一文读懂树pg电子官方脂结合剂砂轮

　　图1 树脂结合剂砂轮结构图2 苯酚、相关醛类和酚醛树脂的结构图3 聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺结构图4 树脂砂轮制造过程图5 树脂砂轮压制图6 压制砂轮的理论硬度偏差示意图图7 示例：两款砂轮——不同宽度（bs）和类似砂轮直径（ds）条件下，固化温度曲线 树脂结合剂砂轮固化时的温度曲线 砂轮中常见的树脂和填料含量百分比

　　树脂磨轮由树脂结合剂中的磨料颗粒组成，可能含有或不含有填料（见图1）。与烧结粘合工具相比，这种砂轮类型通常具有较低的孔隙率。

　　树脂是能够硬化的粘稠液体。它们是聚合物，即由单体组成的大分子链。单体是含有C、H、O、N、Cl、S或F的元素的物质，由此合成低聚物（“树脂”）。然后，这些低聚物在第二步中被转化为交联的、不溶的聚合物，这一步被称为固化，可能涉及到热、催化剂、填料或压力。

　　磨具树脂结合剂由单一树脂或树脂组合构成，可能含有填料。树脂本身通常是通过酯化或皂化有机化合物制造的。填料不仅有加强结合剂在韧性、耐热性、强度和破裂安全性方面的任务，而且还有支持磨削过程作为次要磨料的作用。硅酸盐、硫化物、卤化物增加了结合剂的强度和耐磨性，并阻止了树脂的氧化降解。在切割轮中，树脂结合剂还被玻璃纤维、亚麻布等体材料加强。

　　酚醛树脂结合剂，特别是酚醛醛树脂结合剂，是最常见的树脂结合剂；这种结合剂类型的工具在传统砂轮中占据了最大的市场份额，仅次于烧结工具。最初，这种结合剂类型被称为酚醛塑料，因此在许多砂轮规格中保留了字母“B”。与其他树脂相比，酚醛树脂的价格更便宜，更容易成型。

　　酚醛树脂是通过酚和醛的反应得到的。酚是芳香化合物，羟基与芳香环键合（见图2）。酚的合成通常是通过丙烯过程完成的，这是一个将丙烯（异丙苯）和空气氧化为丙烯过氧化物的过程，然后将丙烯过氧化物裂解为酚和丙酮。安全性是工厂设计和操作的关键因素，因为氧化过程接近可燃极限，丙烯过氧化物是一种不稳定的物质。

　　用于砂轮结合剂生产的相关醛包括甲醛、糠醛和六甲基四胺。甲醛是一种有害化学品，当浓度超过一定程度时，可能会刺激眼睛、鼻子和喉咙（见图2）。六次甲基四胺，也称为乌洛托品，是酚醛树脂结合剂中常见的硬化剂（见图2）。基本氧化物如氧化钙或氧化镁是酚醛树脂中的固化加速剂。

　　催化方式和酚与醛的摩尔比导致树脂是resole型还是novolak型。Resoles可以通过酸、碱或热条件轻松固化；novolaks通过六甲基四胺的甲醛、固体resoles或其他方法固化。Resoles可以是固体resole、resole溶液或水性resole；novolaks可以是固体树脂、novolak溶液、水性novolak分散液和含有六甲基四胺的粉末树脂。对于磨料工具的制造，水性resole和粉末novolak是最重要的形式。

　　砂轮的酚醛树脂结合剂包含液体（resole）和粉末（novolak），直接和改性酚醛树脂，含有润湿剂的粉末树脂，或低熔点酚醛树脂与粉末酚醛树脂的组合。可以进行各种改性，如与环氧树脂、橡胶、聚乙烯醇丁酮等的改性。此外，用于超硬磨料的酚醛树脂结合剂通过SiC颗粒和固体润滑剂进行增强。酚醛树脂通过聚缩反应在大约150-200°C下固化。Gardziella等人给出了用于生产磨具的单一液体和树脂粉的详细组成。

　　聚酰亚胺是聚合物，其分子链中的一个环中含有非碳原子氮（见图3）。聚酰胺-酰亚胺是同一聚合物家族的成员，含有芳香环和氮键（见图3）。

　　聚酰胺和聚酰亚胺结合剂比酚醛树脂结合剂具有更高的韧性、热阻和弹性。聚酰亚胺结合剂的韧性是酚醛结合剂的5到10倍，可以承受300°C的温度20倍的时间。然而，较高的价格使得这种粘合系统类型的使用限制在特殊应用和超硬磨料上。聚酰亚胺树脂是高产量硬质合金磨削的主要结合剂类型，特别是用于凹槽磨削，或用于冷却润滑剂下的切割磨削。

　　环氧或聚氨酯轮是树脂粘合轮中最软的。对于传统磨料，常用于双盘和外圆磨削。然而，对于超硬磨料，环氧或聚氨酯结合剂似乎仅限于玻璃和陶瓷行业的微米钻石颗粒应用。环氧树脂的特性是它们的环氧基，由环氧环（–CH2–O–CH2–）组成。然后，环氧树脂与流体硬化剂硬化为聚合物。

　　树脂粘合磨具是通过混合、压制和在约200°C的温度下硬化制造的（见图4）。树脂通常由两个主要成分树脂和硬化剂组成。混合会产生反应性树脂材料。在硬化过程中，树脂的粘度升高，生成一种硬塑性材料。

　　混合通常分为几个步骤，湿混合、干混合和最后混合（见图4）。在湿混合步骤中，磨料颗粒和液体树脂或糠醛（一种润湿剂）结合在一起。磨料颗粒将被涂。