树脂砂轮混料、硬化工艺设计与酚醛树脂选用探讨
王扎根珠海邦瑞合成材料有限公司
陈新强东莞市金利威磨料磨具有限公司
一、前言
树脂砂轮的应用已经渗透到所有工业领域，而且在我们民用、家装等方面用量惊人，伴随着国内树脂砂轮DIY市场的用量激增，树脂砂轮的性能指标已经有了大幅提高，同时与树脂砂轮制造有关的技术进步尤其是生产设备的自动化、智能化，发展速度惊人。未来，谁能抢先拥有先进的技术，谁将获得快速发展的先机。
树脂砂轮的技术进步，今后将更多地依赖于对树脂砂轮制造技术更精确、更科学的认识。
可以预言：树脂砂轮，尤其是切片/磨片，在3至5年内仍处于快速发展期。全球树脂砂轮的80%以上产能集中在国内。未来3至5年，只有少数高端产品在欧美国家生产，更多的国外知名磨企将通过合资、兼并、收购等渠道，争夺树脂砂轮市场份额。树脂砂轮制造业竞争将更为惨烈，洗牌在所难免。
酚醛树脂是一种重要且最普遍，应用范围最广、使用量最大，有多种性能的结合剂，选择合适的酚醛树脂同我们所要求的树脂砂轮的性能有直接关系，并且
性能的表现程度，与树脂砂轮制造过程的工艺（条件）有关。
本人将结合自己近三十年的树脂砂轮制造技术经验，对有关树脂砂轮性能及
制造工艺等有关冋题进行讨论。
二、树脂砂轮种类与酚醛树脂特性选择
邦瑞公司生产酚醛树脂分为两大类：a）热塑性酚醛树脂（novolak resin） b）热固性酚醛树脂（thermosetting phenolic resir）
树脂砂轮类型与所用酚醛树脂特性，见表1。
表1树脂砂轮与酚醛树脂特性
邦瑞公司，作为国内首家引进台湾技术的专业化酚醛树脂制造商，经历了20 多年的发展，为中国树脂砂轮行业做出了瞩目的贡献；经过长期消化吸收，千百次的改进，已经形成了适应树脂砂轮生产的系列化酚醛树脂产品。
经过长期与郑州大学、台湾研究机构、中科院等科研机构的合作，已经成为国内富有影响力的酚醛树脂产学研基地。
作为国内唯一一家专业生产树脂砂轮用酚醛树脂及相关材料的制造厂家，邦
瑞始终坚持走中高端路线，产品具有高纯度，稳定性好的优势。
邦瑞公司酚醛树脂合成独特地采用导热油加热合成系统，生产的酚醛树脂游
离酚含量不大于1.0%，确保了酚醛树脂性能稳定和优秀耐老化性。
20多年的发展，邦瑞公司在酚醛树脂领域，已经做到专业化、精心化，全心全意为客户提供专业化的酚醛树脂及玻纤网片等材料使用方案，提升客户的砂轮
品质，是我们的责任。
千锤百炼，邦瑞公司已经形成了独特的技术优势、人才优势、管理优势和产品优势。
三、树脂砂轮产生质量不稳定的原因分析
树脂砂轮生产过程中会产生许多质量问题，由于树脂砂轮制造属于复合材料多学科综合，所以产生原因复杂繁多。下面就主要原因进行分析：
第一、原材料问题
树脂砂轮是由多种主、辅原材料构成的复杂物系，主要材料是磨料和结合剂，辅助材料则包括填料、增强材料、着色剂等。
1、磨料方面应该关注的问题目前市场上磨料质量参差不齐，主要表现为：
1 ）磨料的化学成份往往是合格的，但物理性能差；主要表现在磨料的堆积密度与国外还有差距。
2 ）磨料的粒度组成较乱，与标准的规定相差较大；主要表现在同一粒度磨料的基本粒含量与国外有差距。
2、结合剂方面，主要是酚醛树脂：
1 ）树脂质量稳定性问题，尤其是树脂中游离酚含量的高低。过高的游离酚含量，会加速树脂砂轮加热硬化后的树脂裂解，影响砂轮的强度；
2 ）树脂粉与乌洛托品混合均匀性，乌洛托品作为树脂的硬化剂，乌洛托品加入量不足，树脂硬化不完全，影响砂轮的强度和硬度；含量过高，则过量的乌洛托品不与树脂结合，在硬化过程中分解挥发，使砂轮的气孔增多，降低其强度和硬度。
3 ）结合剂粒度（细度）过粗或过细
一般认为，结合剂的粒度以细为宜，这有利于使结合剂分布均匀。粒度过粗，则成型料不易混合均匀，影响砂轮的硬度和强度。即使是对于粒度较粗的树脂薄片切割砂轮和钹形砂轮来讲，其选用的结合剂（树脂粉）粒度也应细于320#。
但是如果酚醛树脂粉的粒度过细，给混料带来了困难，很难做到混合料的均匀性，进而影响了树脂砂轮的切磨削性能。
第二、树脂砂轮制造工艺问题：树脂砂轮制造是工艺性很强的工业产品，在配混料、成型、硬化、加工等工序存在问题较多。
1、混料工序：混料的关键是均匀性，成型料应达到：各成份分布均匀，保持松散性，但不宜出现明显漏粉，必须保证摊料均匀，具有良好的成型性能。
2、成型工序：目前国内大多数是旋转摊料机构，但由于旋转摊料机构的局限性，造成很大制造企业有的企业员工操作不得要领，混合料分布不均，形位公差及静平衡超差。
3、硬化工序：这是最关键的生产工序，容易造成质量问题的因素有两个，一是固化烘箱或烧成窑的温差太大；二是装炉的方式方法不当。
硬化炉窑温差过大，致使树脂砂轮硬化偏离了设定的硬化规范（硬化曲线），使砂轮的固化（硬化）质量得不到充分的保证。
4、加工工序（主要是大直径高厚度树脂砂轮）：树脂砂轮尤其是大直径和高厚度，或者要求尺寸公差严格的砂轮在硬化后要进行加工，以保证砂轮的几何尺寸、形位公差。
5、生产配方、工艺参数生搬硬套。
第三、设备工装问题
1、设备问题：生产设备是砂轮生产的重要物质条件，有的企业一是设备不足，如没有缺少好的混料机，油压机吨位规格偏小等；同时设备维护保养差，产品质量不易保证。
2、工装问题：规模较小的树脂砂轮企业部分企业工装管理薄弱，没有良好的存放场所，在生产现场乱堆乱放。
第四、检验设备问题：
1、原材料检验、过程检验、出厂检验，是树脂砂轮生产企业实施有效检验控制的重要内容，但真正做到规范管理、标准化管理的生产企业较少。主要问题有制度不全，职能不落实，管理不严，检验设备短缺失控，检验人员业务素质较
2、检验设备配置不全
检验设备不齐全，树脂砂轮的检验设备有3大件：即回转强度试验机；喷砂硬度机（或洛氏硬度机）---树脂切片、磨片除外；静平衡器（对金刚石砂轮还需要动平衡器），其它还
应有薄片砂轮端面、径向跳动测定仪、内径量规、游标卡尺、砂轮切割性能试验机等。
检验设备缺之应有的维护和保养。
四、树脂砂轮混料酚醛树脂液的选择及应用
树脂砂轮制造中最常用的湿润剂是酚醛树脂液，在采用正常树脂液比例混料
时，如果料干湿难以控制时，才采用糠醛、二丁酯等湿润剂。
由于糠醛与液体酚醛树脂有很好的相容性，所以目前在大多数厂家仍然在使用。但同时糠醛的高腐蚀性、刺激气味，及对操作员工身体健康的伤害等缺点十分明显。因此，众多厂家都在寻求更合适的替代产品。
为了满足客户需要，邦瑞公司经过近一年的开发，成功开发出来了新型酚醛树脂液BR-19500, BR-1950A，这种树脂液能够解决混合料的松散性，在混合料适度偏湿的情况下松散效果很好；同时，混料料停放时间很短，在1?小时后混合料的堆积密度趋于稳定；更为重要的时混料料颗粒形状均匀、树脂及辅助材料包覆磨料颗粒效果好。
下图为显微镜照片（图片1、图片2）
图1邦瑞酚醛树脂液BR-1920A混合料显微图片
图2邦瑞酚醛树脂液BR-1950A混合料显微图片
从图片2可以看出，混合料颗粒剂包覆效果很好。
由于新型树脂液的优势，更适用于树脂切片/磨片自动化成型机混合料送料、投料。
五、树脂砂轮的酚醛树脂硬化机理与硬化曲线设定
酚醛树脂的固化依赖于加热反应进而完成硬化（固化）。期间，硬化的升温
速率是十分关键的。
1、酚醛树脂的硬化机理
