[发明专利]一种耐磨金刚石树脂磨具及其制备方法

说明书

本发明涉及一种耐磨金刚石树脂磨具及其制备方法，包括：A将酚醛树脂粉碎后按照一定配比与粉末丁苯橡胶进行共混密炼改性，B以改性酚醛树脂为粘合剂，按照一定比例配以金刚石等原辅料经充分混合后热压成型并进行固化得到金刚石磨具。其特征在于本发明采用粉末丁苯橡胶与酚醛树脂密炼共混改性增韧，混合时间短，且不影响酚醛树脂的性能，增韧效果良好，加工所得金刚石磨具具有一定弹性形变能力，可缓冲磨削过程中的冲击力。

技术领域

本发明涉及一种耐磨金刚石树脂磨具及其制备方法。

背景技术

酚醛树脂具有良好的粘结性，而且其固化后具有较高的耐磨性和优异的力学性能，耐热性能良好。金刚石树脂磨具因其自锐性好、磨削力小、不易堵塞、磨削热少等特性深受使用者欢迎，而且酚醛树脂粘合剂的磨具具有一定的弹性形变能力，在磨削加工时可有效缓冲磨削时的冲击力，不仅可使被加工表面光洁度良好，而且大大降低被加工表面的粗糙度。但是，由于固化后酚醛树脂的芳核间只有亚甲基连接，从而表现出脆性，且韧性较差，这就使得被磨削物件表面出现划痕，明显降低光洁度。这就大大限制了酚醛树脂在磨削工具中的应用。

为了克服酚醛树脂韧性较差的缺陷，需在酚醛树脂中加入增韧改性剂。目前酚醛树脂的增韧改性剂主要包括内增韧剂(如腰果壳油、桐油等)和外增韧剂(如丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、羟基丁腈橡胶等)两大类。但是利用上述增韧剂增韧改性时，由于增韧剂和酚醛树脂在高温条件下长时间混合，酚醛树脂中存在的酚羟基和亚甲基等官能团因较易发生氧化而使酚醛树脂本身的耐热性和耐氧化性受到严重影响，进而导致酚醛树脂性能显著降低。

为了解决上述问题，设计发明一种新型酚醛树脂增韧改性剂，使得改性后酚醛树脂的韧性提高，同时通过改进增韧剂与酚醛树脂的混合工艺，既能实现增韧剂与酚醛树脂的高效混合，增强两者相容性，又保障酚醛树脂性能不受影响，进一步提高两者相互作用力，从而作为粘合剂能够更好地应用于金刚石磨具中。

发明内容

为解决酚醛树脂粘合剂在金刚石树脂磨具应用中的上述问题，本发明提供一种新型耐磨金刚石树脂磨具及其制备方法，使得金刚石磨具的粗糙度显著降低，又能保障良好的表面光洁度，同时也延长了金刚石树脂磨具的使用寿命。

为了实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

一种耐磨金刚石树脂磨具，该磨具是由下述重量份的各组分制备而成：

粘合剂20～40份，金刚石12～20份，碳化硅23～40份，铜粉10～23份，氧化铬粉2～10份；

所述的粘合剂为酚醛树脂粘合剂，由酚醛树脂粉71～82份，增韧剂2～18份，乌洛托品8～15份制备而成。

所述的增韧剂为粉末丁苯橡胶，其直径小于1mm，于5～10℃条件下合成，且其凝胶质量分数为0.2％～2％，其结构式如下：

其中，x＝780-900、y＝150-240、z＝160-300。

此种丁苯橡胶分子量相对较低，分子链规整性好，与酚醛树脂分子链结构具有相似性，两者相容性较好，经密炼改性后，粉末丁苯橡胶与酚醛树脂两相界面接触面积增大，在界面处的相互作用形式也发生相应改变，界面作用力增强，同时，密炼过程中丁苯橡胶分子发生一定程度的交联并与酚醛树脂分子形成交叉网络结构，相容性进一步增强，从而使改性后的酚醛树脂表现出良好的柔韧性，所制备的金刚石树脂磨具弹性形变能力增强，抗折强度和冲击韧性显著增加。

所述的金刚石为粒度为M10/20、M12/22、M20/30中的一种或者多种配合使用；所述的碳化硅为粒度为M6/12、M10/20、M12/22中的一种或多种配合使用；所述的铜粉为粒度为300目、250目、200目中的一种或多种配合使用。

制备所述的耐磨金刚石树脂磨具，具体步骤如下：

A粘结剂的制备：