A. 誰能告訴我砂輪的製作工藝流程
砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結合劑,經壓坯、乾燥和焙燒而製成的多孔體。由於磨料、結合劑及製造工藝不同,砂輪的特性差別很大,因此對磨削的加工質量、生產率和經濟性有著重要影響。砂輪的特性主要是由磨料、力度、結合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等因素決定。
編輯本段分類
砂輪種類繁多。 按所用磨料可分為普通磨料(剛玉和碳化硅等)砂輪和天然磨料超硬磨料和(金剛石和立方 砂輪
氮化硼等)砂輪; 按形狀可分為平形砂輪、斜邊砂輪、筒形砂輪、杯形砂輪、碟形砂輪等;按結合劑可分為陶瓷砂輪、樹脂砂輪、橡膠砂輪、金屬砂輪等。砂輪的特性參數主要有磨料、粘度、硬度、結合劑、形狀、尺寸等。 由於砂輪通常在高速下工作,因而使用前應進行回轉試驗(保證砂輪在最高工作轉速下,不會破裂)和靜平衡試驗(防止工作時引起機床振動)。砂輪在工作一段時間後,應進行修整以恢復磨削性能和正確的幾何形狀。
編輯本段砂輪的屬性
砂輪是用磨料和結合劑等製成的中央有通孔的圓形固結磨具。 砂輪的特性由磨料、粒度、硬度、結合劑、形狀及尺寸等因素來決定, 砂輪
現分別介紹如下。
(1)磨料及其選擇
磨料是製造砂輪的主要原料,它擔負著切削工作。因此,磨料必須鋒利,並具備高的硬度、良好的耐熱性和一定的韌性。常用磨料的名稱、代號、特性和用途見表1 。 表1 常用磨料 系別 名稱 代號 主要成分 顯微硬度(HV) 顏色 特性 適用范圍
氧化物系 棕剛玉 A AL2O3 91-96% 2200-2288 棕褐色 硬度高,韌性好,價格便宜 磨削碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅
白鋼玉 WA AL2O397-99% 2200-2300 白色 硬度高於棕剛玉,磨粒鋒利,韌性差 磨削淬硬的碳鋼、高速鋼
碳化物系 黑碳化硅 C SiC>95% 2840-3320 黑色帶光澤 硬度高於鋼玉,性脆而鋒利,有良好的導熱性和導電性 磨削鑄鐵、黃銅、鋁及非金屬
綠碳化硅 GC SiC>99% 3280-3400 綠色帶光澤 硬度和脆性高於黑碳化硅,有良好的導電性和導熱性 磨削硬質合金、寶石、陶瓷、光學玻璃、不銹鋼
高硬磨料 立方氮化硼 CBN 立方氮化硼 8000-9000 黑色 硬度僅次於金剛石,耐磨性和導電性好,發熱量小 磨削硬質合金、不銹鋼、高合金鋼等難加工材料
人造金剛石 MBD 碳結晶體 10000 乳白色 硬度極高,韌性很差,價格昂貴 磨削硬質合金、寶石、陶瓷等高硬度材料
註:括弧內的代號是舊標准代號。
(2)粒度及其選擇
粒度是指磨料顆粒尺寸的大小。粒度分為磨粒和微粉兩類。對於顆粒尺寸大 外圓磨砂輪
於 40μm的磨料,稱為磨粒。用篩選法分級,粒度號以磨粒通過的篩網上每英寸長度內的孔眼數來表示。如60 # 的磨粒表示其大小剛好能通過每英寸長度上有60孔眼的篩網。對於顆粒尺寸小於40μm的磨料,稱為微粉。用顯微測量法分級,用W和後面的數字表示粒度號,其W後的數值代表微粉的實際尺寸。如W20表示微粉的實際尺寸為20μm。各種粒度號的磨粒尺寸見表2 。 表2 磨料粒度號及其顆粒尺寸 磨 粒 磨 粒 微 粉
粒 度 號 顆 粒 尺 寸 ( um ) 粒度號 顆 粒 尺 寸 ( um) 粒 度 號 顆 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
註:比 14 # 粗的磨粒及比 W3.5 細的微粉很少使用,表中未列出。 磨料粒度的選擇,主要與加工表面粗糙度和生產率有關。 粗磨時,磨削餘量大,要求的表面粗糙度值較大,應選用較粗的磨粒。因為磨粒粗、氣孔大,磨削深度可較大,砂輪不易堵塞和發熱。精磨時,餘量較小,要求粗糙度值較低,可選取較細磨粒。一般來說,磨粒愈細,磨削表面粗糙度愈好。 不同粒度砂輪的使用范圍 [1] 粒度號 顆粒尺寸范圍/μm 適用范圍 粒度號 顆粒尺寸范圍/μm 適用范圍