准确定义：苯酚和甲醛在合成反应设备中，通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂，通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系，虽然Novolaks及Resoles以如上节所述，结构上是有差异的。
酚醛树脂只有在形成交联网状（或称体型）结构之后才具有优良的使用性能，包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。
酚醛树脂的硬化就是使其转变为网状结构的过程，表现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是物理过程，也是一个化学过程。所以酚醛树脂的硬化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化，而是高分子化学概念上的由线（支）型分子交联（cure）成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。
酚醛树脂硬化后，在获得优良物理性质的同时，又失去了可溶、可熔性，不再有可加工性。因而其固化过程必然应在以酚醛树脂（Novolaks或Resoles为
粘结结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。
硬化过程表现出如下特点：
（1）树脂在硬化前的结构因素（组成、分子量大小、反应官能度等澎响显著；
⑵硬化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著；
（3）硬化过程有热效应；
（4）硬化速率受温度、压力的影响显著；
（5）硬化过程有副产物（如水、甲醛等）产生；
（6）硬化反应是不可逆过程。
2、酚醛树脂的硬化条件酚醛树脂粉要加热到流动状态，才能形成结合剂桥。然而，如果升温速度过快，砂轮就会变形。所以必须调整出合适的硬化曲线，以保证结合剂固化，砂轮不变形。
如1 所述，硬化过程中会有一定量的挥发物产生放出，其产生的压力在条件成熟时会使砂轮变形。
这种压力必须被外部压力或结合剂桥本身的强度抵消，也可以在不影响砂轮性能的情况下，使挥发物留在砂轮内而不破坏砂轮形状。能够使酚醛树脂结合剂桥树脂制造的砂轮硬化时可以快速升温，如邦瑞的超薄片专业粉BR-22200 就是一类。
同时，结合剂桥的形成快慢主要取决于酚醛树脂的硬化速率，同时与湿润剂（含树脂液）的类型及树脂粉的配合及反应有密切关系。因此，设计硬化曲线时必须考虑酚醛树脂的品种和硬化速率。
3、硬化曲线的设定在树脂砂轮制造技术中，有两种最基本的硬化曲线，所有其他的硬化曲线都是这两种曲线的转化。
1）短曲线（快速升温曲线）
升温速度较快，每小时大于10C。曲线总时间为20至24小时。
该曲线常用来硬化酚醛树脂液做湿润剂，且砂轮配方中添加一定量的石膏填料的配方树脂砂轮。
该曲线特点是：快速硬化，采用的酚醛树脂粉的流长较短。
2）长曲线（慢速升温曲线）适用于结合剂流动性较好（中等密度，用低粘度树脂液做湿润剂等）的树脂砂轮，硬化时升温速率较慢，每小时升温3?5°C,在120T保温4小时左右，最高硬化温度在160?190C之间，曲线总长为40?60小时。
我们在设计硬化曲线时，必须认真考虑曲线的升温速度、长度、最高温度及其它细节问题，并且必须经过多次试验验证。
硬化曲线设计必须遵循的原则：
a、大直径砂轮、高厚度砂轮，硬化时曲线在最高温度保温时间要长，以保证硬化完全；
b、要求砂轮不完全硬化时，曲线最高温度需调整较低些；
c、高硬度冷压砂轮硬化时，在105?120 C段的保温时间必须延长，以便挥发物彻底
释放出；
d、流长极短树脂粉制作的砂轮，硬化时升温速度要快，以保证结合剂有充分的流动性，
从而获得最佳的产品性能。
短曲线，低温硬化，可以生产出“软”砂轮；
相反，生产“硬”砂轮时，最高温度低于160C，砂轮强度低，磨削作用弱，砂轮偏软；最高温度高于210C时，硬化过度，生产的砂轮较脆，容易破损。
要精确地检测树脂砂轮的硬化程度是十分困难的，并且用处不大。个别厂家采用的丙酮萃取法检测硬化程度，但后来发现其结果与砂轮磨削效果大相径庭。很明显，在树脂还没有硬化到足以制作可使用的砂轮时，树脂在丙
最初生产的多数是陶瓷砂轮，陶瓷结合剂砂轮的优点是其天然多孔和化学稳定性好，因而适用于干磨和湿磨，特别是使用水基和油基磨削液的条件下。但是，陶瓷砂轮的弹性较差，并且需要很高的烧结温度，限制了它的发展。酚醛树脂结合剂砂轮具有弹性好，对震荡、冲击、侧压的敏感性小的优点。其高稳定性使其能够适应较高转速和提高了磨削性能，因而特别适用于磨削砂轮和切割砂轮，它的良好弹性使其适用于超精确磨削和表面抛光。 酚醛树脂结合剂砂轮的生产工艺主要有冷压工艺、半热压工艺和热压工艺三种。 1．冷压工艺： 冷压工艺使用的结合剂有润湿剂和粉状树脂，通常用作润湿剂的有液体酚醛树脂、糠醛、糠醇、甲酚等，用的最多的是液体酚醛树脂。决定液体树脂和粉状树脂使用比例（通常叫做液粉比）的因素有：磨料粒度分布、填料类型、填料用量、液体树脂的粘度、粉状树脂的性质等。如果液体树脂的粘度越大，完全包覆磨料表面就需要更多的液体树脂；磨料和填料的粒度越小，其比表面积就越大，液体的用量也就越多；粉状树脂的分子量越高、游离酚越低，其与液体树脂的附着力就越差，需要的液体量就越多。以上几种情况均需提高液粉比。一般用液体树脂作润湿剂，液粉比选用1：2—1：4，而用糠醛或糠醇与蒽油的混合物作润湿剂，液粉比选用1：6—1：8。混料机要经过工艺验证，能够达到理想的混合效果并且不损坏磨料为佳。加入细粉后的混料时间一般为2—5分钟，过短不能够保证混料均匀，过长树脂膜易脱落，并且导致料温升高，树脂予固化。 混料程序如下： 首先将磨料，通常是混合粒度，进行予混，再加入润湿剂，均匀润湿磨料后，再将已与其他粉状填料予混好的粉状树脂加入，继续混合至均匀。混好的磨料要有较好的可塑性和流动性，物料不能太湿，否则容易结块，更不能有粉团，同时保证有好的流动性，以保证注模充分，一般采用过筛的办法除去结块。判断物料可塑性好坏的方法是：抓一把混好的物料，用手轻轻一捏就会成团为佳。 一般将粉状物料加入润湿好的磨料中容易形成粉团，目前已逐渐被淘汰，现在用的较多的是双锅混料法，就是先将磨料与润湿剂在一个混料机中混合，同时另外一个混料机中将粉状树脂和其他粉状填料混匀，再将润湿好的磨料倒入粉料中，混合均匀即可。双锅混料的优点是既可以不产生粉团，又能避免污染，易于清洗料锅。 将混好的物料过筛后，即可以用于压制了。 压制程序如下： 将模具安装好，称量所要求量的磨料添入模具空腔，刮平后压制。需要放置增强玻纤网片的按要求放入。然后在室温下加压，一般冷压的压力范围为15—30N/mm2，最好是15—25 N/mm2。压力大小的选择取决于物料的可塑性和砂轮要求达到的密度。不宜使用过高的压力，否则会将磨料压碎。压制时间一般为5—50秒，最好是5—30秒，时间长短取决于砂轮要求达到的密度和形状以及物料的可塑性的好坏。然后就可以将砂轮取出进行下一步的操作——固化了。 固化程序如下： 固化操作可以置于固定的固化炉中进行，也可以在流动的隧道式固化窑中进
