1.本发明属于砂轮制造技术领域，具体涉及一种轻质环氧树脂砂轮及其制备方法。
背景技术：
2.树脂砂轮是通过黏结剂将磨料粘合起来并成型为特定形状的砂轮，一般用于加工各种金属和非金属，环氧树脂在耐热性能、黏结性能、力学性能、成型加工性能和成本等方面的优势，使其成为树脂砂轮最常用黏结剂基体材料，但是现有的环氧树脂砂轮在制作时，一般通过添加精萘成孔，精萘污染环境，制得的树脂砂轮气孔率低，组织紧密，造成树脂砂轮重量较重，在磨削过程中导热性能很差。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供一种轻质环氧树脂砂轮及其制备方法，其对发泡剂进行预发泡处理，制得气孔率高且孔径小的类海绵状微孔结构的树脂砂轮，提高树脂砂轮的导热性能。
4.本发明是通过如下技术方案来实现的：
5.即一种轻质环氧树脂砂轮，其特征在于各原料及其重量份数比如下：
[0006][0007][0008]
所述预泡粉的各原料及其重量份数比为：
[0009][0010]
本发明的环氧树脂e44主要是由环氧氯丙烷和双酚a两种物质合成,通过控制生产过程中的条件而生成的液体产品，生产厂家：江苏三木集团有限公司。
[0011]
本发明的固化剂sh-200是由多种化合物聚合而成，可实现产品的二次固化(即120-130度实现不完全固化，在150度以上可实现完全固化)，生产厂家：广州市新稀冶金化工有限公司。
[0012]
本发明的固化剂593是环氧树脂e44固化剂，是一种黄色透明液体、无色透明液体，分子量是217.13，生产厂家：江苏三木集团有限公司。
[0013]
本发明的发泡剂drd-001，白色粉末，具有高稳定性，高流动性等特点，分解温度范围是130-150℃，在130℃中，开始发泡，泡型较小,当温度达到150℃时，完全分解，气体多，形成的气孔大。销售厂家：广州保税区东润得贸易有限公司。
[0014]
本发明的预泡粉的作用是：130℃均匀起泡，泡型较小，为树脂砂轮形成类海绵状微孔做准备。
[0015]
传统的树脂砂轮，普遍一次性加入发泡剂，会使砂轮一次性发泡，砂轮结构会很蓬松，气孔率低、孔与孔之间组织松散，砂轮成型厚度不易控制且环氧树脂强度降低导致砂轮强度降低，砂轮使用过程中的危险系数升高。
[0016]
本发明的白云石粉的作用：砂轮在磨削过程中工件表层温度高达800℃以上，砂轮磨削处温度很高，白云石加热到700～900℃时分解为二氧化碳和氧化钙、氧化镁的混合物，称苛性镁云石，易与水发生溶解反应。水流冲走后形成气孔，进一步增加砂轮气孔量，有利于磨削过程中，散热与排屑。
[0017]
一种环氧树脂砂轮的制备方法，其特征在于步骤如下：
[0018]
1)将环氧树脂e44、发泡剂drd-001、甲基甲氧基聚硅氧烷和固化剂sh-200按照份数比混合，机械搅拌3-5分钟，转速1000r/min-1500r/min，混合均匀，将搅拌好的混合液，放置在130℃的烘干炉内烘干，烘干时间12小时，将烘干好的混合物，用粉碎机打成粉末，过80目筛网待用，过筛后的粉末为发泡粉；
[0019]
2)将碳化硅微粉、环氧树脂e44、酚醛树脂液、发泡剂drd-001、甲基甲氧基聚硅氧烷、预泡粉、蓖麻油、固化剂593、白云石粉、炭黑按照份数比混合，机械搅拌5-8分钟，高速旋转1000r/min～1500r/min，混合均匀；
[0020]
3)将步骤2)混合均匀的料放进真空螺旋挤出机，通过10mm孔径挤出；
