1、硬化原理
1)酚醛樹脂硬化過程
第一階段是熱塑性樹脂與烏洛托品發(fā)生反應(yīng),生成含二亞甲基氨基橋中間產(chǎn)物:―CH2―NH―CH2―;第二階段是這些產(chǎn)物繼續(xù)與樹脂分子反應(yīng),生成龐大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂,并分解出氨。硬化過程中,烏洛托品不僅與熱塑性酚醛作用,而且與游離酚作用生成熱固性樹脂。此過程不要求任何催化劑,加熱到一定溫度即可進(jìn)行。
熱塑性酚醛樹脂+(CH2)6N4D→熱固性樹脂+氨
13C6H5OH+(CH2)6N4 D→熱固性樹脂+8NH3
2)聚酰亞胺的硬化過程
它是一個不加硬化劑的聚合過程,其聚合過程亦分兩步。第一步是聚酰亞胺預(yù)聚物在低溫下熔化。第二步是將預(yù)聚物在較高溫度下環(huán)化成不熔性聚酰亞胺。
2、硬化工藝
1)硬化方法
樹脂結(jié)合劑磨具有兩種硬化方法,一次硬化法和二次硬化法。磨具在熱壓機(jī)上加熱硬化30―40分鐘即成為成品稱為一次硬化法。它適用于小的、薄的及異形砂輪。為得到硬化完全的產(chǎn)品,一些大規(guī)模的、厚度大的砂輪雖在熱壓機(jī)上進(jìn)行了初步硬化,但仍需在電烘箱內(nèi)進(jìn)行二次補(bǔ)充硬化,方法這種稱為二次硬化。
3、硬化規(guī)程
a.最高硬化溫度
酚醛樹脂結(jié)合劑磨具的最高硬化溫度在180--190℃范圍為佳。低于170℃,硬化不完全,化學(xué)穩(wěn)定性差;高于200℃,將損害磨具的機(jī)械性能,使磨具強(qiáng)度、硬度及耐水性下降。聚酰亞胺樹脂結(jié)合劑金剛石磨具的硬化,需要在高溫下生成環(huán)化聚酰亞胺鏈,以增加分子剛度,變?yōu)椴蝗鬯芰。故其硬化溫度較高,可達(dá)230℃,溫度太低,環(huán)化反應(yīng)不易進(jìn)行,制品強(qiáng)度低。
b.升溫速度
升溫速度與結(jié)合劑種類、在熱壓機(jī)上的硬化時間、磨具形狀、粒度等諸因素有關(guān)。
①熱塑性酚醛樹脂的聚合溫度為100℃,而聚酰亞胺預(yù)聚溫度更高,前者可在100℃前自由升溫、后者是180℃前自由升溫。前者在140℃后與硬化劑有固化反應(yīng),后者為180℃后預(yù)聚合、故均應(yīng)慢速升溫。
②在熱壓機(jī)上硬化時間較長的磨具,揮發(fā)物已基本排出,可快速升溫;反之,二次硬化應(yīng)慢速升溫。
③磨具開頭復(fù)雜、粒度細(xì)的應(yīng)采取慢速升溫;反之則可快速升溫。
c.保溫時間
保溫時間與最高硬化溫度有關(guān)。硬化溫度高、時間可短;反之則長。酚醛樹脂磨具在180℃保溫2―3小時即可,聚酰亞胺樹脂磨具一般需在230℃保溫4―5小時。