CN103481210A - 一种砂轮网片用粘接剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种砂轮网片用粘接剂及其制备方法，该粘接剂由热塑性酚醛树脂80-110份，固化剂1-6份，热固性酚醛树脂液20-40份，酒精60-140份，增韧剂0.5-2份，偶联剂0.5-2份，增塑剂0.5-2份组成。其制备方式是在搅拌器中加入酒精，边搅拌边加入热塑性酚醛树脂，搅拌3-4小时，待酚醛树脂块全部溶解，加入含偶联剂的热固性酚醛树脂液，增塑剂及含酒精的增韧剂，搅拌3-4小时加入固化剂，继续搅拌4-6小时，得到该粘接剂。本发明制备的粘接剂可即用即配，减少污染和浪费，稳定性好，其主要用于浸渍砂轮网片，改善砂轮网片脆性、提高强度、粘结性能，从而提高砂轮耐磨性、最高回转转速和使用寿命。

Description

一种砂轮网片用粘接剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种粘接剂及其制备方法，尤其涉及一种砂轮网片用粘接剂及其制备方法。

背景技术

砂轮网片是树脂砂轮中的骨骼，对整个砂轮的强度起着尤为重要的作用，直接决定砂轮的质量。砂轮网片是采用砂轮网布涂以粘接剂烘干后冲切而成，需要时覆合无纺布、黑纸和塑料薄膜，具有优异抗拉强度和抗挠曲性能，是各种树脂砂轮最佳的增强基材。而砂轮网片的粘接剂性能优越直接影响着砂轮的使用寿命及耐磨力。

传统的砂轮网片粘接剂都是生产厂家用反应釜反应而成，存储时间短，粘接剂以甲醇为溶剂，运输和存储都存在很大的安全隐患。并且在粘接剂的合成过程中会造成大量的废水，废液，给环境造成很大的影响。而且传统的粘接剂配方单一，导致砂轮里网片与砂子及树脂的结合力弱，结合不紧密，导致砂轮的不耐磨，使用寿命低。

关于砂轮网片用粘接剂，现有技术中已有报道。如中国发明专利(公开号：CN102952449A)涉及一种一种砂轮网片的涂层配方，该涂层成分包括热塑性酚醛树脂50-60份，热固性酚醛树脂10-15份，溶剂30份，硅烷偶联剂1-2份。采用该涂层制备的砂轮网片，塑性和脆性差、强度低、粘接效果一般，制成的砂轮耐磨性差、最高回转转速低、使用寿命短。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提供一种环保、性能稳定且能改善砂轮网片塑性和脆性、提高强度和粘接效果的粘接剂，从而提高砂轮的耐磨性、最高回转转速和使用寿命。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种砂轮网片用粘接剂，该粘接剂由以下重量份数的原料制成：

热塑性酚醛树脂：80-110份          固化剂：1-6份

热固性酚醛树脂液：20-40份         酒精：60-140份

增韧剂：0.5-2份  偶联剂：0.5-2份  增塑剂：0.5-2份。

本发明选用的酚醛树脂黏附性、耐热性、抗烧蚀性、阻燃性优异，而且材料易得，价格低廉。其中热塑性酚醛树脂在无固化剂的作用下具有热可塑性，使其浸渍玻璃纤维后仍具有再加工的能力，热固性酚醛树脂液同样不需要固化剂也具有固化特性，使砂轮中网片对磨料结合有良好的粘接性，并能调节网片的干湿程度以便于更好的适应气候因素对网片的影响。此外加入增韧剂改善酚醛树脂的脆性，提高其粘结性能和机械强度，采用的增韧剂对环境条件要求较低，在常温下简单的机械混合就可以达到改性目的。同时本发明还加入增塑剂，它和增韧剂一起起协同作用，用于砂轮网片能够增加网片的塑性，改善网片的脆性，使砂轮网片和砂轮中磨料更好的结合。另外本发明采用酒精作为溶剂，不仅可以减少对人体的伤害，改善工作条件，而且充分利用相似相容原理，达到各种组分充分溶解的目的。并且本发明粘接剂在制作过程中采用的生产设备简单，操作方便，在常温下即能制成，节约能源，生产安全。在制作砂轮用网片时，采用固体酚醛树脂片作为原料，然后利用本发明的配方通过简单的搅拌混合制成粘接剂，可以做到随时需要随时配制的目的，避免因购进粘接剂存放时受环境影响大而造成产品性能不稳定。本发明配制的粘接剂能改善砂轮网片塑性和脆性、提高砂轮网片的强度和粘接效果，此外本发明的配方性能较稳定，存储时间较长。