酚醛树脂 1.摘要 酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂，有近百年的使用史。由于酚醛树脂的原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能，耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。因此其成为工业部门不可缺少的材料，被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。 2.引言 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。 酚醛树脂为热固性树脂，与其它热固性树脂相比，其优点有：(1)固化时不需要加入催化剂、促进剂，只需加热、加压，调整酚与醛的摩尔比与介质pH值，就可得到具有不同性能的产物。(2)固化后密度小，机械强度、热强度高，变形倾向小，耐化学腐蚀及耐湿性高，是高绝缘材料。 3.1酚醛树脂的合成原理 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。它包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。主要用于生产压塑粉、层压塑料；制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料；制造日用品、装饰品；制造隔音、隔热材料等。常见的高压电插座、家具塑料把手等等phenolic resin,简称PF，酚醛树脂.为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离分子而呈微红色，比重1.25~1.30，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。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。 3.2酚醛树脂的重要性能 高温性能酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。 粘结强度酚醛树脂是一种多功能，与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。设计正确的酚醛树脂，润湿速度特别快。并且在交联后可以为磨具、耐火材料，摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度，耐热性能和电性能。 水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质为它们提供机械强度，电性能等。典型的例子包括电绝缘和机械层压制造，离合器片和汽车滤清器用滤纸。 高残碳率在温度大约为1000℃的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性，也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。
树脂切割砂轮（大切片）产生软片原因剖析及解决方案 王扎根珠海邦瑞合成材料有限公司 陈新强东莞市金利威磨料磨具有限公司 一、树脂切割砂轮大切片软片现象 （一）树脂切割砂轮用磨料介绍 随着玻纤增强树脂切割砂轮的性能不断提升，高耐用性高效率的树脂砂轮新品不断涌现，这方便都依赖磨料的深加工。下面简单介绍一下磨料。 磨削材料简称磨料，即一种具有一定硬度及一定磨削能力可作磨削用途的磨削材料。磨料分天然和人造两大类。 1 天然磨料 天然磨料是自然矿物开采经过加工而制成的磨料。用于磨削加工先后已有如下种类：1）燧石：化学成分主要是SiO2，莫氏硬度7。主要用来制造张页式砂纸，主要用来加工皮革、毛毡等的抛光加工。 2）石英砂：主要化学成分为SiO2，莫氏硬度7，理化性能如燧石。用在低端砂布或砂纸。 3）紫红铁粉即氧化铁：多用于天然的、也可以经过人工制造的。主要用于工件的清理和抛光的目的加工，如部分光学玻璃的研磨或抛光也用紫红铁粉进行加工。 4）石榴石：系一种天然矿物材料，如采用这种柘榴石在高温条件下进行热处理，可使这种材料的硬度和韧性增强。石榴石容具有较好的切削刃提高磨削效率。用柘榴石制成的涂附磨具可用于材料如木材或金属材料进行磨削加工，少量用于制造树脂磨具。 5）硫铁矿砂：天然硫铁矿制成粒度砂，在树脂砂轮使用时俗称黄金砂。在树脂切片生产中有一定的用量。 6）金刚砂（Emery）：系自然界中刚玉（Al2O3）氧化铁的混合物。一般只作为抛光使用。用来制造磨具已经不多，属于淘汰的趋势。 7）氧化锶（Sr2O3）：抛光性能甚好，适用于作抛光材料，光学玻璃的抛光一致在用。8）金刚石：天然金刚石系自然界最硬的物质，莫氏硬度为10，在制造磨具上就多用人造金刚石作磨具，在极个别的应用范围内才采用天然金刚石。 总之，天然矿石的磨料已趋于淘汰之势，用于制作树脂磨具，量不多。 2 人造磨料 人造磨料是人工通过用有关矿物材料加上必须的材料进行加工而成的磨料。其应用范围愈来愈广泛，由于磨具的不断发展和性能的不断提高，磨削加工的水平也得到了发展和提高。随着磨削加工走上高效、高速和加工件要求质量不断的提高，又要求磨料磨具适应这种发展要求提高自身的品种、质量、生产加工水平和科研水平等方面的各项工作相辅相成、互相依赖、互相促进、互相提高。 1）棕刚玉：主要化学成份Al2O3，由铝矾土、铁屑和无烟煤在电弧炉中熔炼而成。这种磨料具有一定的硬度和韧性，具为较强的磨削能力，能承受很大的压力。它适用于磨削抗张强度大的材料，适用于普通钢、高碳钢、合金钢，可用于硬质木材的加工是使用中最广泛的一种磨料。 2）白刚玉：主要化学成份为Al3O2由铝氧粉为原料在电弧炉中熔炼而成。采用的铝氧粉原料，系由棕刚玉所用的铝矾土事先加工制成，主要物理成分为β- AL2O3（无磨削能力）具有较强的磨削力。 3）黑碳化硅：主要化学成份为SiC 。由石油焦碳、石英砂、木屑等为原料在电阻炉中
酚醛树脂纤维的研究进展 *** 中北大学材料科学与工程学院，山西太原，030051 摘要：简单的介绍了酚醛树脂及其重要性能、合成原理，酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性或其它物理性能，提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。最后对酚醛树脂纤维未来的发展方向进行了展望。 关键词：酚醛树脂、纤维、改性、复合材料 引言：酚醛树脂耐热性好，机械强度高，电绝缘性和耐高温蠕变性能优良，价格低廉且成型加工性好，特别是其良好阻燃性及很少产生有害气体的特性，使该种具有近百年历史的合成材料得到进一步发展，应用于塑料、复合材料、胶粘剂、涂料和纤维等各个领域。经过改性的酚醛树脂广泛应用于高尖端技术领域。所以，酚醛树脂纤维很受欢迎的。 一、酚醛树脂的简介 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉，英文名称：phenolic resin, 简称PF。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，比重 1.25~1.30，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。 酚醛树脂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。