A. 谁能告诉我砂轮的制作工艺流程
砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂,经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同,砂轮的特性差别很大,因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、力度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。
编辑本段分类
砂轮种类繁多。 按所用磨料可分为普通磨料(刚玉和碳化硅等)砂轮和天然磨料超硬磨料和(金刚石和立方 砂轮
氮化硼等)砂轮; 按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等;按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。 由于砂轮通常在高速下工作,因而使用前应进行回转试验(保证砂轮在最高工作转速下,不会破裂)和静平衡试验(防止工作时引起机床振动)。砂轮在工作一段时间后,应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。
编辑本段砂轮的属性
砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。 砂轮的特性由磨料、粒度、硬度、结合剂、形状及尺寸等因素来决定, 砂轮
现分别介绍如下。
(1)磨料及其选择
磨料是制造砂轮的主要原料,它担负着切削工作。因此,磨料必须锋利,并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。常用磨料的名称、代号、特性和用途见表1 。 表1 常用磨料 系别 名称 代号 主要成分 显微硬度(HV) 颜色 特性 适用范围
氧化物系 棕刚玉 A AL2O3 91-96% 2200-2288 棕褐色 硬度高,韧性好,价格便宜 磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜
白钢玉 WA AL2O397-99% 2200-2300 白色 硬度高于棕刚玉,磨粒锋利,韧性差 磨削淬硬的碳钢、高速钢
碳化物系 黑碳化硅 C SiC>95% 2840-3320 黑色带光泽 硬度高于钢玉,性脆而锋利,有良好的导热性和导电性 磨削铸铁、黄铜、铝及非金属
绿碳化硅 GC SiC>99% 3280-3400 绿色带光泽 硬度和脆性高于黑碳化硅,有良好的导电性和导热性 磨削硬质合金、宝石、陶瓷、光学玻璃、不锈钢
高硬磨料 立方氮化硼 CBN 立方氮化硼 8000-9000 黑色 硬度仅次于金刚石,耐磨性和导电性好,发热量小 磨削硬质合金、不锈钢、高合金钢等难加工材料
人造金刚石 MBD 碳结晶体 10000 乳白色 硬度极高,韧性很差,价格昂贵 磨削硬质合金、宝石、陶瓷等高硬度材料
注:括号内的代号是旧标准代号。
(2)粒度及其选择
粒度是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大 外圆磨砂轮
于 40μm的磨料,称为磨粒。用筛选法分级,粒度号以磨粒通过的筛网上每英寸长度内的孔眼数来表示。如60 # 的磨粒表示其大小刚好能通过每英寸长度上有60孔眼的筛网。对于颗粒尺寸小于40μm的磨料,称为微粉。用显微测量法分级,用W和后面的数字表示粒度号,其W后的数值代表微粉的实际尺寸。如W20表示微粉的实际尺寸为20μm。各种粒度号的磨粒尺寸见表2 。 表2 磨料粒度号及其颗粒尺寸 磨 粒 磨 粒 微 粉
粒 度 号 颗 粒 尺 寸 ( um ) 粒度号 颗 粒 尺 寸 ( um) 粒 度 号 颗 粒 尺 寸 (um)
14 # 1600~1250 70 # 250~200 W40 40~28
16 # 1250~1000 80 # 200~160 W28 28~20
20 # 1000~800 100 # 160~125 W20 20~14