作为优选，所述粘接剂由以下重量份数的原料制成：

热塑性酚醛树脂：90-100份          固化剂：2-4份

热固性酚醛树脂液：25-35份         酒精：80-120份

增韧剂：0.5-1份  偶联剂：1-1.5份  增塑剂：0.5-1份。

上述配制是对本发明的粘结剂配方的进一步优化，通过上述优化配伍本发明的粘结不仅在环保、稳定等性能表现更好，而且进一步改善砂轮网片塑性和脆性、提高其强度和粘接效果。

作为优选，所述固化剂为乌洛托品。本发明采用乌洛托品固化剂，当树脂熔化时，其苯环上有未反应的活性点，此时乌洛托品分解并以次甲基桥将两个酚环连接起来，使树脂缩聚形成体型结构。但是如果乌洛托品加入量太少，树脂固化交联程度不够，粘接剂的常温抗拉强度和热韧度均较低；而乌洛托品加入量过大，会使树脂交联反应过度，粘接桥内存在较多的缺陷，型芯产生明显脆性，强度和热韧度均明显下降，所以需将乌洛托品的加入量控制在本发明的重量范围内。

作为优选，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂中的一种或两种。进一步优选：本发明选用型号为4-25秒的聚乙烯醇缩丁醛或环氧树脂。聚乙烯缩丁醛含有羟基、缩醛基及乙酰基侧链的高聚物，能改善酚醛树脂的脆性，提高黏附力和机械强度。而环氧树脂中含有羟基，醚键和活性环氧基，可以充分改善酚醛树脂的脆性，提高其粘结性能。并且两者对酚醛树脂的改性较为简单，在常温下机械混合就可以达到改性目的。

作为优选，所述的偶联剂为硅烷偶联剂Si-603、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂DL-602、硅烷偶联剂DL-171中的一种或多种。本发明采用的偶联剂不仅含有亲无机基团的短链烷氧基，可以在纤维表面发生交换反应；含有亲有机基团的酯酰基、长链烷基等长链分子，可与树脂发生反应，很好的溶解于树脂的表面，改善界面之间的粘结力，显著的提高酚醛树脂的综合性能，并可以延长酚醛树脂的使用寿命和降低纤维自身的吸水性。而且在涂胶后依靠分子的扩散作用，迁移到粘接界面处产生偶联作用。为了获得更好的强度和粘合性能，同时获得更好的外观及更好的改善网片脆性，进一步优选：本发明采用的偶联剂为硅烷偶联剂Si-603或KH-550中的一种或两种。

作为优选，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种。本发明采用的增塑剂和增韧剂一起起协同作用，增加纤维网片的塑性，改善网片的脆性，使纤维网片和砂轮中磨料更好的结合。

本发明的另一个目的在于提供该砂轮网片用粘接剂的制备方法，包括以下步骤：

S1：在热固性酚醛树脂液中加入偶联剂，搅拌均匀，放置备用；

S2：取增韧剂溶于酒精中，充分溶解备用；

S3：在搅拌器中加入酒精，开动搅拌器搅拌，加入热塑性酚醛树脂，搅拌约3-4小时，直到酚醛树脂块全部溶解，加入步骤S1得到的含偶联剂的热固性酚醛树脂液，搅拌均匀，加入增塑剂及步骤S2得到的增韧剂；