12-36 2000-1600 500-400 粗磨、荒磨、切斷鋼坯、打磨毛刺 W40-20 40-28 20-14 精磨、超精磨、螺紋磨、珩磨
46-80 400-315 200-160 粗磨、半精磨、精磨 W14-10 14-10 10-7 精磨、精細磨、超精磨、鏡面磨
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、鏡面磨、製作研磨劑等
(3)結合劑及其選擇
砂輪中用以粘結磨料的物質稱結合劑。砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力主要決定於結合劑的性能。常用的結合劑種類、性能及用途見表4 。 表4 常用結合劑 種類 代號 性能 用途
陶瓷 V 耐熱性、耐腐蝕性好、氣孔率大、易保持輪廓、彈性差 應用廣泛,適用於 v<35m/s的各種成形磨削、磨齒輪、磨螺紋等
樹脂 B 強度高、彈性大、耐沖擊、堅固性和耐熱性差、氣孔率小 適用於 v>50m/s的高速磨削,可製成薄片砂輪,用於磨槽、切割等
橡膠 R 強度和彈性更高、氣孔率小、耐熱性差、磨粒易脫落 適用於無心磨的砂輪和導輪、開槽和切割的薄片砂輪、拋光砂輪等
金屬 M 韌性和成形性好、強度大、但自銳性差 可製造各種金剛石磨具
(4)硬度 註:括弧內的代號是舊標准代號。
(4)硬度及其選擇
砂輪的硬度是指砂輪表面上的磨粒在磨削力作用下脫落的難易程度。砂輪的硬度軟,表示砂輪的磨粒容易脫落,砂輪的硬度硬,表示磨粒較難脫落。砂輪的硬度和磨料的硬度是兩個不同的概念。同一種磨料可以做成不同硬度的砂輪,它主要決定於結合劑的性能、數量以及砂輪製造的工藝。磨削與切削的顯著差別是砂輪具有「自銳性」,選擇砂輪的硬度,實際上就是選擇砂輪的自銳性,希望還鋒利的磨粒不要太早脫落,也不要磨鈍了還不脫落。 根據規定,常用砂輪的硬度等級見表5 。 表5 常用砂輪硬度等級 硬度等級 大級 超軟 軟 中軟 中 中硬 硬 超硬
小級 超軟 軟1 軟2 軟3 中軟1 中軟2 中1 中2 中硬1 中硬2 中硬3 硬1 硬2 超硬
代號 D E F G H J K L M N P Q R S T Y
註:括弧內的代號是舊標准代號;超軟,超硬未列入;表中 1 , 2 , 3 表示硬度遞增的順序。 選擇砂輪硬度的一般原則是:加工軟金屬時,為了使磨料不致過早脫落,則選用硬砂輪。加工硬金屬時,為了能及時的使磨鈍的磨粒脫落,從而露出具有尖銳稜角的新磨粒(即自銳性),選用軟砂輪。前者是因為在磨削軟材料時,砂輪的工作磨粒磨損很慢,不需要太早的脫離;後者是因為在磨削硬材料時,砂輪的工作磨粒磨損較快,需要較快的更新。 精磨時,為了保證磨削精度和粗糙度,應選用稍硬的砂輪。工件材料的導熱性差,易產生燒傷和裂紋時(如磨硬質合金等),選用的砂輪應軟一些。
(5)組織
砂輪的組織是指組成砂輪的磨粒、結合劑、氣孔三部分體積的比例關系。通常以磨粒所佔砂輪體積的百分比來分級。砂輪有三種組織狀態:緊密、中等、疏鬆;細分成 0-14號間,共15級。組織號越小,磨粒所佔比例越大,砂輪越緊密;反之,組織號越大,磨粒比例越小,砂輪越疏鬆,見表6.10。 表 6.10 砂輪組織分類 組織號 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
類別 緊密 中等 疏鬆
應用 精磨、成型磨 淬火工件、刀具 韌性大和硬度低的金屬
(6)形狀尺寸及其選擇
根據機床結構與磨削加工的需要,砂輪製成各種形狀與尺寸。表6 是常用的幾種砂輪形狀、尺寸、代號及用途。 砂輪的外徑應盡可能選得大些,以提高砂輪的圓周速度,這樣對提高磨削加工生產率與表面粗糙度有利。此外,在機床剛度及功率許可的條件下,如選用寬度較大的砂輪,同樣能收到提高生產率和降低粗糙度的效果,但是在磨削熱敏性高的材料時,為避免工件表面的燒傷和產生裂紋,砂輪寬度應適當減小。 表6 常用砂輪形狀及用途 砂輪名 稱 簡圖 代號 尺寸表示法 主要用途