[0021]
4)将步骤3)的挤出料倒入模套中，常温固化，固化完成后脱模；
[0022]
5)脱模的砂轮放置在155℃的烘干炉内烘干，烘干时间为36小时，砂轮制成。
[0023]
本发明步骤3)中挤出的目的：
[0024]
1)通过挤出口的压力，使混合料有一定的紧密度；
[0025]
2)步骤2)的搅拌过程中会产生气泡(搅拌有空气)，挤出的过程会排出气体，保证
砂轮均匀起泡)
[0026]
本发明的砂轮成型料为湿料且具有一定流动性，可以使砂轮组织更加均匀。
[0027]
进一步的，本发明步骤2)中，混料环境要求：温度23℃～27℃，湿度40～55％，无尘。
[0028]
在上述参数范围内，环氧树脂的粘度适宜，有利于混料均匀。
[0029]
进一步的，本发明的砂轮脱模后，在进烘干炉之前进行保护处理，砂轮外圈采用牛皮纸包裹，内孔、表层埋砂，防止变形与受热不均。
[0030]
本发明砂轮脱模时使用的脱模剂为肥皂液，肥皂与温水的比例为2:1。
[0031]
本发明具有如下优点：
[0032]
1)制得的树脂砂轮内部形成类海绵状微孔，气孔率高，孔与孔之间组织紧密，单位体积内压缩等量物质，环氧树脂的密度大，对磨料的把持力更好，磨料不易脱落，质量轻、硬度高、导热性能好、磨削性能好；
[0033]
2)制得的树脂砂轮环氧树脂含量较高，形成树脂层，磨料被环氧树脂均匀包裹，不吸水，抗水性能好。
附图说明
[0034]
图1为本发明实施例1制得的环氧树脂砂轮的内部放大图；
[0035]
图2为本发明实施例2制得的环氧树脂砂轮的内部放大图；
[0036]
图3为本发明实施例3制得的环氧树脂砂轮的内部放大图；
[0037]
图4为对比例1制得的环氧树脂砂轮的内部放大图；
[0038]
图5为实施例1-3制得的砂轮与对比例1制得的砂轮做回转破碎实验后的数值对比图；
[0039]
图6为实施例1-3制得的砂轮做泡水实验后称重数据的平均值与对比例1制得的砂轮做泡水实验后的称重数值对比图。
具体实施方式
[0040]
下面对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0041]
实施例1：
[0042]
1)将100份环氧树脂e44、10份发泡剂drd-001、6份甲基甲氧基聚硅氧烷和5份固化剂sh-200混合，机械搅拌3-5分钟，转速1000r/min-1500r/min，混合均匀，将搅拌好的混合液，放置在130℃的烘干炉内烘干，烘干时间12小时，将烘干好的混合物，用粉碎机打成粉末，过80目筛网待用，过筛后的粉末为发泡粉；
[0043]
2)将100份碳化硅微粉、25份环氧树脂e44、5份酚醛树脂液、4份发泡剂drd-001、3份甲基甲氧基聚硅氧烷、8份预泡粉、2份蓖麻油、3份固化剂593、3份白云石粉、0.3份炭黑混合，机械搅拌5-8分钟，高速旋转1000r/min～1500r/min，混合均匀，混料时温度23℃～27℃，湿度40～55％，无尘；
[0044]
3)将步骤2)混合均匀的料放进真空螺旋挤出机，通过10mm孔径挤出；
[0045]
4)称取3kg步骤3)的挤出料倒入400*30*127固定的模套中，盖上模板，常温固化，固化完成后脱模，脱模时使用的脱模剂为肥皂液，肥皂与温水的比例为2:1；
[0046]
5)脱模的砂轮在进烘干炉之前进行保护处理，砂轮外圈采用牛皮纸包裹，内孔、表层埋砂，放置在155℃的烘干炉内烘干，烘干时间为36小时，砂轮制成。