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。热固性酚醛树脂具有很强的浸润能力，成型性能好，体积密度大，气孔率低，用于耐火制品，该树脂在15℃- 20℃下可保持三个月。酚醛树脂制品优点主要是尺寸稳定，耐热、阻燃，电绝缘性能好，耐酸性强，它主要应用于运输业、建筑业、军事业、采矿业等多种行业，应用广泛。在NH4OH、NaOH或NaCO3等碱性物质的催化下，过量的甲醛与苯酚（其摩尔比大于1）反应生成热固性酚醛树脂。其反应过程如下：在碱性催化剂存在下使反应介质PH大于7，苯酚和甲醛首先发生加成反应生成一羟甲基苯酚。室温下，在碱性介质中的酚醇是稳定的，一羟甲基苯酚中的羟甲基与苯酚上的氢的反应速度比甲醛与苯酚的邻位和对位上的氢的反应速度小，因此一羟甲基苯酚不容易进一步缩聚，只能生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚。热塑性酚醛树脂（或称两步法酚醛树脂），为浅色至暗褐色脆性固体，溶于乙醇、丙酮等溶剂中，长期 姓名：*** 班级：*** 学号：***
酚醛树脂 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚醛或其衍生物缩聚而得。[1] 中文名：酚醛树脂 英文名：PHENOL-FORMALDEHYDE RESIN 别称：电木 化学式：C7H6O2 分子量：122.12134 CAS登录号：9003-35-4 诞生：1872年 1性质 直线型酚醛树脂结构图 固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，实体的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。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。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。[1] 液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体，如：碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。 高温性能
酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。 酚醛树脂耐火材料 粘结强度 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。酚醛树脂是一种多功能，与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。设计正确的酚醛树脂，润湿速度特别快。并且在交联后可以为磨具、耐火材料，摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度，耐热性能和电性能。 水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质为它们提供机械强度，电性能等。典型的例子包括电绝缘和机械层压制造，离合器片和汽车滤清器用滤纸。 高残碳率 在温度大约为1000℃ 的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性，也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。 低烟低毒 与其他树脂系统相比，酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况下，用科学配方生产出的酚醛树脂系统，将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧
树脂砂轮制造用高性能酚醛树脂的选择和应用 1 酚醛树脂介绍 酚醛树脂已经有近百年的使用史。由于酚醛树脂原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能，耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。因此其成为工业部门不可缺少的材料，被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。 酚醛树脂是以酚类化合物、醛类化合物作原料，在催化剂作用下缩聚而成的高分子化合物，其中以苯酚和甲醛缩聚的酚醛树脂最为重要。 酚醛树脂大体分为热固型和热塑型两大类。热固性树脂是由苯酚在碱性条件下与过量的甲醛发生反应合成;热塑性树脂是苯酚在酸性条件下与少量的甲醛反应合成。影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有：原料化学结构和单体官能度，酚醛摩尔比，催化剂的性质和反应介质的PH值。 热固性树脂具有活性官能团，在加热和酸的作用下都会固化。这种自动反应确切解释了热固性树脂在储存过程中，粘度升高，凝胶速度加快的原因。由于自动反应是热固性树脂内在的本性，温度平均每升高10℃反应速度就会加倍。所以热固性树脂必须储存再低温条件下，才能尽量延长其保存期。热塑性树脂需要加入固化剂才能交联。对于热塑性树脂来说最常用的固化剂就是六次甲基四胺(俗称乌洛托品)，已经交联固化的树脂含部分氮，氮来源于乌洛托品。
酚醛树脂从A阶段向B阶段和C阶段转化后形成三维网状结构成为固化。线性树脂和甲阶分子量小的树脂都能溶熔，因此称此时的树脂为A阶段树脂。当树脂硬化后，就到凝胶阶段即B阶段。这个阶段树脂肿胀氮仍可以被溶剂溶解，这就到了C阶段。 随着工业的发展，对高性能材料提出了更高的要求，如较高的分解温度，较好的耐磨性能，足够的韧性和强度等。由于酚醛树脂在结构上存在弱点：酚羟基和亚基易氧化，因此耐热性受到影响。 普通酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，但超过200℃便明显发生变化。从300℃-360℃起进入热分解阶段，到600℃-900℃释放CO、C02、 H2O、苯酚等物质。而且普通酚醛树脂固化时释放水分子，脆性大，韧性差，限制了其在高性能材料方面的发展。因此，需要对酚醛树脂进行改进，提高其韧性和耐热性。 改进酚醛树脂的途径主要有： 1) 在酚醛树脂中加入外增韧物质，如天然橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶及热塑性树脂等。 2) 在酚醛树脂中加入内增韧物质，如使酚羟基醚化，在酚核间引入长的亚甲基链及其他柔性基团等。 3) 用玻璃纤维、玻璃布及石棉等增强材料来改善脆性。 其他改进的方法还有：将酚醛树脂的酚羟基醚化，酯化、重金属螯合，或者增加固化剂加入量，严格成型条件或后固化条件，或者导入亚胺环或三嗪环等刚性结构。这些方法虽然提高了树脂的耐热性，但韧性却下降了。因此，目前很难同时既提高了树脂的韧性又改进其耐热性。