平形砂 輪
P P D × H × d 用於磨外圓、內圓、平面和無心磨等
雙面凹砂輪
PSA PSA D × H × d—2—d 1 × t 1 × t 2 用於磨外圓、無心磨和刃磨刀具
雙斜邊砂輪
PSX PSX D × H × d 用於磨削齒輪和螺紋
筒形砂 輪
N N D × H × d 用於立軸端磨平面
碟形砂 輪
D D D × H × d 用於刃磨刀具前面
碗形砂 輪
BW BW D × H × d 用於導軌磨及刃磨刀具
舉例說明
編號的含義 41-A30Q4BF MAX SPEED R.P.M 41 按國際慣例指 T41- 平行砂輪 T42- 鈸型切斷砂輪 T27- 鈸型磨片砂輪 A 磨料: A- 棕剛玉 WA- 白剛玉 C- 黑炭化硅 GC 綠碳化硅 AC 混合磨料 SA- 單晶剛玉 MA- 微晶剛玉 BA- 黑剛玉 ZA- 鋯剛玉 PA- 鉻剛玉 FA- 半脆剛玉 SG- 陶瓷剛玉 SC- 立方碳化硅 BC- 碳化硼 D- 金剛石 30 磨料粒度:分 16 、 20 、 24 、 30 、 36 、 40 、 46 、 54 、 60 、 70 、 80 、 90 、 100 、 120 、 150 、 180 、 220 .240(以細稱為微粉) Q 砂輪硬度 分: F 、 Q 、 H 、 J 、 K 、 L 、 M 、 N 、 P 、 Q 、 R 、 S 、 T 、 Y 4 組織號:根據磨料在砂輪製品中所佔的體積比率分 0 、 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、 10 、 11 、 12 B 結合劑類型 F 增強型 MAX SPEED 最大允許線速度 米 / 秒 R.P.M 最大允許轉速 轉 / 分
編輯本段注意事項
砂輪的使用有一定的危險性。為了大家的安全,下邊列出使用中的注意事項: 砂輪機是機械工廠最常用的機器設備之一,它的安裝是否合理,是否符合安全要求;它的使用方法是否正確,是否符合安全操作規程。這些問題都直接關繫到每一位職工的人身安全,因此在實際的使用中必須引起我們足夠的重視。
1 安裝過程中的注意事項
安裝時首先要對砂輪的安全質量進行檢測,方法,用尼絨錘(也可以用筆)輕敲砂輪側面,音響清脆則沒問題. 定位問題 砂輪機安裝在什麼位置,是我們安裝過程中首先要考慮的問題,只有選定了合理又合適的位置,我們才能進行其它的工作。砂輪機禁止安裝在正對著附近設備及操作人員或經常有人過往的地方,一般較大的車間應設置專用的砂輪機房。如果確因廠房地形的限制不能設置專用的砂輪機房,應在砂輪機正面裝設不低於1.8m高度的防護檔板,並且檔板要求牢固有效。 平衡問題 砂輪的不平衡主要是由砂輪的製造和安裝不準確,使砂輪重心與回轉軸不重合而引起的。不平衡造成的危害主要表現在兩個方面,一方面在砂輪高速旋轉時,引起振動,易造成工件表面產生多角形振痕;另一方面,不平衡加速了主軸的振動和軸承的磨損,嚴重時會造成砂輪的破裂,甚至造成事故。因此,要求直很大大於或等於200mm的砂辦公樓裝上卡盤後應先進行靜平衡,砂輪在經過整形修整後或在工作中發現不平衡時,應重復進行靜平衡。 匹配問題 匹配問題主要是指卡盤與砂輪的安裝配套問題。按標准要求,砂輪卡盤直徑不得小於被安裝砂辦公樓直徑的1/3,且相應規定砂輪磨損到直徑比卡盤直徑大10mm時應更換新砂輪。這樣就存在一個卡盤和砂輪的匹配問題,否則會出現這樣的情況,「大馬拉小車」造成設備和材料的浪費;「小馬拉大車」又不符合安全要求,易造成人身事故。因此,卡盤與砂輪的合理匹配,一方面可以節約設備,切約材料;另一方面又符合安全操作要求。此外,在砂輪與卡盤之間還應加裝直徑大於卡盤直徑2mm,厚度為1mm~2mm的軟墊。 防護問題 防護罩是砂輪機最主要的防護裝置,其作用是:當砂輪在工作中因故破壞時,能夠有效地罩住砂輪碎片,保證人員的安全。砂輪防護罩的形狀有圓形和方形兩種,其最大開口角度不允許超過90°;防護罩的材料為抗拉強度不低於415N/mm2的鋼。