24 # 800~630 120 # 125~100 W14 14~10
30 # 630~500 150 # 100~80 W10 10~7
36 # 500~400 180 # 80~63 W7 7~5
46 # 400~315 240 # 63~50 W5 5~3.5
60 # 315~250 280 # 50~40 W3.5 3.5~2.5
注:比 14 # 粗的磨粒及比 W3.5 细的微粉很少使用,表中未列出。 磨料粒度的选择,主要与加工表面粗糙度和生产率有关。 粗磨时,磨削余量大,要求的表面粗糙度值较大,应选用较粗的磨粒。因为磨粒粗、气孔大,磨削深度可较大,砂轮不易堵塞和发热。精磨时,余量较小,要求粗糙度值较低,可选取较细磨粒。一般来说,磨粒愈细,磨削表面粗糙度愈好。 不同粒度砂轮的使用范围 [1] 粒度号 颗粒尺寸范围/μm 适用范围 粒度号 颗粒尺寸范围/μm 适用范围
12-36 2000-1600 500-400 粗磨、荒磨、切断钢坯、打磨毛刺 W40-20 40-28 20-14 精磨、超精磨、螺纹磨、珩磨
46-80 400-315 200-160 粗磨、半精磨、精磨 W14-10 14-10 10-7 精磨、精细磨、超精磨、镜面磨
100-280 165-125 50-40 精磨、成型磨、刀具刃磨、珩磨 W7-3.5 7-5 3.5-2.5 超精磨、镜面磨、制作研磨剂等
(3)结合剂及其选择
砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。常用的结合剂种类、性能及用途见表4 。 表4 常用结合剂 种类 代号 性能 用途
陶瓷 V 耐热性、耐腐蚀性好、气孔率大、易保持轮廓、弹性差 应用广泛,适用于 v<35m/s的各种成形磨削、磨齿轮、磨螺纹等
树脂 B 强度高、弹性大、耐冲击、坚固性和耐热性差、气孔率小 适用于 v>50m/s的高速磨削,可制成薄片砂轮,用于磨槽、切割等
橡胶 R 强度和弹性更高、气孔率小、耐热性差、磨粒易脱落 适用于无心磨的砂轮和导轮、开槽和切割的薄片砂轮、抛光砂轮等
金属 M 韧性和成形性好、强度大、但自锐性差 可制造各种金刚石磨具
(4)硬度 注:括号内的代号是旧标准代号。
(4)硬度及其选择
砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒在磨削力作用下脱落的难易程度。砂轮的硬度软,表示砂轮的磨粒容易脱落,砂轮的硬度硬,表示磨粒较难脱落。砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。同一种磨料可以做成不同硬度的砂轮,它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”,选择砂轮的硬度,实际上就是选择砂轮的自锐性,希望还锋利的磨粒不要太早脱落,也不要磨钝了还不脱落。 根据规定,常用砂轮的硬度等级见表5 。 表5 常用砂轮硬度等级 硬度等级 大级 超软 软 中软 中 中硬 硬 超硬
小级 超软 软1 软2 软3 中软1 中软2 中1 中2 中硬1 中硬2 中硬3 硬1 硬2 超硬
代号 D E F G H J K L M N P Q R S T Y
注:括号内的代号是旧标准代号;超软,超硬未列入;表中 1 , 2 , 3 表示硬度递增的顺序。 选择砂轮硬度的一般原则是:加工软金属时,为了使磨料不致过早脱落,则选用硬砂轮。加工硬金属时,为了能及时的使磨钝的磨粒脱落,从而露出具有尖锐棱角的新磨粒(即自锐性),选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时,砂轮的工作磨粒磨损很慢,不需要太早的脱离;后者是因为在磨削硬材料时,砂轮的工作磨粒磨损较快,需要较快的更新。 精磨时,为了保证磨削精度和粗糙度,应选用稍硬的砂轮。工件材料的导热性差,易产生烧伤和裂纹时(如磨硬质合金等),选用的砂轮应软一些。
(5)组织