热固性聚合物是从低粘度液体开始，通过催化剂或外加能量（热或射线）固化为固体。最早的热固性基体是酚醛，紧随其后的是环氧，接着是不饱和聚酯、脲醛，再接着是硅树脂，以及更新的基体。从实用的角度看，最重要的仍然是前三种：酚醛、环氧和不饱和聚酯 二、简介 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉，英文名称phenolic resin,简称PF，比重1.25～1.30是热固性塑料家族中最古老的成员，可以追溯到1870年。合成酚醛树脂的两种单体是苯酚和甲醛，通过聚合形成, 酚醛树脂原为无色或黄褐色透明物，因含有游离分子而呈微红色，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。对水、弱酸、弱碱溶液稳定。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。酚与醛的摩尔比大于一，用酸类物质作催化剂，生成热塑性酚醛树脂。酚与醛的摩尔比小于一，用碱类物质作催化剂，生成热固性酚醛树脂。主要包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。 三、酚醛树脂固化原理 酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能，包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程，表现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是物理过程，更要强调的是，这是一个化学过程。表现出以下一些特点： (1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著； (2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著；(3)固化过程有热效应；(4)固化速率受温度、压力的影响
树脂砂轮切割片质量浅析 □文/剑宇 树脂砂轮切割片同陶瓷小砂轮，超精油石，电镀砂轮，树脂磨具（超硬与普磨）产品一样，适于投资创业，市场开拓也并不难，大多可以说是作坊式生产，投入少、用人少、占地小、工艺操作简单，其生产出质量稳定与高端品质产品有一定难度，只有常走访客户，投入资金研发新品，多多汲取先进技术，才能把作坊发展成为真正的企业。 砂轮特性对砂轮使用性能影响： (1)磨料材质： 切割砂轮常用磨料有棕剐玉(A)、白刚玉(wA)、黑刚玉(BA)、黑碳化硅(c)等，最常用的是棕刚玉，因为棕刚玉有硬度高、韧性大、颗粒锋锐、适用性强且价格较其它磨料低的特点。棕刚玉按其在冶炼时还原充分与否分一级砂和二级砂，主要表现在化学成分上：一级砂的Al2O3含量≥94.5；二级砂的Al2O3含量<94.5％；一般在85％左右，且Fe2O3含量在4～5％；因此二级砂硬度比一级砂低，但价格也低；棕刚玉适用于各种碳钢和一般合金钢的加工；白刚玉比棕刚玉硬度高、脆性大，磨削热小，因其价格高，在工件要求热变形小时用，也有做为混合磨料用于特殊材料加工；黑刚玉的Al2O3含量在70～85％，Fe203含量在7～9％，硬度低，切削力差，但价格也便宜；黑碳化硅硬度高且脆性好、切刃锋利、自锐性能好、导热性好，在加工有色金属、塑料、橡胶及铸铁等方面有优势。 (2)磨料粒度： 常用粒度为：22#-80#，粒度细时切割效率低。 (3)砂轮硬度： 常用硬度：P、Q、R；N、S；一般用较硬砂轮，以减少砂轮磨损。其硬度由结合剂多少、成型密度、烧成温度及烧成时间等因素控制的。 (4)结合剂： 常用树脂结合剂有：粉状酚醛树脂、液体酚醛树脂。粉状酚醛树脂工艺性好，磨具成型密度稍小，组织号稍大，价格高于液体酚醛树脂；液体酚醛树脂价格低，但料易结块和混摊料不易均匀，易造成磨具局部硬。 (5)组织： 切割砂轮的组织号应稍大，以提高切割效率：太大又影响强度，常用的组织号有3～7号。 成型烧成(也称硬化)工艺对切割性能的影响: (1)成型主要有：热压、冷压、滚压三种方法。热压成型法所需压力小。成型密度大，硬度高，强度好；我国北方多用热压法；冷压法的优点是不需要热压时的热源，适用于各种结合剂的磨具；我国南方多用冷压法；滚压法所须能源小，成型密度小，效率低，现较少用。一般在不加增强网的薄片砂轮中有及出口树脂博片砂轮用。 (2)硬化温度过低、过高、保温时间过短、过长均对切割性能不利。 砂轮形状、平衡等对切割性能的影响： (1)厚度大时，切缝宽，砂轮消耗大；当强度保证时，厚度越小越好，既节省砂轮材料又节省被切材料；平形度大时，切缝宽度由最厚处确定，而强度由最薄处确定，切割时磨耗大且振动大，会影响整个切割过程。当砂轮中间厚度大，边上厚度小时，切割过程中会出现砂轮侧面磨被切工件。像楔人工件一样被“卡死”，所以，砂轮能做成中间薄，周边厚是理状态。 (2)当砂轮径向跳动大时，在切割初期振动大，易造成砂轮掉块，影响强度和切削，但当切
酚醛树脂的制备 酚醛树脂的制备受很多因素影响，其中原料摩尔比、催化剂种类和用量、反应温度和投料方式等，对酚醛树脂的反应速度、产物结构和质量都有很大影响。 一、苯酚与甲醛摩尔比的影响 苯酚与甲醛的摩尔比影响历程反应和分子结构，在酸性催化反应中，当甲醛的摩尔比小于苯酚时，不能形成足够的羟甲基，使缩合反应进行到一定程度便停止。在碱性催化反应中，当甲醛摩尔数小于苯酚时，又有部分苯酚以游离状态存在于树脂中，反应不完全。从酚醛树脂较理想的结构考虑，作为热固性树脂苯酚的麻尔数应略小于甲醛的摩尔数。 苯酚与甲醛的摩尔比反应，主要是生成邻甲基酚和对羟甲基酚，其中对羟甲基酚含量居多。苯酚与甲醛的摩尔比为1：2以上时以生成二羟基酚和三羟基酚为主。 苯酚与甲醛的摩尔比不同树脂平均相对分子质量也不相同，摩尔比越大树脂平均相对分子质量越大， 苯酚与甲醛摩尔比同树脂平均相对分子质量的关系
苯酚与甲醛摩尔比1:1.1 1:1.2 1:1.3 1:1.4 1:1.5 1:1.6 1:1.7 树脂平均分子量228 256
291 334 371 437 638 对于不同用途的酚醛树脂,应控制苯酚与甲醛的不同摩尔比,胶合板用的树脂最好是1:(1.4~1.5)，收率高游离酚少；浸渍用的酚醛树脂，摩尔比应为1：(1.1~1.3),树脂平均相对分子质量秒渗透性好作为耐水增强的酚醛树脂要示平均相对分子质量大一些游离酚尽量减少摩尔比一般为1：2.0左右。 苯酚与甲醛的摩尔比亦影响树脂的反应速度和固化时间摩尔比越大即甲醛用量增大树脂反应速度越快固化时间缩短而粘度下降储存稳定性变差。苯酚与甲醛摩托车尔比对树脂物化性质的影响如表。 苯酚与甲醛摩尔比