更換新砂輪時,防護罩的安裝要牢固可靠,並且防護罩不得隨意拆卸或丟棄不用。 擋悄屏板是砂輪機的主要防護附件之一,防護罩在主軸水平面以上開口大於等於30(時必須設此裝置。它的主要功能是用來遮擋磨削過程中的飛悄,以免傷及操作人員。它安裝於防護罩開口正端,寬度應大於砂輪防護罩寬度,並且應牢固地固定在防護罩上。此外,要求砂輪圓周表面與檔板的間隙應小於6mm。 托架問題 托架是砂輪機常用的附件之一,按規定砂輪直徑在150mm以上的砂輪機必須設置可調托架。砂輪與托架之間的距離應小於被磨工件最小外形盡寸的1/2,但最大不應超過3mm。 接地問題 砂輪機使用動力線,因此設備的外殼必須有良好的接地保護裝置。這也是易造成事故的重要因素之一。
2 使用過程中的注意事項
側面磨削問題 在砂輪機的日常使用中,我們常常可以發現有的操作者不分砂輪機的種類、不分砂輪的種類,隨意地就使用砂輪的側面進行磨削,這是嚴重違反安全操作規程的違章操作行為。按規程用圓周表面做工作面的砂輪不宜使用側面進行磨削,這種砂輪的徑向強度較大,軸向強度很小,操作者用力過大時會造成砂輪破碎,甚至傷人,在實際的使用過程中應禁止這種行為。 正面操作問題 在日常的使用中,許多操作者總習慣正對著砂輪進行操作,原因是這個方向上能用上勁,其實這種行為是砂輪機操作中應特別禁止的行為。按操作規程,使用砂輪機磨削工件時,操作者應站在砂輪的側面,不得在砂輪的正面進行操作,以免砂輪出故障時,砂輪飛出或砂輪破碎飛出傷人。 用力操作問題 在砂輪機的使用時,有些操作者,尤其是年青的操作者,為求磨削的速度快,用力過大過猛,這是一種極不安全的操作行為。任何砂輪的平身都有一定的強度,這樣做很可能會造成砂輪的破碎,甚至是飛出傷人,也是一種應禁止的行為。 共同操作問題 在實際的日常操作中,也有這樣的情況發生,有人為趕生產任務、搶工作時間,兩人共用一台砂輪機同時操作,這是一種嚴重的違章操作行為,應嚴格禁止。一台砂輪機不夠用的時候,可以採用添加砂輪機的辦法解決,絕對不允許同時共用一台砂輪機。
3 更換過程中的注意事項
磨損問題 任何砂輪都有它的一定的使用磨損要求,磨損情況達到一定的程度就必須重新更換新的砂輪。不能為了節約材料,就超磨損要求使用,這是一種極不安全的違章行為。一般規定,當砂輪磨損到直徑比卡盤直徑大10mm時就應更換新砂輪。 有效期問題 從庫房領出的新砂輪不一定是合格的砂輪,甚至從廠家買進的新砂輪也不一定是合格的砂輪。任何砂輪都有它一定的有效期限,在有效期限內使用,它是合格砂輪;超過有效期使用,就不一定是合格的砂輪。規程規定「砂輪應在有效期內使用,樹脂和橡膠結合劑砂輪存貯一年後必須經回轉試驗,合格者方可使用」。 質地問題 在使用過程中,如果發現砂輪局部出現裂紋,應立即停止使用,重新更換新的砂輪,以免造成砂輪破碎傷人事故。
4 其它應注意事項
環境問題 砂輪機一般應設置專用砂輪機房,且嚴禁在砂輪機房或砂輪機附近堆放易燃易爆的物品,以免發生火災或爆炸事故,也不應在砂輪機附近亂放其它零件或物品。 管理問題 砂輪機應有專人負責,凡非本單位人員欲在砂輪機上磨削物件時,需經專職負責人許可,並且嚴格遵守安全操作規程,嚴禁未經負責人員同意,外人私自亂用砂輪機。此外,砂輪的更換亦應由專人負責,禁止他人私自更換、安裝砂輪。 關車問題 操作人員停止工作後,應立即關車。禁止砂輪機在無人使用、無人管理的情況下空轉。此外,使用後應保持中短波輪機的清潔。
B. 樹脂金剛石砂輪生產配方工藝
這些都是行業的機密,尤其是配方一般人是不會告訴你的,工藝簡單配方很難
C. 樹脂砂輪怎麼做才好
1 選擇優質砂輪。2 大幅度提高砂輪轉速。3 減小接觸壓力。會提高一些效率,甚至可能出現版20個產品才修磨一權次砂輪的效果。
注意:采購砂輪的時候挑選線速度高的品種,才可以提高轉速,避免離心力損壞砂輪。
D. 樹脂金剛石砂輪生產工藝
工藝其實很多時候不比配方重要性差,具體要看什麼配方的結合劑來確定工藝!有什麼問題你可以找我聊聊!就網路來消息吧!