砂轮的组织是指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。通常以磨粒所占砂轮体积的百分比来分级。砂轮有三种组织状态:紧密、中等、疏松;细分成 0-14号间,共15级。组织号越小,磨粒所占比例越大,砂轮越紧密;反之,组织号越大,磨粒比例越小,砂轮越疏松,见表6.10。 表 6.10 砂轮组织分类 组织号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
磨粒率% 62 60 58 56 54 52 50 48 46 44 42 40 38 36 34
类别 紧密 中等 疏松
应用 精磨、成型磨 淬火工件、刀具 韧性大和硬度低的金属
(6)形状尺寸及其选择
根据机床结构与磨削加工的需要,砂轮制成各种形状与尺寸。表6 是常用的几种砂轮形状、尺寸、代号及用途。 砂轮的外径应尽可能选得大些,以提高砂轮的圆周速度,这样对提高磨削加工生产率与表面粗糙度有利。此外,在机床刚度及功率许可的条件下,如选用宽度较大的砂轮,同样能收到提高生产率和降低粗糙度的效果,但是在磨削热敏性高的材料时,为避免工件表面的烧伤和产生裂纹,砂轮宽度应适当减小。 表6 常用砂轮形状及用途 砂轮名 称 简图 代号 尺寸表示法 主要用途
平形砂 轮
P P D × H × d 用于磨外圆、内圆、平面和无心磨等
双面凹砂轮
PSA PSA D × H × d—2—d 1 × t 1 × t 2 用于磨外圆、无心磨和刃磨刀具
双斜边砂轮
PSX PSX D × H × d 用于磨削齿轮和螺纹
筒形砂 轮
N N D × H × d 用于立轴端磨平面
碟形砂 轮
D D D × H × d 用于刃磨刀具前面
碗形砂 轮
BW BW D × H × d 用于导轨磨及刃磨刀具
举例说明
编号的含义 41-A30Q4BF MAX SPEED R.P.M 41 按国际惯例指 T41- 平行砂轮 T42- 钹型切断砂轮 T27- 钹型磨片砂轮 A 磨料: A- 棕刚玉 WA- 白刚玉 C- 黑炭化硅 GC 绿碳化硅 AC 混合磨料 SA- 单晶刚玉 MA- 微晶刚玉 BA- 黑刚玉 ZA- 锆刚玉 PA- 铬刚玉 FA- 半脆刚玉 SG- 陶瓷刚玉 SC- 立方碳化硅 BC- 碳化硼 D- 金刚石 30 磨料粒度:分 16 、 20 、 24 、 30 、 36 、 40 、 46 、 54 、 60 、 70 、 80 、 90 、 100 、 120 、 150 、 180 、 220 .240(以细称为微粉) Q 砂轮硬度 分: F 、 Q 、 H 、 J 、 K 、 L 、 M 、 N 、 P 、 Q 、 R 、 S 、 T 、 Y 4 组织号:根据磨料在砂轮制品中所占的体积比率分 0 、 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、 10 、 11 、 12 B 结合剂类型 F 增强型 MAX SPEED 最大允许线速度 米 / 秒 R.P.M 最大允许转速 转 / 分
编辑本段注意事项
砂轮的使用有一定的危险性。为了大家的安全,下边列出使用中的注意事项: 砂轮机是机械工厂最常用的机器设备之一,它的安装是否合理,是否符合安全要求;它的使用方法是否正确,是否符合安全操作规程。这些问题都直接关系到每一位职工的人身安全,因此在实际的使用中必须引起我们足够的重视。
1 安装过程中的注意事项
安装时首先要对砂轮的安全质量进行检测,方法,用尼绒锤(也可以用笔)轻敲砂轮侧面,音响清脆则没问题. 定位问题 砂轮机安装在什么位置,是我们安装过程中首先要考虑的问题,只有选定了合理又合适的位置,我们才能进行其它的工作。砂轮机禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方,一般较大的车间应设置专用的砂轮机房。如果确因厂房地形的限制不能设置专用的砂轮机房,应在砂轮机正面装设不低于1.8m高度的防护档板,并且档板要求牢固有效。 平衡问题 砂轮的不平衡主要是由砂轮的制造和安装不准确,使砂轮重心与回转轴不重合而引起的。