酚醛树脂是最早工业化的合成树脂，已经有100年的历史。由于它原料易得，合成方便以及树脂固化后性能能满足很多使用要求，因此在模塑料、绝缘材料、涂料、木材粘接等方面得到广泛应用。近年来，随着人们对安全等要求的提高，具有阻燃、低烟、低毒等特性的酚醛树脂重新引起人们重视，尤其在飞机场、火车站、学校、医院等公共建筑设施及飞机的内部装饰材料等方面的应用越来越多[1]。 与不饱和聚酯树脂相比，酚醛树脂的反应活性低，固化反应放出缩合水，使得固化必须在高温高压条件下进行，长期以来一般只能先浸渍增强材料制作预浸料(布)，然后用于模压工艺或缠绕工艺，严重限制了其在复合材料领域的应用。为了克服酚醛树脂固有的缺陷，进一步提高酚醛树脂的性能，满足高新技术发展的需要，人们对酚醛树脂进行了大量的研究，改进酚醛树腊的韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为研究的重点。近年来国内相继开发出一系列新型酚醛树脂，如硼改性酚醛树脂、烯炔基改性酚醛树脂、氰酸酯化酚醛树脂和开环聚合型酚醛树脂等。可以用于smc/bmc、rtm、拉挤、喷射、手糊等复合材料成型工艺。本文结合作者的研究工作，介绍了酚醛树脂的改性研究进展及rtm、拉挤等酚醛复合材料成型工艺的研究应用情况。 1酚醛树脂的改性研究 1.1聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂 工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂，它可提高树脂对玻璃纤维的粘结力，改善酚醛树脂的脆性，增加复合材料的力学强度，降低固化速率从而有利于降低成型压力。用作改性的酚醛树脂通常是用氨水或氧化镁作催化剂合成的苯酚甲醛树脂。用作改性的聚乙烯醇缩醛一般为缩丁醛和缩甲乙醛。使用时一般将其溶于酒精，作为树脂的溶剂。利用缩醛和酚醛羟甲基反应合成的树脂是1种优良的特种油墨载体树脂。 1.2聚酰胺改性酚醛树脂 经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性。用作改性的聚酰胺是一类羟甲基化聚酰胺，利用羟甲基或活泼氢在合成树脂过程中或在树脂固化过程中发生反应形成化学键而达到改性的目的。用该树脂制成的渔竿等薄壁管具有优良的力学性能。 1.3环氧改性酚醛树脂 用热固性酚醛树脂和双酚a型环氧树脂混合物制成的复合材料可以兼具2种树脂的优点，改善它们各自的缺点，从而达到改性的目的。这种混合物具有环氧树脂优良的粘结性，改进了酚醛树脂的脆性，同时具有酚醛树脂优良的耐热性，改进了环氧树脂耐热性较差的缺点。这种改性是通过酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基进行化学反应，以及酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的环氧基进行化学反应，最后交联成复杂的体型结构来达到目的，是1种应用最广的酚醛增韧方法。 1.4有机硅改性酚醛树脂 有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。可以通过使用有机硅单体与线性酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基发生反应来改进酚醛树脂的耐热性和耐水性。 采用不同的有机硅单体或其混合单体与酚醛树脂改性，可得不同性能的改性酚醛树脂，具有广泛的选择性。
树脂砂轮生产过程中常见的20种质量问题及解决措施 有些生产企业被树脂砂轮生产过程中产生的许多质量问题困扰，今天小编特意找来了一些常见的问题分析及解决办法，希望能和磨友们一起交流学习~ 序号/问题/ 原因（解决措施） 1材质粒度不符，硬度不符。严格按配料单计算配料，复核是关键程序 2夹杂混料前与混料过程当中，随进清理工装器具。配料前，先检查各种原材料有无杂质 3混料不均按工艺要求混料时间混料。随时更换磨损太大的混料机部件。粉状树脂料要按工艺规定的筛网号和次数过筛 4组织不均，硬度不均不平衡调整好混合料的干湿度，使其有良好的成型性。按工艺要求进行摊料和刮料操作。按工艺要求先用垫铁，保持压力机的精度; 投料时摊料刮料不均，混料偏湿，或料结团，投料不均，模具磨损，漏料严重，需更换模具 5成型坯体裂纹热压温度过高，产品急冷急热，脱芯型时温度过低，应及时脱芯型，原材料受潮变质，或配混料错误 .以下四种裂纹预防措施:调速好混合料的可塑性，成型工模具不得超过规定的磨损标准，模板及垫铁保持良好的平面度，选用垫铁的厚度要一致，弹簧垫铁的弹力要一致，按工艺规定顺序卸模6端面裂纹成型料可塑性差，卸模取坯方法不当。成型模具底板不平或垫板不平行度太大 7周边裂纹模套磨损严重，卸模套时，过于偏斜 8孔径裂纹坯件强度低，卸模时振动太大，芯棒磨损太大或锥度太小，卸模顺序不符工艺规定
9对角裂纹选用的弹簧垫铁，弹力不一致而使模具偏斜受压产生对角纹。细料度磨具压制速度过快，维持压力时间短，模具配合间隙过大 10两端面不平行保持压力机压制台的精度，按工艺规定操作 11表面不平工装设备维护在要求的精度范围内 12成型硬度不符压制首件必检，每批抽检坯件不少于30%，常检查称量单重，常观察压力有无变化 13桥楞不平冷却需均匀；制件表面“翘曲”没有平整的平面称为桥楞。这是由于冷却不均而使制件收缩不一致或者装炉的垫板不平所造成的。多出自薄片砂轮和细粒度薄制品。薄片砂轮在冷却速度太快时极易产生桥楞废品 14起泡按产品规范的硬化曲线进行控制温度硬化，对配混料工序进行严格的质量控制;成型温度过高或过低，需要调整温度。固化温度过高，固化炉温度失控。结合剂配错; 超硬磨具局部表面凸起变形或整个表面膨胀，并呈树脂光泽，有的出现龟状裂纹。产生的原因： 1升温速度太快或温度波动大，容易使粒度细、硬度高、组织紧的制件起泡和膨胀。因这类产品含结合剂量多或气孔小，若温度控制不准确使升温速度太快，会引起结合剂反应激烈，挥发物量急增，坯体内部气体压力大而使制品起泡和膨胀。 2.型料混合不均匀，料内有结合剂疙瘩或含有较多的沸点较低的溶剂（如乙醇，丙酮）。 3混料、成型工序的差错所致，使制件结合剂量增多，单重增大，压强增高等。 15变形和倒塌按工艺规定进行装炉，控温操作。填充料之间的配比要严格控制与调整，填充料之间存在着相互作用。切割片叠装时压力不足会变形。超硬磨具在硬化过程中变形、倒塌的原因有： 1装炉时坯体露出硬化垫板外或坯体互相挤靠在一起，以及垫板不平使坯体倾斜。 2高厚度制件未按工艺规定进行围
砂轮的特性要素及选择标准 由和结合剂经压坯、干燥、烧结而成的多孔体。磨料、结合剂和气孔构成了砂轮的组成三要素。砂轮的性能取决于磨料、粒度、结合剂、硬度和组织5个参数。 1.磨料 承担切削任务，具有很高的硬度、耐磨性、耐热性和韧性，并有较锋利的棱角。 常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨科系三类。 氧化物系磨料的主要成分是A1203，由于它的纯度不同和加入金属元素不同，而分为不同的品种。 碳化物系磨料主要以、等为基体，也是因材料的纯度不同而分为不同品种。超硬磨料系中主要有人造金刚石和立方氮化硼。立方氮化硼是一种很有前途的磨料。耐热性(1400℃)比金刚石(800℃)高出许多，而且对铁元素的化学惰性高，所以特别适合于磨削既硬又韧的钢材。 2.粒度 粒度表示磨粒的大小程度。以磨粒刚能通过的筛网的网号来表示磨粒的粒度。以每英寸长度上筛孔的数目表示粒度号，粒度号越大，颗粒越小；尺寸小于40μm的微粉，用其实际尺寸前加W 表示粒度号。我国新标准中采用米制单位，磨粒的大小统一以磨粒最大尺寸方向上的尺寸来表示。 选择原则： （1）精磨用颗粒较细的磨粒；