E. 做樹脂砂輪的全套生產設備有哪些
計量設備是必不可少的,比如台稱之類的
如果做平面磨砂輪的話,還需要平面磨床,車床等,做無心磨的話,還需要平衡儀等檢查設備,另外硬度機是必需的。
F. 砂輪是怎麼製作的
砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結合劑,經壓坯、乾燥和焙燒而製成的多孔體。由於磨料、結合劑及製造工藝不同,砂輪的特性差別很大,因此對磨削的加工質量、生產率和經濟性有著重要影響。砂輪的特性主要是由磨料、力度、結合劑、硬度、組織、形狀和尺寸等因素決定。砂輪種類繁多,按所用磨料可分為普通磨料,剛玉和碳化硅等,砂輪和天然磨料超硬磨料和金剛石和立方;按形狀可分為平形砂輪、斜邊砂輪、筒形砂輪、杯形砂輪、碟形砂輪等;按結合劑可分為陶瓷砂輪、樹脂砂輪、橡膠砂輪、金屬砂輪等。砂輪的特性參數主要有磨料、粘度、硬度、結合劑、形狀、尺寸等。由於砂輪通常在高速下工作,因而使用前應進行回轉試驗和靜平衡試驗。砂輪在工作一段時間後,應進行修整以恢復磨削性能和正確的幾何形狀。
磨料是製造砂輪的主要原料,它擔負著切削工作。因此,磨料必須鋒利,並具備高的硬度、良好的耐熱性和一定的韌性。砂輪中用以粘結磨料的物質稱結合劑。砂輪的強度、抗沖擊性、耐熱性及抗腐蝕能力主要決定於結合劑的性能。安裝時首先要對砂輪的安全質量進行檢測,方法,用尼絨錘(也可以用筆)輕敲砂輪側面,音響清脆則沒問題.定位問題砂輪機安裝在什麼位置,是我們安裝過程中首先要考慮的問題,只有選定了合理又合適的位置,我們才能進行其它的工作。砂輪機禁止安裝在正對著附近設備及操作人員或經常有人過往的地方,一般較大的車間應設置專用的砂輪機房。
G. 生產樹脂砂輪切割片需要些什麼手續 急 謝謝
什麼手續也不需要,只要錢。生產樹脂砂輪切割片不是那麼簡單的,需要經過配料、混料、熱壓成型、再固化、再加工等工序,關鍵是需要壓力機等大型設備,佔地大,投資多。生產電鍍金剛石砂輪倒是比較容易些。
H. 棕剛玉樹脂砂輪生產需要什麼
磨料(剛玉.碳硅).
粒度抄(粗細46---120常用)
結合度(軟硬H-I-J-K-L)
組織(氣孔5.6.7.8),
結合劑(陶瓷燒結.樹脂.橡膠等----)
以上五大要素均各成體系及不同配方及配比計算公式.
樹脂結合劑各原料又有分種類等級,
要看實際被切削的工件及各廠的心證經驗而定.
你的問題范圍很廣泛,是一個砂輪廠的全面配方資料,
無法在此詳細回答,
找個願意給你全部配方的砂輪廠是最便捷的方式,
但這屬於機密資料,
肯給應該也是要花錢買技術的.