[0047]
实施例2：
[0048]
1)将100份环氧树脂e44、10份发泡剂drd-001、6份甲基甲氧基聚硅氧烷和5份固化剂sh-200混合，机械搅拌3-5分钟，转速1000r/min-1500r/min，混合均匀，将搅拌好的混合液，放置在130℃的烘干炉内烘干，烘干时间12小时，将烘干好的混合物，用粉碎机打成粉末，过80目筛网待用，过筛后的粉末为发泡粉；
[0049]
2)将100份碳化硅微粉、25份环氧树脂e44、5份酚醛树脂液、8份发泡剂drd-001、3份甲基甲氧基聚硅氧烷、16份预泡粉、2份蓖麻油、3份固化剂593、3份白云石粉、0.3份炭黑混合，机械搅拌5-8分钟，高速旋转1000r/min～1500r/min，混合均匀，混料时温度23℃～27℃，湿度40～55％，无尘；
[0050]
3)将步骤2)混合均匀的料放进真空螺旋挤出机，通过10mm孔径挤出；
[0051]
4)称取3kg步骤3)的挤出料倒入400*30*127固定的模套中，盖上模板，常温固化，固化完成后脱模，脱模时使用的脱模剂为肥皂液，肥皂与温水的比例为2:1；
[0052]
5)脱模的砂轮在进烘干炉之前进行保护处理，砂轮外圈采用牛皮纸包裹，内孔、表层埋砂，放置在155℃的烘干炉内烘干，烘干时间为36小时，砂轮制成。
[0053]
实施例3：
[0054]
1)将100份环氧树脂e44、10份发泡剂drd-001、6份甲基甲氧基聚硅氧烷和5份固化剂sh-200混合，机械搅拌3-5分钟，转速1000r/min-1500r/min，混合均匀，将搅拌好的混合液，放置在130℃的烘干炉内烘干，烘干时间12小时，将烘干好的混合物，用粉碎机打成粉末，过80目筛网待用，过筛后的粉末为发泡粉；
[0055]
2)将100份碳化硅微粉、25份环氧树脂e44、5份酚醛树脂液、12份发泡剂drd-001、3份甲基甲氧基聚硅氧烷、24份预泡粉、2份蓖麻油、3份固化剂593、3份白云石粉、0.3份炭黑混合，机械搅拌5-8分钟，高速旋转1000r/min～1500r/min，混合均匀，混料时温度23℃～27℃，湿度40～55％，无尘；
[0056]
3)将步骤2)混合均匀的料放进真空螺旋挤出机，通过10mm孔径挤出；
[0057]
4)称取3kg步骤3)的挤出料倒入400*30*127固定的模套中，盖上模板，常温固化，固化完成后脱模，脱模时使用的脱模剂为肥皂液，肥皂与温水的比例为2:1；
[0058]
5)脱模的砂轮在进烘干炉之前进行保护处理，砂轮外圈采用牛皮纸包裹，内孔、表层埋砂，放置在155℃的烘干炉内烘干，烘干时间为36小时，砂轮制成。
[0059]
对比例1
[0060]
普通工艺环氧树脂砂轮的制造方法：将100份碳化硅微粉、10份环氧树脂e44、20份酚醛树脂粉、10份精萘混合均匀，过30目筛，将3kg的混合料倒入400*80*127固定的模套中，压机压制成型，砂轮厚度30mm，砂轮卸模放置在155℃烘干炉内36小时烘干，砂轮制成。
[0061]
图1-图3为实施例1-3制得的环氧树脂砂轮的内部放大图，图4为对比例1制得的环氧树脂砂轮的内部放大图，通过对比可以明显看出：
[0062]
实施例1-3制得环氧树脂砂轮内部形成类海绵状微孔，气孔率高，孔与孔之间组织紧密；
[0063]
对比例1制得环氧树脂砂轮内部气孔率低、孔与孔之间组织松散。
[0064]
毛坯强度：
