
用于制造樹脂金剛石砂輪的結(jié)合劑主要有酚醛樹脂、新酚樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、11-10 膠木粉、烏洛托品和其他新開發(fā)的品種等。由于工藝不同可以制成液體酚醛樹脂和固體酚醛樹脂兩種,固體酚醛樹脂也稱作粉狀酚醛樹脂。
酚醛樹脂的原材料:
(1)苯酚:苯酚又稱石炭酸,純白無色針狀晶體,在空氣中可氧化成淺粉色。苯酚能溶于熱水,溶于酒精,堿等。有弱酸性,易滲入皮膚,引起過敏現(xiàn)象。
(2)甲醛:甲醛為無色氣體,用于制造酚醛樹脂結(jié)合劑的是甲醛的水溶液。甲醛溶于水和酒精,長期存放的甲醛易聚合沉淀出白色塊狀物,加入8-12%的甲醇(CH3OH)可防聚合。甲醛具有強烈的刺激性氣味,能刺激眼睛和呼吸道粘膜,并引起皮膚過敏現(xiàn)象。
(3)催化劑
堿性催化劑:氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化銨等都可以做合成酚醛樹脂結(jié)合劑的催化劑生成液體酚醛樹脂結(jié)合劑。
苯酚與甲醛生成樹脂結(jié)合劑的反應速度隨催化劑的用量增多而加快,但是反應太快則不易控制,通常氫氧化銨的水溶液用量為苯酚的3-6%。
作為催化劑的氫氧化銨含量不小于17%,比重為0.88—0.92 g/cm3。
酸性催化劑:生產(chǎn)固體的酚醛樹脂結(jié)合劑通常使用鹽酸作催化劑。鹽酸是氯化氫的水溶液。工業(yè)鹽酸的氯化氫含量為25-40%,比重為1.12-1.20。用量以苯酚為100%計,鹽酸加入量,以純HCl計為0.1-0.3%。殘留在樹脂結(jié)合劑中的鹽酸在硬化加熱過程中幾乎全部揮發(fā)掉,對樹脂結(jié)合劑性能沒有明顯影響。
液體酚醛樹脂結(jié)合劑的生產(chǎn)工藝:
生產(chǎn)液體酚醛樹脂結(jié)合劑時,甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些,甲醛量多一些樹脂結(jié)合劑的生產(chǎn)速度快,產(chǎn)量高,游離酚減少。通常取苯酚與甲醛的克分子比為6 :7,催化劑氨水加入量為苯酚加入量的4%。當混合物料加熱到85℃左右時,可停止加熱,物料以縮聚反應放出的熱量自行升溫到98℃左右,并開始沸騰,當反應過于激烈時應通水冷卻。
樹脂結(jié)合劑合成后采用真空脫水,使水分和揮發(fā)分脫除的比較干凈,過多的水分和揮發(fā)分殘留在樹脂結(jié)合劑中在磨具硬化時易發(fā)泡。
液體酚醛樹脂結(jié)合劑的性質(zhì):液體酚醛樹脂結(jié)合劑常溫下是棕紅色粘稠液體,有刺激性氣味。比重1.15-1.2。能溶于乙醇、丙酮、糠醛等溶劑中。液體酚醛樹脂結(jié)合劑中游離酚含量為10-18%。
液體酚醛樹脂結(jié)合劑在100℃的溫度下保持2個小時仍有流動性,屬甲階,稱A型,A型的特點是能溶于酒精中。
在120℃保持2小時則失去流動性,變?yōu)橐译A、稱B型。B型樹脂結(jié)合劑的特點是不溶于酒精,但略有膨脹,成彈性體。在130℃以上保持2個小時則成堅硬的固體,屬丙階,稱C型。C型樹脂結(jié)合劑的特點是不溶于酒精,不變形;加熱不溶化;加熱到230℃以上則炭化。