I. 樹脂砂輪配方
一種樹脂砂輪配方,包括質量分數為27.29%的樹脂結合劑、包括16.01%的金剛石、17.21%的碳化硅、6.86%的白鋼玉、9.22%的冰晶石、5.53%的白雲石、8.31%的氧化鈦和9.56%的氧化鈰的磨料。
一種樹脂砂輪,包括錐台部,設置於錐台大端的研磨環、設置於錐台小端的安裝桿,研磨環按上述配方製造。
優選的,研磨環的端部設置有排屑凹位。
有益效果是:與現有技術相比,本發明的一種樹脂砂輪及樹脂砂輪配方通過合理的配比,既可以保持砂輪的鋒利性和耐磨性,提高加工效率的同時延長砂輪的壽命,避免不必要的報廢,降低製造成本以及更換刀具所產生的時間成本。
現在我只能簡單的告訴一下樹脂金剛石的工藝流程;1,選配方,選結合劑,2,選超硬磨料,混料,過篩,讓其均勻的混在一起,添加混潤劑,樹脂粉,然後均勻的混勻,3,鋁基體,然後車加工,4,模具組裝,5,非金剛石層投料,預壓。6,金剛石層投料,預壓。7,定模熱壓,8,硬化,9,機械加工,10,檢查,11,打商標,12,成品入庫。
J. 環氧樹脂的成分和生產流程
環氧樹脂化學成分
主要成份是:酚醛樹脂;
酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂,其中以苯酚和甲醛樹脂為最重要。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。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。
NL固化劑是酚醛樹脂呋喃樹脂的高效低毒固化劑。NL固化劑毒性低,基本無刺激味,樹脂固化後強度高、耐蝕性好,使用用量少,操作方便,貯存期長。本品適用於熱固性酚醛樹脂及呋喃樹脂的常溫固化。用來配製酚醛樹脂及呋喃膠泥;玻璃鋼製品;制筆、制刷、竹木等製品的粘合;也可用作鑄造樹脂的室溫固化劑。質量指標外觀 暗灰色液體相對密度(20℃) 1.16±0.01粘度(塗-4,25℃)秒 20-30 總酸度(以H2SO4計)% 18±2 游離酸(以H2SO4計)% 3-5 貯存期 一年以上(密閉存放)應用對酚醛樹脂或呋喃樹脂,NL固化劑的用量范圍一般為5-12%。環境溫度20℃時,2130酚醛樹脂的NL固化劑用量為8%左右,NL固化劑用量可隨溫度調整。參考配方 酚醛樹脂 酒精 NL固化劑 石英粉酚醛膠泥 100 0-5 6-10 150-200玻璃鋼膩子 100 0-5 6-10 120-200玻璃鋼面料 100 10 8-15 10-1520℃時NL用量為8%,1小時左右初凝,使用期30分鍾左右配方注意:酚醛樹脂或呋喃樹脂用NL固化劑來固化時,對填料的要求較高,要求填料的耐酸性達到規范的要求。劣質填料含有碳酸鈣等會與酸性固化劑反應產生氣泡,影響製品質量,並可能造成樹脂不固化。包裝及貯運10Kg、25Kg塑料桶裝。室溫密閉儲存。可長期貯存,超過一年復測合格可繼續使用。
材料簡介
環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物,除個別外,它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特徵,環氧基團可以位於分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由於分子結構中含有活潑的環氧基團,使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。
[編輯本段]應用特性
1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求,其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑,環氧樹脂體系幾乎可以在0~180℃溫度范圍內固化。
3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在,使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低,產生的內應力小,這也有助於提高粘附強度。
4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的,沒有水或其它揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比,在固化過程中顯示出很低的收縮性(小於2%)。
5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。
6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、 化學穩定性。通常,固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣,化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑,可以使其具有特殊的化學穩定性能。
8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合,使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。
類型分類
根據分子結構,環氧樹脂大體上可分為五大類:
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
2、 縮水甘油酯類環氧樹脂
3、 縮水甘油胺類環氧樹脂
4、 線型脂肪族類環氧樹脂
5、 脂環族類環氧樹脂
復合材料工業上使用量最大的環氧樹脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環氧樹脂,而其中又以二酚基丙烷型環氧樹脂(簡稱雙酚A型環氧樹脂)為主。其次是縮水甘油胺類環氧樹脂。
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
縮水甘油醚類環氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(1)二酚基丙烷型環氧樹脂 二酚基丙烷型環氧樹脂是由二酚基丙烷與環氧氯丙烷縮聚而成。