不平衡造成的危害主要表现在两个方面,一方面在砂轮高速旋转时,引起振动,易造成工件表面产生多角形振痕;另一方面,不平衡加速了主轴的振动和轴承的磨损,严重时会造成砂轮的破裂,甚至造成事故。因此,要求直很大大于或等于200mm的砂办公楼装上卡盘后应先进行静平衡,砂轮在经过整形修整后或在工作中发现不平衡时,应重复进行静平衡。 匹配问题 匹配问题主要是指卡盘与砂轮的安装配套问题。按标准要求,砂轮卡盘直径不得小于被安装砂办公楼直径的1/3,且相应规定砂轮磨损到直径比卡盘直径大10mm时应更换新砂轮。这样就存在一个卡盘和砂轮的匹配问题,否则会出现这样的情况,“大马拉小车”造成设备和材料的浪费;“小马拉大车”又不符合安全要求,易造成人身事故。因此,卡盘与砂轮的合理匹配,一方面可以节约设备,切约材料;另一方面又符合安全操作要求。此外,在砂轮与卡盘之间还应加装直径大于卡盘直径2mm,厚度为1mm~2mm的软垫。 防护问题 防护罩是砂轮机最主要的防护装置,其作用是:当砂轮在工作中因故破坏时,能够有效地罩住砂轮碎片,保证人员的安全。砂轮防护罩的形状有圆形和方形两种,其最大开口角度不允许超过90°;防护罩的材料为抗拉强度不低于415N/mm2的钢。更换新砂轮时,防护罩的安装要牢固可靠,并且防护罩不得随意拆卸或丢弃不用。 挡悄屏板是砂轮机的主要防护附件之一,防护罩在主轴水平面以上开口大于等于30(时必须设此装置。它的主要功能是用来遮挡磨削过程中的飞悄,以免伤及操作人员。它安装于防护罩开口正端,宽度应大于砂轮防护罩宽度,并且应牢固地固定在防护罩上。此外,要求砂轮圆周表面与档板的间隙应小于6mm。 托架问题 托架是砂轮机常用的附件之一,按规定砂轮直径在150mm以上的砂轮机必须设置可调托架。砂轮与托架之间的距离应小于被磨工件最小外形尽寸的1/2,但最大不应超过3mm。 接地问题 砂轮机使用动力线,因此设备的外壳必须有良好的接地保护装置。这也是易造成事故的重要因素之一。
2 使用过程中的注意事项
侧面磨削问题 在砂轮机的日常使用中,我们常常可以发现有的操作者不分砂轮机的种类、不分砂轮的种类,随意地就使用砂轮的侧面进行磨削,这是严重违反安全操作规程的违章操作行为。按规程用圆周表面做工作面的砂轮不宜使用侧面进行磨削,这种砂轮的径向强度较大,轴向强度很小,操作者用力过大时会造成砂轮破碎,甚至伤人,在实际的使用过程中应禁止这种行为。 正面操作问题 在日常的使用中,许多操作者总习惯正对着砂轮进行操作,原因是这个方向上能用上劲,其实这种行为是砂轮机操作中应特别禁止的行为。按操作规程,使用砂轮机磨削工件时,操作者应站在砂轮的侧面,不得在砂轮的正面进行操作,以免砂轮出故障时,砂轮飞出或砂轮破碎飞出伤人。 用力操作问题 在砂轮机的使用时,有些操作者,尤其是年青的操作者,为求磨削的速度快,用力过大过猛,这是一种极不安全的操作行为。任何砂轮的平身都有一定的强度,这样做很可能会造成砂轮的破碎,甚至是飞出伤人,也是一种应禁止的行为。 共同操作问题 在实际的日常操作中,也有这样的情况发生,有人为赶生产任务、抢工作时间,两人共用一台砂轮机同时操作,这是一种严重的违章操作行为,应严格禁止。一台砂轮机不够用的时候,可以采用添加砂轮机的办法解决,绝对不允许同时共用一台砂轮机。
3 更换过程中的注意事项
磨损问题 任何砂轮都有它的一定的使用磨损要求,磨损情况达到一定的程度就必须重新更换新的砂轮。不能为了节约材料,就超磨损要求使用,这是一种极不安全的违章行为。一般规定,当砂轮磨损到直径比卡盘直径大10mm时就应更换新砂轮。 有效期问题 从库房领出的新砂轮不一定是合格的砂轮,甚至从厂家买进的新砂轮也不一定是合格的砂轮。任何砂轮都有它一定的有效期限,在有效期限内使用,它是合格砂轮;超过有效期使用,就不一定是合格的砂轮。规程规定“砂轮应在有效期内使用,树脂和橡胶结合剂砂轮存贮一年后必须经回转试验,合格者方可使用”。 质地问题 在使用过程中,如果发现砂轮局部出现裂纹,应立即停止使用,重新更换新的砂轮,以免造成砂轮破碎伤人事故。
4 其它应注意事项