S4：搅拌3-4小时后加入固化剂，继续搅拌4-6小时，放料装桶密封，得到砂轮网片用粘接剂。

本发明粘接剂的制备方法简单易行，生产设备简单，且在常温下即能制成，可以即配即用。

本发明具有以下优点：

1.本发明砂轮网片用粘接剂主要用于砂轮网片的浸渍，使砂轮网片脆性得到很大的改善、强度提高、粘结性能更好，在同样性能的砂轮中使用可以适当降低网片规格和数量，节约成本。

2.本发明砂轮网片用粘接剂克服了大量掉粉的缺点，减小了粉尘污染，改善了工人工作环境。

3.本发明砂轮网片用粘接剂配制简单，不产生废水、废气、废渣等污染物，可以即用即配，生产砂轮用网片，减少了污染和浪费，避免粘接剂存放时受环境影响造成产品性能不稳定。

4.本发明粘接剂浸渍的砂轮网片用于砂轮中，能提高砂轮的耐磨性、最高回转转速和使用寿命。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

表1实施例1-5原料组成及重量份数

实施例1：

根据表1实施例1中原料组成及重量份数，在25份热固性酚醛树脂液中加入1.2份硅烷偶联剂Si-603，搅拌均匀，放置备用。取0.5份增韧剂聚乙烯醇缩丁醛溶于2份酒精中，充分溶解备用。之后在大型搅拌器中加入80份酒精，开动搅拌器搅拌，加入热塑性酚醛树脂90份，搅拌约3小时，加入制备好的含偶联剂的热固性酚醛树脂液，待搅拌均匀后加入制备好的增韧剂及0.5份增塑剂邻苯二甲酸二丁酯。搅拌3小时后加入固化剂乌洛托品3份，并用3份酒精冲洗以上使用的容器，加入搅拌器继续搅拌4小时，放料装桶密封，得到砂轮网片用粘接剂。

实施例2：

根据表1实施例2中原料组成及重量份数，在30份热固性酚醛树脂液中加入1.2份硅烷偶联剂DL-602，搅拌均匀，放置备用。取0.8份增韧剂环氧树脂溶于4份酒精中，充分溶解备用。之后在大型搅拌器中加入90份酒精，开动搅拌器搅拌，加入热塑性酚醛树脂100份，搅拌约4小时，加入制备好的含偶联剂的热固性酚醛树脂液，待搅拌均匀后加入制备好的增韧剂及0.8份增塑剂邻苯二甲酸二辛酯。搅拌3小时后加入固化剂乌洛托品4份，并用6份酒精冲洗以上使用的容器，加入搅拌器继续搅拌5小时，放料装桶密封，得到砂轮网片用粘接剂。

实施例3：

根据表1实施例3中原料组成及重量份数，在35份热固性酚醛树脂液中加入1.2份硅烷偶联剂KH-550，搅拌均匀，放置备用。取1份增韧剂聚乙烯醇缩丁醛溶于5份酒精中，充分溶解备用。之后在大型搅拌器中加入100份酒精，开动搅拌器搅拌，加入热塑性酚醛树脂95份，搅拌约3.5小时，加入制备好的含偶联剂的热固性酚醛树脂液，待搅拌均匀后加入制备好的增韧剂及1份增塑剂邻苯二甲酸二丁酯。搅拌4小时后加入固化剂乌洛托品2份，并用5份酒精冲洗以上使用的容器，加入搅拌器继续搅拌5小时，放料装桶密封，得到砂轮网片用粘接剂。

实施例4：

根据表1实施例4中原料组成及重量份数，在35份热固性酚醛树脂液中加入1.2份硅烷偶联剂KH-560，搅拌均匀，放置备用。取0.5份聚乙烯醇缩丁醛和0.5份环氧树脂溶于5份酒精中，充分溶解备用。之后在大型搅拌器中加入85份酒精，开动搅拌器搅拌，加入热塑性酚醛树脂100份，搅拌约3.5小时，加入制备好的含偶联剂的热固性酚醛树脂液，待搅拌均匀后加入制备好的增韧剂及1份增塑剂邻苯二甲酸二丁酯。搅拌4小时后加入固化剂乌洛托品2份，并用5份酒精冲洗以上使用的容器，加入搅拌器继续搅拌6小时，放料装桶密封，得到砂轮网片用粘接剂。