工業二酚基丙烷型環氧樹脂實際上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多數的分子是含有兩個環氧基端的線型結構。少數分子可能支化,極少數分子終止的基團是氯醇基團而不是環氧基。因此環氧樹脂的環氧基含量、氯含量等對樹脂的固化及固化物的性能有很大的影響。 工業上作為樹脂的控制指標如下:
①環氧值。環氧值是鑒別環氧樹脂性質的最主要的指標,工業環氧樹脂型號就是按環氧值不同來區分的。環氧值是指每100g樹脂中所含環氧基的物質的量數。環氧值的倒數乘以100就稱之為環氧當量。環氧當量的含義是:含有1mol環氧基的環氧樹脂的克數。
②無機氯含量。樹脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡合作用而影響樹脂的固化,同時也影響固化樹脂的電性能,因此氯含量也環氧樹脂的一項重要指標。
③有機氯含量。樹脂中的有機氯含量標志著分子中未起閉環反應的那部分氯醇基團的含量,它含量應盡可能地降低,否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能。
④揮發分。
⑤粘度或軟化點。
(2)酚醛多環氧樹脂 酚醛多環氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環氧樹脂,它與二酚基丙烷型環氧樹脂相比,在線型分子中含有兩個以上的環氧基,因此固化後產物的交聯密度大,具有優良的熱穩定性、力學性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹脂與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環氧樹脂 這類樹脂中具有實用性的代表有:間苯二酚型環氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂和三羥苯基甲烷型環氧樹脂,這些多官能縮水甘油醚樹脂固化後具有高的熱變形溫度和剛性,可單獨
或者與通用E型樹脂共混,供作高性能復合材料(ACM)、印刷線路板等基體材料。
(4)脂族多元醇縮水甘油醚型環氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個或兩個以上的環氧基,這類樹脂絕大多數粘度很低;大多數是長鏈線型分子,因此富有柔韌性。
2、其它類型環氧樹脂
(1)縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較,它具有粘度低,使用工藝性好;反應活性高;粘合力比通用環氧樹脂高,固化物力學性能好;電絕緣性好;耐氣候性好,並且具有良好的耐超低溫性,在超低溫條件下,仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度,透光性、耐氣候性好。
(2)縮水甘油胺類環氧樹脂 這類樹脂的優點是多官能度、環氧當量高,交聯密度大,耐熱性顯著提高。上前國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性,來製造碳纖維增強的復合材料(CFRP)用於飛機二次結構材料。
(3)脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的,它們的分子結構和二酚基丙烷型環氧樹脂及其它環氧樹脂有很大差異,前者環氧基都直接連接在脂環上,而後者的環氧基都是以環氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點:①較高的壓縮與拉伸強度;②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能;③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。
(4)脂肪族環氧樹脂 這類環氧樹脂分子結構里不僅無苯核,也無脂環結構。僅有脂肪鏈,環氧基與脂肪鏈相連。環氧化聚丁二烯樹脂固化後的強度、韌性、粘接性、耐正負溫度性能都良好。
使用指南
環氧樹脂及環氧樹脂膠粘劑本身無毒,但由於在制備過程中添加了溶劑及其它有毒物,因此不少環氧樹脂「有毒」,近年國內環氧樹脂業正通過水性改性、避免添加等途徑,保持環氧樹脂「無毒」本色。目前絕大多數環氧樹脂塗料為溶劑型塗料,含有大量的可揮發有機化合物(VOC),有毒、易燃,因而對環境和人體造成危害。
環氧樹脂一般和添加物同時使用,以獲得應用價值。添加物可按不同用途加以選擇,常用添加物有以下幾類:(1)固化劑;(2)改性劑;(3)填料;(4)稀釋劑;(5)其它。
其中固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑,否則環氧樹脂不能固化。
由於用途性能要求各不相同,對環氧樹脂及固化劑、改性劑、填料、稀釋劑等添加物也有不同的要求。現將它們的選擇方法簡介於下:
(一)環氧樹脂的選擇
1、 從用途上選擇
作粘接劑時最好選用中等環氧值(0.25-0.45)的樹脂,如6101、634;作澆注料時最好選用高環氧值(>0.40)的樹脂,如618、6101;作塗料用的一般選用低環氧值(<0.25)的樹脂,如601、604、607、609等。
2、 從機械強度上選擇
環氧值過高的樹脂強度較大,但較脆;環氧值中等的高低溫度時強度均好;環氧值低的則高溫時強度差些。因為強度和交聯度的大小有關,環氧值高固化後交聯度也高,環氧值低固化後交聯度也低,故引起強度上的差異。
3、 從操作要求上選擇
不需耐高溫,對強度要求不大,希望環氧樹脂能快乾,不易流失,可選擇環氧值較低的樹脂;如希望滲透性也,強度較好的,可選用環氧值較高的樹脂。
(二)、固化劑的選擇
1、固化劑種類:
常用環氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚醯胺、酸酐、樹脂類、叔胺,另外在光引發劑的作用下紫外線或光也能使環氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑,加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。
環氧值是鑒定環氧樹脂質量的最主要指標,環氧樹脂的型號劃分就是根據環氧值的不同來區分的。環氧值是指100克樹脂中所含環氧基的克當量數。
2、固化劑的用量
(1)胺類作交聯劑時按下式計算:
胺類用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活潑氫數目
G=環氧值(每100克環氧樹脂中所含的環氧當量數)