环境问题 砂轮机一般应设置专用砂轮机房,且严禁在砂轮机房或砂轮机附近堆放易燃易爆的物品,以免发生火灾或爆炸事故,也不应在砂轮机附近乱放其它零件或物品。 管理问题 砂轮机应有专人负责,凡非本单位人员欲在砂轮机上磨削物件时,需经专职负责人许可,并且严格遵守安全操作规程,严禁未经负责人员同意,外人私自乱用砂轮机。此外,砂轮的更换亦应由专人负责,禁止他人私自更换、安装砂轮。 关车问题 操作人员停止工作后,应立即关车。禁止砂轮机在无人使用、无人管理的情况下空转。此外,使用后应保持中短波轮机的清洁。
B. 树脂金刚石砂轮生产配方工艺
这些都是行业的机密,尤其是配方一般人是不会告诉你的,工艺简单配方很难
C. 树脂砂轮怎么做才好
1 选择优质砂轮。2 大幅度提高砂轮转速。3 减小接触压力。会提高一些效率,甚至可能出现版20个产品才修磨一权次砂轮的效果。
注意:采购砂轮的时候挑选线速度高的品种,才可以提高转速,避免离心力损坏砂轮。
D. 树脂金刚石砂轮生产工艺
工艺其实很多时候不比配方重要性差,具体要看什么配方的结合剂来确定工艺!有什么问题你可以找我聊聊!就网络来消息吧!
E. 做树脂砂轮的全套生产设备有哪些
计量设备是必不可少的,比如台称之类的
如果做平面磨砂轮的话,还需要平面磨床,车床等,做无心磨的话,还需要平衡仪等检查设备,另外硬度机是必需的。
F. 砂轮是怎么制作的
砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂,经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同,砂轮的特性差别很大,因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮的特性主要是由磨料、力度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。砂轮种类繁多,按所用磨料可分为普通磨料,刚玉和碳化硅等,砂轮和天然磨料超硬磨料和金刚石和立方;按形状可分为平形砂轮、斜边砂轮、筒形砂轮、杯形砂轮、碟形砂轮等;按结合剂可分为陶瓷砂轮、树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮等。砂轮的特性参数主要有磨料、粘度、硬度、结合剂、形状、尺寸等。由于砂轮通常在高速下工作,因而使用前应进行回转试验和静平衡试验。砂轮在工作一段时间后,应进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状。
磨料是制造砂轮的主要原料,它担负着切削工作。因此,磨料必须锋利,并具备高的硬度、良好的耐热性和一定的韧性。砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂。砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力主要决定于结合剂的性能。安装时首先要对砂轮的安全质量进行检测,方法,用尼绒锤(也可以用笔)轻敲砂轮侧面,音响清脆则没问题.定位问题砂轮机安装在什么位置,是我们安装过程中首先要考虑的问题,只有选定了合理又合适的位置,我们才能进行其它的工作。砂轮机禁止安装在正对着附近设备及操作人员或经常有人过往的地方,一般较大的车间应设置专用的砂轮机房。
G. 生产树脂砂轮切割片需要些什么手续 急 谢谢
什么手续也不需要,只要钱。生产树脂砂轮切割片不是那么简单的,需要经过配料、混料、热压成型、再固化、再加工等工序,关键是需要压力机等大型设备,占地大,投资多。生产电镀金刚石砂轮倒是比较容易些。
H. 棕刚玉树脂砂轮生产需要什么
磨料(刚玉.碳硅).
粒度抄(粗细46---120常用)
结合度(软硬H-I-J-K-L)
组织(气孔5.6.7.8),
结合剂(陶瓷烧结.树脂.橡胶等----)
以上五大要素均各成体系及不同配方及配比计算公式.
树脂结合剂各原料又有分种类等级,
要看实际被切削的工件及各厂的心证经验而定.
你的问题范围很广泛,是一个砂轮厂的全面配方资料,
无法在此详细回答,
找个愿意给你全部配方的砂轮厂是最便捷的方式,
但这属于机密资料,
肯给应该也是要花钱买技术的.