实施例5：

根据表1实施例5中原料组成及重量份数，在25份热固性酚醛树脂液中加入0.5份硅烷偶联剂Si-603和0.5份硅烷偶联剂KH-550，搅拌均匀，放置备用。取0.8份增韧剂环氧树脂溶于5份酒精中，充分溶解备用。之后在大型搅拌器中加入90份酒精，开动搅拌器搅拌，加入热塑性酚醛树脂95份，搅拌约3.5小时，加入制备好的含偶联剂的热固性酚醛树脂液，待搅拌均匀后加入制备好的增韧剂及0.5份邻苯二甲酸二丁酯和0.5份邻苯二甲酸二辛酯。搅拌4小时后加入固化剂乌洛托品4份，并用5份酒精冲洗以上使用的容器，加入搅拌器继续搅拌6小时，放料装桶密封，得到砂轮网片用粘接剂。

对比例：

从市场上购买的普通的酚醛树脂粘结剂。

性能测试：

选取本发明实施例1-5中制得的粘接剂以及对比例中的粘结剂浸渍砂轮网片，并对浸渍后的砂轮网片进行性能测试，结果如表2所示。

表2用实施例1-5和对比例粘接剂浸渍的砂轮网片的性能测试结果

表3实施例1-5和对比例粘接剂浸渍的砂轮网片制备得到的砂轮性能测试结果

从表中得出，使用本发明粘接剂浸渍的砂轮网片，径向、纬向伸断裂强度强度都有所提高，在同样性能的砂轮中使用可以适当降低网片规格和数量，节约成本。使用本发明粘接剂浸渍的砂轮网片制备得到的砂轮，2#和3#的砂轮回转强度提升较大。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正。

Claims (7)

1.一种砂轮网片用粘接剂，其特征在于，所述粘接剂由以下重量份数的原料制成：

热塑性酚醛树脂：80-110份          固化剂：1-6份

热固性酚醛树脂液：20-40份         酒精：60-140份

增韧剂：0.5-2份  偶联剂：0.5-2份  增塑剂：0.5-2份。

2.根据权利要求1所述的一种砂轮网片用粘接剂，其特征在于，所述粘接剂由以下重量份数的原料制成：

热塑性酚醛树脂：90-100份          固化剂：2-4份

热固性酚醛树脂液：25-35份         酒精：80-120份

增韧剂：0.5-1份  偶联剂：1-1.5份  增塑剂：0.5-1份。

3.根据权利要求1所述的一种砂轮网片用粘接剂，其特征在于，所述固化剂为乌洛托品。

4.根据权利要求1所述的一种砂轮网片用粘接剂，其特征在于，所述增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛、环氧树脂中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的一种砂轮网片用粘接剂，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂Si-603、硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂KH-570、硅烷偶联剂DL-602、硅烷偶联剂DL-171中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种砂轮网片用粘接剂，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的砂轮网片用粘接剂，其特征在于，所述粘接剂的制备方法包括以下步骤：

S1：在热固性酚醛树脂液中加入增强剂，搅拌均匀，放置备用；

S2：取增韧剂溶于酒精中，充分溶解备用；

S3：在搅拌器中加入酒精，开动搅拌器搅拌，加入热塑性酚醛树脂，搅拌约3-4小时，直到酚醛树脂块全部溶解，加入步骤S1得到的含偶联剂的热固性酚醛树脂液，搅拌均匀，加入增塑剂及步骤S2得到的增韧剂；

S4：搅拌3-4小时后加入固化剂，继续搅拌4-6小时，放料装桶密封，得到砂轮网片用粘接剂。