（2）粗磨用颗粒较粗的磨粒； （3）高速磨削用颗粒较粗的磨粒； （4）当工件材料软、塑性大和磨削面积大时，为避免堵塞砂轮，也可采用较粗的磨粒，精磨或磨硬脆性材料选用细磨粒。3.结合剂 结合剂的作用是将磨粒粘合在一起，使砂轮具有必要的形状和强度。常用的砂轮结合剂有： 1）陶瓷结合剂(代号V) 是由粘土、长石、滑石、硼玻璃和硅石等陶瓷材料配制而成。特点是化学性质稳定，耐水、耐酸、耐热和成本低，但较脆。除切断砂轮外，大多数砂轮都是采用陶瓷结合剂。它所制成的砂轮线速度一般为35m／s。 2）树脂结合剂(代号B) 其成分主要为酚醛树脂，但也有采用环氧树脂的。树脂结合剂的强度高，弹性好，故多用于高速磨削、切断和开槽等工序。但是树脂结合剂的耐热性差，当磨削温度达200—300℃时，它的结合能力便大大降低。利用它强度降低时磨粒易于脱落而露出锋利的新磨粒(自砺)的特点，在一些对磨削烧伤和磨削裂纹特别敏感的工序(如磨薄壁件、超精磨或刃磨硬质合金等)都可采用树脂结合剂。 3）橡胶结合剂(代号R)
酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用 应化1102班柳宗 0121114450208 摘要：酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。 关键词：酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用 正文： 酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料，它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，而且由于它原料易得，合成方便，目前仍被广泛应用。在高中教材里，酚醛树脂作为缩聚反应的典例，阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同，单体分子在发生缩聚反应时，生成的不仅仅是高分子化合物，还有小分子物质（如水）生成。也正是因为单体间缩去小分子物质，才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 缩聚反应是指单体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂，苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚，使分子链之间发生交联，生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好，是用作电木的原料。另外，以玻璃纤维作骨架，以酚醛树脂为肌肉，组合固化制成复合材料即玻璃钢。 苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程，目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质，中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂，即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是：酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快；连有吸电子基时，反应速度会变慢。在选用醛类物质时，没有多高的要求，工业上一般都是使用甲醛的。 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。即： 1、加成反应在适当条件下，一元羟甲基苯酚继续进行加成反应，就可生成二 ( 一)合成反应 酚醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。即： 1、加成反应 在适当条件下，一元羟甲基苯酚继续进行加成反应，就可生成二元及多元羟甲基苯酚：
酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方！ 一、定义 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚醛或其衍生物缩聚而得。 二、主要性能 固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，实体的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。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。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。 液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体，如：碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。 高温性能
酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。 粘结强度 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。酚醛树脂是一种多功能，与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。设计正确的酚醛树脂，润湿速度特别快。并且在交联后可以为模具、耐火材料，摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度，耐热性能和电性能。 水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质，为它们提供机械强度，电性能等。典型的例子包括电绝缘和机械层压制造，离合器片和汽车滤清器用滤纸。 高残碳率 在温度大约为1000℃的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性，也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。 低烟低毒 与其他树脂系统相比，酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况下，用科学配方生产出的酚醛树脂系统，将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气
树脂砂轮制作过程中的常见问题及解决方法 以磨料磨具为工具的磨削加工，是机械加工方法中非常重要的一类方法，而且是精密加工和超精加工最基本的和首选的加工方法，在工业上得到广泛的应用。树脂磨具是磨料磨具的重要组成部分，是工业生产应用的重要磨削工具之一。本文主要介绍树脂砂轮制造中的常见问题和对应解决办法。 一、树脂砂轮产生质量不稳定的原因的探讨 树脂砂轮生产过程中会产生许多质量问题，由于树脂砂轮制造属于复合材料多学科综合，所以产生原因复杂繁多。 原材料问题: 树脂砂轮是由多种主、辅原材料构成的复杂物系，只要材料是磨料和结合剂，辅助材料则包括填料、增强材料、着色剂等。 1.磨料的因素： 目前市场上磨料质量参差不齐，主要表现为： （1）磨料的化学成份往往是合格的，但物理性能差；主要表现在磨料的堆积密度与国外还有差距。 （2）磨料的粒度组成混乱，与标准的规定相差较大；主要表现在同一粒度磨料的基本粒含量与国外有差距。 2.结合剂方面，主要是酚醛树脂： （1）树脂质量稳定性问题，尤其是树脂中游离酚含量的高低。过高的游离酚含量，会加速树脂砂轮加热硬化后的树脂裂解，影响砂轮的强度； （2）树脂粉与乌洛托品混合均匀性，乌洛托品作为树脂的硬化剂，乌洛托品加入量不足，树脂硬化不完全，影响砂轮的强度和硬度；含量过高，则过量的乌洛托品不与树脂结合，在硬化过程中分解挥发，使砂轮的气孔增多，降低其强度和硬度。 （3）结合剂粒度过粗或过细： 一般认为，结合剂的粒度以细为宜，这有利于使结合剂分布均匀。粒度过粗，则成型料不易混合均匀，影响砂轮的硬度和强度。即使是对于粒度较粗的树脂薄片切割砂轮和钹形砂轮来讲，其选用的结合剂（树脂粉）粒度也应细于320#。
酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸、碱触媒作用下合成的。由于工艺不同可以制成液体酚醛树脂和粉状酚醛树脂两种。 1、制造酚醛树脂的原材料 （1）苯酚 苯酚又称石炭酸，纯白无色针状晶体，在空气中可氧化成浅粉色。 分子式C6H5OH 分子量94.11 比重1.0545g/cm3 熔点40.8℃ 沸点182℃ 苯酚能溶于热水，溶于酒精，碱等。有弱酸性，易渗入皮肤，引起过敏现象。将2%左右的苯酚肥皂水溶液用于消毒，医用名称“来苏儿”。 表1 制造酚醛树脂用的苯酚的技术条件 名称苯酚（又名石炭酸） 分子式C6H5OH 外观有特殊气味的无色结晶，在空气中显粉红色 酸碱性呈弱酸性 含量要求苯酚含量96% （2）甲醛 甲醛为无色气体，用于制造酚醛树脂的是甲醛的水溶液。 甲醛分子式HCHO 分子量30.03 气体比重1.067 即比空气略重 液体比重（-20℃）0.815 熔点-92℃ 沸点-21℃ 甲醛溶于水和酒精，40%的水溶液医学上称“福尔马林”，做防腐剂使用。长期存放的甲醛易聚合沉淀出白色块状物，加入8-12%的甲醇（CH3OH）可防聚合。甲醛具有强烈的刺激性气味，能刺激眼睛和呼吸道粘膜，并引起皮肤过敏现象。甲醛的技术条件见表2 表2 甲醛的技术条件 名称甲醛（水溶液） 分子式HCHO 分子量30.03 溶解性能溶于水，最大浓度可达50% 使用要求甲醛含量>34%，沉淀物<1% （3）催化剂 ①碱性催化剂氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵等都可以做合成酚醛树脂的催化剂生成液体酚醛树脂。 磨料磨具行业用的液体酚醛树脂通常是用氢氧化铵作催化剂，因氢氧化铵属于弱碱性。对不耐碱地酚醛树脂影响不大。残留部分在硬化加热时大部分挥发掉了，所以用氢氧化铵作催化剂的酚醛树脂具有较高的强度，耐水性较好。氢氧化钡也是较好的催化剂；而氢氧化钠是一种强碱，残留在磨具的结合剂中对磨具有破坏作用，因此在磨具制造中很少使用氢氧化钠作催化剂的酚醛树脂。
醇溶性酚醛树脂工艺设计 一、引言 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉，英文名称phenolic resin,简称PF，比重1.25~1.30，是酚与醛经聚合制得的合成树脂统称, 原为无色或黄褐色透明物，，因含有游离分子而呈微红色，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。对水、弱酸、弱碱溶液稳定。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。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。主要包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。 其中以苯酚-甲醛树脂最重要。酚醛树脂有热塑性和热固性两类。热塑性酚醛树脂（或称两步法酚醛树脂），为浅色至暗褐色脆性固体，溶于乙醇、丙酮等溶剂中，长期具有可溶可熔性，仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下，才固化(加热时可快速固化)。主要用于制造压塑粉，也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热固性酚醛树脂（或称一步法酚醛树脂），可根据需要制成固体、液体和乳液，都可在热或（和）酸作用下不用交联剂即可交联固化。为指导树脂合成和成型加工，常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂；在溶剂中溶胀但又不完全溶解，受热软化但不熔化的中间状态称B阶酚醛树脂,热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大，最后可变成不溶不熔的C阶树脂。因此,其存放期一般不超过3～6个月。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料；制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料；制造日用品、装饰品；制造隔音、隔热材料等。常见的高压电插座、胶粘剂和改性其他高聚物。 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。 二、酚醛树脂各项性质介绍 1、酚醛树脂的密度和比重 酚醛树脂的密度？酚醛树脂的比重？它的密度在1.0到1.7之间，具体由实际生产商决定。比重是以前常用的概念，现在基本已经被淘汰了。密度很简单，就是质量与体积的比。比重，是相同体积的某物质与4摄氏度下的水的重量之比，所以称为“比重”。由于4摄氏度下的水的密度是1g/ml所以比重与密度在数值上是相等的。
1.模具制造的技术要求 模具零件应有较高的强、刚度耐磨性和切削加工性模具零件精度高，表面粗糙度低 模具零件的标准化程度高 模具凹凸模有合理间隙 2.模具的制造过程 技术准备 材料准备 模具零件及组件加工 装配调试 试模鉴定 3.模具制造工艺规程编制 分析模具的工艺性 确定毛坯形成 进行二类工具的设计和工艺编制、 填写工艺规程内容 制定工艺规程原则 技术上的先进性 经济上的合理性 良好的劳动条件 4.成形磨削的方法 成形砂轮磨削法 成形夹具磨削法 数控磨床成形磨削法 光学曲线磨床成形磨削法 5.成形夹具磨削法中常用夹具 正弦精密平口钳 正弦磁力台 正弦分中夹具 万能夹具 6.在数控成形磨床上进行成形磨削的方法 成形砂轮磨削 仿形磨削 复合磨削 7.电火花成形加工的基本条件 脉冲电源
足够的放电能量 绝缘介质 间隙 8.电火花成形加工过程 介质击穿和通道形成 能量转换、分布与传递 电蚀产物的抛出 间隙介质的消电离 9. 电火花成形加工特点 加工硬、脆、韧及高熔点的导电材料 工具电极与工件不接触 工件表面热影响区很小，保证良好的加工精度和表面质量可在同一击机床粗、精加工 易实现自动化 10. 评价加工质量指标 加工速度 加工精度 加工表面质量 电极相对损耗 11.工作液的作用、 介电作用 压缩放电通道、 排除电蚀产物 冷却作用 12.型腔模电火花加工方法 单电极平动加工法 多电极更换加工法 分解电极加工法 13. 电极结构形式 整体式 组合式 镶拼式 14．电火花线切割加工特点 不需要制造专用电极，降低模具成本，缩短生产周期 可加工复杂形状，细小通孔和外表面 电极损耗小，加工精度高 蚀除量少，对于贵重金属加工更有意义