I. 树脂砂轮配方
一种树脂砂轮配方,包括质量分数为27.29%的树脂结合剂、包括16.01%的金刚石、17.21%的碳化硅、6.86%的白钢玉、9.22%的冰晶石、5.53%的白云石、8.31%的氧化钛和9.56%的氧化铈的磨料。
一种树脂砂轮,包括锥台部,设置于锥台大端的研磨环、设置于锥台小端的安装杆,研磨环按上述配方制造。
优选的,研磨环的端部设置有排屑凹位。
有益效果是:与现有技术相比,本发明的一种树脂砂轮及树脂砂轮配方通过合理的配比,既可以保持砂轮的锋利性和耐磨性,提高加工效率的同时延长砂轮的寿命,避免不必要的报废,降低制造成本以及更换刀具所产生的时间成本。
现在我只能简单的告诉一下树脂金刚石的工艺流程;1,选配方,选结合剂,2,选超硬磨料,混料,过筛,让其均匀的混在一起,添加混润剂,树脂粉,然后均匀的混匀,3,铝基体,然后车加工,4,模具组装,5,非金刚石层投料,预压。6,金刚石层投料,预压。7,定模热压,8,硬化,9,机械加工,10,检查,11,打商标,12,成品入库。
J. 环氧树脂的成分和生产流程
环氧树脂化学成分
主要成份是:酚醛树脂;
酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂,其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。也是世界上最早由人工合成的,至今仍很重要的高分子材料。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
NL固化剂是酚醛树脂呋喃树脂的高效低毒固化剂。NL固化剂毒性低,基本无刺激味,树脂固化后强度高、耐蚀性好,使用用量少,操作方便,贮存期长。本品适用于热固性酚醛树脂及呋喃树脂的常温固化。用来配制酚醛树脂及呋喃胶泥;玻璃钢制品;制笔、制刷、竹木等制品的粘合;也可用作铸造树脂的室温固化剂。质量指标外观 暗灰色液体相对密度(20℃) 1.16±0.01粘度(涂-4,25℃)秒 20-30 总酸度(以H2SO4计)% 18±2 游离酸(以H2SO4计)% 3-5 贮存期 一年以上(密闭存放)应用对酚醛树脂或呋喃树脂,NL固化剂的用量范围一般为5-12%。环境温度20℃时,2130酚醛树脂的NL固化剂用量为8%左右,NL固化剂用量可随温度调整。参考配方 酚醛树脂 酒精 NL固化剂 石英粉酚醛胶泥 100 0-5 6-10 150-200玻璃钢腻子 100 0-5 6-10 120-200玻璃钢面料 100 10 8-15 10-1520℃时NL用量为8%,1小时左右初凝,使用期30分钟左右配方注意:酚醛树脂或呋喃树脂用NL固化剂来固化时,对填料的要求较高,要求填料的耐酸性达到规范的要求。劣质填料含有碳酸钙等会与酸性固化剂反应产生气泡,影响制品质量,并可能造成树脂不固化。包装及贮运10Kg、25Kg塑料桶装。室温密闭储存。可长期贮存,超过一年复测合格可继续使用。
材料简介
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
[编辑本段]应用特性
1、 形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。
2、 固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。
3、 粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。
4、 收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。
5、 力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、 电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。
7、 化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
8、 尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、 耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
类型分类
根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类:
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
2、 缩水甘油酯类环氧树脂
3、 缩水甘油胺类环氧树脂
4、 线型脂肪族类环氧树脂
5、 脂环族类环氧树脂
复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂,而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。其次是缩水甘油胺类环氧树脂。
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(1)二酚基丙烷型环氧树脂 二酚基丙烷型环氧树脂是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成。
工业二酚基丙烷型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多数的分子是含有两个环氧基端的线型结构。少数分子可能支化,极少数分子终止的基团是氯醇基团而不是环氧基。因此环氧树脂的环氧基含量、氯含量等对树脂的固化及固化物的性能有很大的影响。 工业上作为树脂的控制指标如下:
①环氧值。环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标,工业环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的物质的量数。环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。环氧当量的含义是:含有1mol环氧基的环氧树脂的克数。
②无机氯含量。树脂中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树脂的固化,同时也影响固化树脂的电性能,因此氯含量也环氧树脂的一项重要指标。
