脂密煉共混改性增韌，混合時間短，且不影響酚醛樹脂的性能，增韌效果良好，加工所得金剛石磨具具有一定彈性形變能力，可緩沖磨削過程中的沖擊力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種耐磨金剛石樹脂磨具及其制備方法。

背景技術(shù)

酚醛樹脂具有良好的粘結(jié)性，而且其固化后具有較高的耐磨性和優(yōu)異的力學(xué)性能，耐熱性能良好。金剛石樹脂磨具因其自銳性好、磨削力小、不易堵塞、磨削熱少等特性深受使用者歡迎，而且酚醛樹脂粘合劑的磨具具有一定的彈性形變能力，在磨削加工時可有效緩沖磨削時的沖擊力，不僅可使被加工表面光潔度良好，而且大大降低被加工表面的粗糙度。但是，由于固化后酚醛樹脂的芳核間只有亞甲基連接，從而表現(xiàn)出脆性，且韌性較差，這就使得被磨削物件表面出現(xiàn)劃痕，明顯降低光潔度。這就大大限制了酚醛樹脂在磨削工具中的應(yīng)用。

為了克服酚醛樹脂韌性較差的缺陷，需在酚醛樹脂中加入增韌改性劑。目前酚醛樹脂的增韌改性劑主要包括內(nèi)增韌劑(如腰果殼油、桐油等)和外增韌劑(如丁腈橡膠、羧基丁腈橡膠、羥基丁腈橡膠等)兩大類。但是利用上述增韌劑增韌改性時，由于增韌劑和酚醛樹脂在高溫條件下長時間混合，酚醛樹脂中存在的酚羥基和亞甲基等官能團因較易發(fā)生氧化而使酚醛樹脂本身的耐熱性和耐氧化性受到嚴重影響，進而導(dǎo)致酚醛樹脂性能顯著降低。

為了解決上述問題，設(shè)計發(fā)明一種新型酚醛樹脂增韌改性劑，使得改性后酚醛樹脂的韌性提高，同時通過改進增韌劑與酚醛樹脂的混合工藝，既能實現(xiàn)增韌劑與酚醛樹脂的高效混合，增強兩者相容性，又保障酚醛樹脂性能不受影響，進一步提高兩者相互作用力，從而作為粘合劑能夠更好地應(yīng)用于金剛石磨具中。

發(fā)明內(nèi)容

為解決酚醛樹脂粘合劑在金剛石樹脂磨具應(yīng)用中的上述問題，本發(fā)明提供一種新型耐磨金剛石樹脂磨具及其制備方法，使得金剛石磨具的粗糙度顯著降低，又能保障良好的表面光潔度，同時也延長了金剛石樹脂磨具的使用壽命。

為了實現(xiàn)上述目的，本申請采取的技術(shù)方案如下：

一種耐磨金剛石樹脂磨具，該磨具是由下述重量份的各組分制備而成：

粘合劑20～40份，金剛石12～20份，碳化硅23～40份，銅粉10～23份，氧化鉻粉2～10份；

所述的粘合劑為酚醛樹脂粘合劑，由酚醛樹脂粉71～82份，增韌劑2～18份，烏洛托品8～15份制備而成。

所述的增韌劑為粉末丁苯橡膠，其直徑小于1mm，于5～10℃條件下合成，且其凝膠質(zhì)量分數(shù)為0.2％～2％，其結(jié)構(gòu)式如下：

其中，x＝780-900、y＝150-240、z＝160-300。

此種丁苯橡膠分子量相對較低，分子鏈規(guī)整性好，與酚醛樹脂分子鏈結(jié)構(gòu)具有相似性，兩者相容性較好，經(jīng)密煉改性后，粉末丁苯橡膠與酚醛樹脂兩相界面接觸面積增大，在界面處的相互作用形式也發(fā)生相應(yīng)改變，界面作用力增強，同時，密煉過程中丁苯橡膠分子發(fā)生一定程度的交聯(lián)并與酚醛樹脂分子形成交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，相容性進一步增強，從而使改性后的酚醛樹脂表現(xiàn)出良好的柔韌性，所制備的金剛石樹脂磨具彈性形變能力增強，抗折強度和沖擊韌性顯著增加。

所述的金剛石為粒度為M10/20、M12/22、M20/30中的一種或者多種配合使用；所述的碳化硅為粒度為M6/12、M10/20、M12/22中的一種或多種配合使用；所述的銅粉為粒度為300目、250目、200目中的一種或多種配合使用。

制備所述的耐磨金剛石樹脂磨具，具體步驟如下：

A粘結(jié)劑的制備：