18年专注酚醛树脂脲醛生产 提供产品整体解决方案
全国咨询热线 17320188259
酚醛树脂

酚醛树脂的性质及其对磨具机械性能的影响

返回列表 来源:河南派胜祥化工有限公司 日期:2018-08-03 09:19:58
酚醛树脂的性质及其对磨具机械性能的影响
1树脂粉的性质
  树脂粉在常温下是一种白色或淡黄色的半透明固体粉末,由于游离酚的存在,而且在空气中易吸收水分,所以存放时间长易变成粉红色的块状物。树脂粉的密度1.18~1.22g/cm3,软化点85~110℃,游离酚质量分数3.5%~7%。
  不加硬化剂的树脂粉是热塑性的,能溶于酒精、丁醇、丙酮、糠醛等。在硬化剂(如乌洛托品、甲醛等)作用下,经加热能转变成热固性的树脂。加了硬化剂的树脂粉,挥发物较少,加热反应不很激烈,一般90℃以前基本上不起反应,100~120℃时开始反应,但很缓慢,温度达到130℃时反应剧烈进行,温度达到150℃或更高时,树脂完全变为丙阶树脂。
  树脂粉的性质随着生产厂在制造方法上,原材料配比上,反应温度上的不同而有所不同,因此使用时应注意到这—点。
2树脂粉性质对磨具机械性能的影响
(1)树脂软化点的影响
  树脂软化点高低实质上是树脂缩聚程度的反映,软化点高,树脂缩聚较完全,分子量较大,反之软化点低,缩聚程度较差,分子量较小。
  从树脂软化点与磨具抗张强度的关系可看出,在相同工艺条件下,树脂软化点高的,其磨具抗张强度较高。

  树脂软化点的高低,对磨具硬度的影响不明显。但是对工艺过程的影响则是十分明显的。软化点低(如85℃)在破碎时容易发黏,而且放置过程中也容易结块,给生产带来不便,容易造成成型料结块。据有关资料介绍,树脂粉随着软化点的降低,制成的磨具耐水及耐碱性下降。软化点高的树脂粉有利于改善成型料的松散性,但软化点过高,成型料可塑性差,影响磨具的成型强度,特别是薄片砂轮。因而有的砂轮厂对树脂粉的软化点,夏天要求高些,冬天可适当低些。
(2)树脂粉粒度组成的影响
  在磨具制造中,为了使树脂粉分布均匀,并有利于硬化剂的充分接触,要求树脂粉的粒度愈细愈好。但太细不易加工,容易结块;如果粒度过粗。则成型料不易混均匀,影响磨具的强度和硬度。
  —般认为,正常使用的树脂粉,其中约有80%~85%是属于F240及更细粒度的树脂粉较合适。多次试验表明,250μm(100号筛)筛余物含量过多,将导致磨具强度和硬度的下降。因而生产中—般控制250μm(100号筛)筛余物的含量。
(3)树脂粉湿度的影响
  酚醛树脂粉容易在空气中吸收水分,变硬结块,这不但给生产带来麻烦,而且对磨具的机械强度和硬度均有影响。试验表明,当树脂粉湿度由0.9%增至1.2%时,制成的成型料不易压制,而且成型后坯件强度小。另外用湿度由0.176增至4.23%的树脂粉制成的磨具试块,其硬度降低两小级,抗张强度降低20%。
(4)固化剂(六次甲基四胺)加入量的影响
  乌洛托品是热塑性树脂的硬化剂。乌洛托品学名叫六亚甲基四胺,分子式为(CH26N4。是白色或淡黄色结晶粉状物,无臭、味甜,对皮扶有刺激性作用,加热至263℃升华,能溶于水,较难溶于乙醇,极难溶于乙醚,是弱有机碱。
  乌洛托品的作用是提供亚甲基(一CH2一),在热的作用下,使树脂的线型分子发生多方向的缩聚。最后形成网状或体型结构。至于其作用机理,有多种说法,目前较集中的看法是由于乌洛托品在水的存在下,受热的作用分解为甲醛和氨;
CH26N46H2O6CH2O4NH3
  甲醛CH2O)先与线型树脂中苯环上的邻对位作用生成羟甲基物,然后进一步缩聚生成网状或体型结构。有人试验证实,硬化初期,线型分子之间形成含二亚甲基胺桥(~CH2NHCH3~)的中间产物,在硬化最后阶段有部分氨以氨的形式析出,有一部分仍留在树脂中。
  乌洛托品加入量不足,树脂硬化不完全,影响磨具的强度,硬度的耐水性。试验表明,磨具制造中,乌洛托品加入质量占树脂粉质量的6%~14%为好。
  乌洛托品含量过高,过量的乌洛托品并不与树脂粉结合,而在硬化过程中分解挥发,使磨具的气孔增多,降低了磨具的强度和硬度。当然乌洛托品的加入量,还与树脂粉的性能、粒度、乌洛托品本身的纯度,粒度等因素有关。
一、树脂液的性质
  液体酚醛树脂在常温下是一种淡黄色至深褐色的粘性液体,密度为l.16~1.20g/cm3,黏度(涂4号杯法)为60~200s,能溶于乙醇、丙酮及糠醛中,而且也能溶于乙醇或丙酮与水的混合物中,甚至在加热时也能溶于水中。
  液体树脂(A期酚醛树脂)化学性质不甚稳定,在室温下停放,能缓慢进行缩聚反应,使树脂黏度逐渐增大,变成B期,甚至C期树脂,因此树脂液存放射一般不超过三个月,在受热时,缩聚反应进行甚为剧烈,表1反映了树脂液在各种温度下的变化情况。
  为了缓慢树脂存放过程的进一步缩聚,可以采用冷藏的方法,把树脂液存放在0℃左右的环境下,使其黏度变化小,质量稳定。
表1     树脂液在各种温度下的变化情况
  从表1中可以看出,在100℃以前,保温2h,树脂液仍具有流动性,但随温度的升高,黏度变大。在110~120℃保持2h,则失去流动性,变为弹性或脆性物.即前面说的B-期树脂。在130℃以上保持2h,则完全变为不溶不熔的坚硬团体,当加热温度在230℃以上时,树脂开始炭化,温度愈高;炭化程度愈甚,当温度达到500℃以上时,则完全烧毁。C-期酚醛树脂在碱(NaOHNa2CO3)的作用下容易发生裂解作用(主要是亚甲基桥的断裂),而成为能溶解于水的低分子物质。
二、树脂液的性质对磨具机械性能的影响
(1)黏度的影响
  树脂液的黏度不仅影响工艺性能,而且对磨具机械性能有一定的影响。树脂液在磨具制造中,根据其作用不同,可作为结合剂,也可以作为润湿剂。
  粉状树脂磨具所用的树脂液是作为润湿剂用的,它的作用是润湿磨料和溶解树脂粉,一般采用的黏度杯法为40~200s。树脂液黏度过高或过低均影响磨具的强度和硬度。因为黏度过高,润湿性能差,料不易混均匀,容易出现漏粉现象,黏度过低,混合料可塑性差。
  液体树脂磨具应采用黏度为100—500s(杯法)的树脂液作结合剂,才能使混制的成型料获得适宜的可塑性。黏度太低时成型料流动性大,可塑性差,容易粘模,制成的坯件机械强度较低。黏度太高成型料太硬甚至混不均匀、不利于摊料,影响磨具组织均匀性和机械强度。实践证明杯法黏度100~500s的树脂液质量较稳定,对磨具硬度的影响很小。