③有机氯含量。树脂中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量,它含量应尽可能地降低,否则也要影响树脂的固化及固化物的性能。
④挥发分。
⑤粘度或软化点。
(2)酚醛多环氧树脂 酚醛多环氧树脂包括有苯酚甲醛型、邻甲酚甲醛型多环氧树脂,它与二酚基丙烷型环氧树脂相比,在线型分子中含有两个以上的环氧基,因此固化后产物的交联密度大,具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它们是由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(3)其它多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂 这类树脂中具有实用性的代表有:间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂和三羟苯基甲烷型环氧树脂,这些多官能缩水甘油醚树脂固化后具有高的热变形温度和刚性,可单独
或者与通用E型树脂共混,供作高性能复合材料(ACM)、印刷线路板等基体材料。
(4)脂族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂 脂族多元醇缩水甘油醚分子中含有两个或两个以上的环氧基,这类树脂绝大多数粘度很低;大多数是长链线型分子,因此富有柔韧性。
2、其它类型环氧树脂
(1)缩水甘油酯类环氧树脂 缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较,它具有粘度低,使用工艺性好;反应活性高;粘合力比通用环氧树脂高,固化物力学性能好;电绝缘性好;耐气候性好,并且具有良好的耐超低温性,在超低温条件下,仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度,透光性、耐气候性好。
(2)缩水甘油胺类环氧树脂 这类树脂的优点是多官能度、环氧当量高,交联密度大,耐热性显著提高。上前国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性,来制造碳纤维增强的复合材料(CFRP)用于飞机二次结构材料。
(3)脂环族环氧树脂 这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的,它们的分子结构和二酚基丙烷型环氧树脂及其它环氧树脂有很大差异,前者环氧基都直接连接在脂环上,而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点:①较高的压缩与拉伸强度;②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能;③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。
(4)脂肪族环氧树脂 这类环氧树脂分子结构里不仅无苯核,也无脂环结构。仅有脂肪链,环氧基与脂肪链相连。环氧化聚丁二烯树脂固化后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。
使用指南
环氧树脂及环氧树脂胶粘剂本身无毒,但由于在制备过程中添加了溶剂及其它有毒物,因此不少环氧树脂“有毒”,近年国内环氧树脂业正通过水性改性、避免添加等途径,保持环氧树脂“无毒”本色。目前绝大多数环氧树脂涂料为溶剂型涂料,含有大量的可挥发有机化合物(VOC),有毒、易燃,因而对环境和人体造成危害。
环氧树脂一般和添加物同时使用,以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类:(1)固化剂;(2)改性剂;(3)填料;(4)稀释剂;(5)其它。
其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
由于用途性能要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下:
(一)环氧树脂的选择
1、 从用途上选择
作粘接剂时最好选用中等环氧值(0.25-0.45)的树脂,如6101、634;作浇注料时最好选用高环氧值(>0.40)的树脂,如618、6101;作涂料用的一般选用低环氧值(<0.25)的树脂,如601、604、607、609等。
2、 从机械强度上选择
环氧值过高的树脂强度较大,但较脆;环氧值中等的高低温度时强度均好;环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关,环氧值高固化后交联度也高,环氧值低固化后交联度也低,故引起强度上的差异。
3、 从操作要求上选择
不需耐高温,对强度要求不大,希望环氧树脂能快干,不易流失,可选择环氧值较低的树脂;如希望渗透性也,强度较好的,可选用环氧值较高的树脂。
(二)、固化剂的选择
1、固化剂种类:
常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺,另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂,加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。
环氧值是鉴定环氧树脂质量的最主要指标,环氧树脂的型号划分就是根据环氧值的不同来区分的。环氧值是指100克树脂中所含环氧基的克当量数。
2、固化剂的用量
(1)胺类作交联剂时按下式计算:
胺类用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活泼氢数目
G=环氧值(每100克环氧树脂中所含的环氧当量数)
改变的范围不多于10-20%,若用过量的胺固化时,会使树脂变脆。若用量过少则固化不完善。
(2)用酸酐类时按下式计算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=环氧值(0.6~1)为实验系数
3、 选择固化剂的原则:固化剂对环氧树脂的性能影响较大,一般按下列几点选择。
(1)、从性能要求上选择:有的要求耐高温,有的要求柔性好,有的要求耐腐蚀性好,则根据不同要求选用适当的固化剂。
(2)、从固化方法上选择:有的制品不能加热,则不能选用热固化的固化剂。