改變的范圍不多於10-20%,若用過量的胺固化時,會使樹脂變脆。若用量過少則固化不完善。
(2)用酸酐類時按下式計算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=環氧值(0.6~1)為實驗系數
3、 選擇固化劑的原則:固化劑對環氧樹脂的性能影響較大,一般按下列幾點選擇。
(1)、從性能要求上選擇:有的要求耐高溫,有的要求柔性好,有的要求耐腐蝕性好,則根據不同要求選用適當的固化劑。
(2)、從固化方法上選擇:有的製品不能加熱,則不能選用熱固化的固化劑。
(3)、從適用期上選擇:所謂適用期,就是指環氧樹脂加入固化劑時起至不能使用時止的時間。要適用期長的,一般選用酸酐類或潛伏性固化劑。
(4)、從安全上選擇:一般要求毒性小的為好,便於安全生產。
(5)、從成本上選擇。
(三)、改性劑的選擇
改性劑的作用是為了改善環氧樹脂的鞣性、抗剪、抗彎、抗沖、提高絕緣性能等。常用改性劑有:
(1)、聚硫橡膠:可提高沖擊強度和抗剝性能。
(2)、聚醯胺樹脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗沖擊鞣性。
(4)、丁腈橡膠類:提高抗沖擊鞣性。
(5)、酚醛樹脂類:可改善耐溫及耐腐蝕性能。
(6)、聚酯樹脂:提高抗沖擊鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺樹脂:增加抗化學性能和強度。
(8)、糠醛樹脂:改進靜彎曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯樹脂:提高抗剝性和抗沖強度。
(10)、異氰酸酯:降低潮氣滲透性和增加抗水性。
(11)、硅樹脂:提高耐熱性。
聚硫橡膠等的用量可以在50-300%之間,需加固化劑;聚醯胺樹脂、酚醛樹脂用量一般為50-100%,聚酯樹脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化劑,也可以少量加些固化劑促使反應快些。
一般說來改性劑用量越多,柔性就愈大,但樹脂製品的熱變形溫度就相應下降。
為改善樹脂的柔性,也常用增韌劑如:鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的選擇
填料的作用是改善製品的一些性能,並改善樹脂固化時的散熱條件,用了填料也可以減少環氧樹脂的用量,降低成本。因用途不同可選用不同的填料。其大小最好小於100目,用量視用途而定。常用填料簡介如下:
填料名稱 作用
石棉纖維、玻璃纖維 增加韌性、耐沖擊性
石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、金剛砂 提高硬度
氧化鋁、瓷粉 增加粘接力,增加機械強度
石棉粉、硅膠粉、高溫水泥 提高耐熱性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收縮率
鋁粉、銅粉、鐵粉等金屬粉末 增加導熱、導電率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及潤滑性能
金剛砂及其它磨料 提高抗磨性能
雲母粉、瓷粉、石英粉 增加絕緣性能
各種顏料、石墨 具有色彩
另外據資料報導適量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在樹脂中能在高熱度、壓力下保持粘接性。
(五)、稀釋劑的選擇
其作用是降低粘度,改善樹脂的滲透性。稀釋劑可分惰性及活性二大類,用量一般不超過30%。常用稀釋劑如下:
活性稀釋劑
名稱 牌號 用途 備注
二縮水甘油醚 600 ~30% 需多加計算量固化劑
多縮水甘油醚 630 同上 同上
環氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
環氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二環氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三環氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀釋劑
名稱 用量 備注
二甲苯 ~15% 不需多加固化劑
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化劑之前,必須對所使用的樹脂、固化劑、填料、改性劑、稀釋劑等所有材料加以檢查,應符合以下幾點要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘乾,含少量水的溶劑應盡量少用。
(2)、純度:除水份以外的雜質含量最好在1%以下,若雜質在5-25%時雖也可使用權,但須增加配方的百分比。少量使用時用試劑級較好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少驗收條件的廠,使用前最好按配方做個小樣試驗。
(六)、固化的三個階段
1. 液體-操作時間
操作時間(也是工作時間或使用期)是固化時間的一部份,混合之後,樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應用。為了保證可靠的粘接,全部施工和定位工作應該在固化操作時間內做好。
2.凝膠-進入固化
混合物開始進入固化相(也稱作熟化階段),這時它開始凝膠或「突變」。這時的環氧沒有長時間的工作可能,也將失去粘性。在這個階段不能對其進行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動它。
因為這時混合物只是局部固化,新使用的環氧樹脂仍然能與它化學鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進行粘接或反應。無論如何,接近固化的混合物這些能力在減小
3. 固體-最終固化
環氧混合物達到固化變成固體階段,這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它,在這時環氧樹脂約有90%的最終反應強度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續固化。
這時新使用的環氧樹脂不能與它進行化學鏈接,因此該環氧表面必須適當地進行預處理如打磨,才能得到好的粘接機械強度。