  树脂液黏度的调整方法:在生产中,经常遇到树脂液的黏度不符合工艺上的规定,此时必须加以调整,使其达到符合要求的黏度。通常采用下列的方法来提高和降低黏度。提高黏度的方法:
a、加入一定量高黏度的树脂液;
b、在60~80℃下加热使其黏度提高;
c、在常温下存放若干时间。

  降低黏度的方法:
a、加入黏度低的树脂液;
b、加入适量的溶剂、如酒精、糠醛等。
(2)游离酚含量的影响
  树脂在缩聚反应中,由于反应时间短,黏度低,总有一部分苯酚未参与反应,而在干燥脱水时,苯酚的挥发性较差,较难蒸出,所以残留在树指中,称为游离酚。游离酚是一种腐蚀性物质,长期加热能使硬化后的树脂裂解,影响树指旁具的强度。
  从曲线可看出,作为结合剂的树脂液游离酚质量分数在18%左右时,抗张强度最高。而作为润湿剂的树脂液的游离酚质量分数在30%左右时最高。这一方面是由于作为润湿剂的树脂液其加入量比作为结合剂的少,另一方面苯酚含量高对树脂粉溶解能力增加,有利于树脂与磨料的粘结。
(3)固体含量的影响
  固体含量是指树脂液在180℃下缩聚硬化后的质量,一般用质量分数表示,它就是树脂液在制件中的最后产物。因而树脂液不论作为结合剂或润湿剂,最后产物均起结合剂作用,对磨料进行粘结。所以固体含量在不同程度上决定着磨具的硬度和强度。若固体含量低,则制成的磨具硬度和强度均有下降的趋势。因此生产中必须控制树脂液的固体含量。
(4)不同催化剂制成的树脂液的影响
  以氨水作催化剂制成的树脂液粘结强度大,耐水性能好。以氢氧化钠作催化剂制成的树脂液其粘结强度和耐水性能较差。
河南酚醛树脂


 

咨询热线:17320188259

咨询热线

17320188259