(3)、从适用期上选择:所谓适用期,就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的,一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。
(4)、从安全上选择:一般要求毒性小的为好,便于安全生产。
(5)、从成本上选择。
(三)、改性剂的选择
改性剂的作用是为了改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。常用改性剂有:
(1)、聚硫橡胶:可提高冲击强度和抗剥性能。
(2)、聚酰胺树脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗冲击鞣性。
(4)、丁腈橡胶类:提高抗冲击鞣性。
(5)、酚醛树脂类:可改善耐温及耐腐蚀性能。
(6)、聚酯树脂:提高抗冲击鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺树脂:增加抗化学性能和强度。
(8)、糠醛树脂:改进静弯曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯树脂:提高抗剥性和抗冲强度。
(10)、异氰酸酯:降低潮气渗透性和增加抗水性。
(11)、硅树脂:提高耐热性。
聚硫橡胶等的用量可以在50-300%之间,需加固化剂;聚酰胺树脂、酚醛树脂用量一般为50-100%,聚酯树脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化剂,也可以少量加些固化剂促使反应快些。
一般说来改性剂用量越多,柔性就愈大,但树脂制品的热变形温度就相应下降。
为改善树脂的柔性,也常用增韧剂如:邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的选择
填料的作用是改善制品的一些性能,并改善树脂固化时的散热条件,用了填料也可以减少环氧树脂的用量,降低成本。因用途不同可选用不同的填料。其大小最好小于100目,用量视用途而定。常用填料简介如下:
填料名称 作用
石棉纤维、玻璃纤维 增加韧性、耐冲击性
石英粉、瓷粉、铁粉、水泥、金刚砂 提高硬度
氧化铝、瓷粉 增加粘接力,增加机械强度
石棉粉、硅胶粉、高温水泥 提高耐热性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收缩率
铝粉、铜粉、铁粉等金属粉末 增加导热、导电率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及润滑性能
金刚砂及其它磨料 提高抗磨性能
云母粉、瓷粉、石英粉 增加绝缘性能
各种颜料、石墨 具有色彩
另外据资料报导适量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在树脂中能在高热度、压力下保持粘接性。
(五)、稀释剂的选择
其作用是降低粘度,改善树脂的渗透性。稀释剂可分惰性及活性二大类,用量一般不超过30%。常用稀释剂如下:
活性稀释剂
名称 牌号 用途 备注
二缩水甘油醚 600 ~30% 需多加计算量固化剂
多缩水甘油醚 630 同上 同上
环氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
环氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二环氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三环氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀释剂
名称 用量 备注
二甲苯 ~15% 不需多加固化剂
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化剂之前,必须对所使用的树脂、固化剂、填料、改性剂、稀释剂等所有材料加以检查,应符合以下几点要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘干,含少量水的溶剂应尽量少用。
(2)、纯度:除水份以外的杂质含量最好在1%以下,若杂质在5-25%时虽也可使用权,但须增加配方的百分比。少量使用时用试剂级较好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少验收条件的厂,使用前最好按配方做个小样试验。
(六)、固化的三个阶段
1. 液体-操作时间
操作时间(也是工作时间或使用期)是固化时间的一部份,混合之后,树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接,全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。
2.凝胶-进入固化
混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段),这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能,也将失去粘性。在这个阶段不能对其进行任何干扰。它将变成硬橡胶似的软凝胶物,你用大拇指将能压得动它。
因为这时混合物只是局部固化,新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接,因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何,接近固化的混合物这些能力在减小
3. 固体-最终固化
环氧混合物达到固化变成固体阶段,这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它,在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度,因此可以除去固定夹件,将它放在室温下维持若干天使它继续固化。
这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接,因此该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨,才能得到好的粘接机械强度。