[0065]
实施例1-3制得的轻质环氧树脂砂轮，常温固化，树脂固化后变硬，砂轮强度比较高，可以随意搬动。
[0066]
对比例1制得的砂轮，密度小，且树脂未固化，性软，毛坏强度低，不能碰，易碎，自然干燥后有一定的强度，可轻轻搬动。
[0067]
砂轮硬度：
[0068]
砂轮硬度的定义：磨料从砂轮表面脱落的难易程度。
[0069]
等量的环氧树脂，实施例1-3制得的轻质环氧树脂砂轮里面有气孔，气孔率高，孔与孔之间组织紧密，单位体积内压缩等量物质，环氧树脂的密度大，对磨料的把持力更好，从而硬度更高。
[0070]
硬度值通过喷砂硬度机(0.4cm3)测得
[0071]
实施例1:1.75-1.6；
[0072]
实施例2:1.65-1.6；
[0073]
实施例3：1.48-1.65；
[0074]
对比例1:2.5-2.8。
[0075]
通过上述对比可以看出，采用等量树脂，实施例1-3制得的轻质环氧树脂砂轮比对比例1制得的砂轮硬两级。
[0076]
如图5所示：实施例1-3制得的环氧树脂砂轮和对比例1制得的砂轮做砂轮回转破碎实验，
[0077]
从图中数据可知，相同密度下，实施例1-3制得的环氧树脂砂轮的回转强度高。
[0078]
如图6所示：实施例1-3制得的环氧树脂砂轮泡水实验，泡水后取出，擦净表面水分，称重，取平均重量数值后和对比例1制得的砂轮做泡水实验，泡水后取出，擦净表面水分，称重的数据对比。
[0079]
从图中数据可知，实施例1-3制得的环氧树脂砂轮不吸水，性能稳定。
[0080]
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。技术特征：
1.一种轻质环氧树脂砂轮，其特征在于各原料及其重量份数比如下：所述预泡粉的各原料及其重量份数比为：2.一种根据权利要求1所述的轻质环氧树脂砂轮的制备方法，其特征在于步骤如下：1)将环氧树脂e44、发泡剂drd-001、甲基甲氧基聚硅氧烷和固化剂sh-200按照份数比混合，机械搅拌3-5分钟，转速1000r/min-1500r/min，混合均匀，将搅拌好的混合液，放置在130℃的烘干炉内烘干，烘干时间12小时，将烘干好的混合物，用粉碎机打成粉末，过80目筛网待用，过筛后的粉末为发泡粉；2)将碳化硅微粉、环氧树脂e44、酚醛树脂液、发泡剂drd-001、甲基甲氧基聚硅氧烷、预泡粉、蓖麻油、固化剂593、白云石粉、炭黑按照份数比混合，机械搅拌5-8分钟，高速旋转1000r/min～1500r/min，混合均匀；3)将步骤2)混合均匀的料放进真空螺旋挤出机，通过10mm孔径挤出；4)将步骤3)的挤出料倒入模套中，常温固化，固化完成后脱模；5)脱模的砂轮放置在155℃的烘干炉内烘干，烘干时间为36小时，砂轮制成。3.根据权利要求2所述的一种轻质环氧树脂砂轮的制备方法，其特征在于步骤2)中，混料环境要求：温度23℃～27℃，湿度40～55％，无尘。4.根据权利要求2所述的一种轻质环氧树脂砂轮的制备方法，其特征在于砂轮脱模后，在进烘干炉之前进行保护处理，砂轮外圈采用牛皮纸包裹，内孔、表层埋砂。
技术总结
本发明具体涉及一种轻质环氧树脂砂轮及其制备方法，砂轮的各原料及其重量份数比如下：碳化硅微粉100份；环氧树脂E44 25份；酚醛树脂液5份；发泡剂DRD-001 4-12份；甲基甲氧基聚硅氧烷3份；预泡粉8-24份；蓖麻油2份；固化剂5933份；白云石粉3份；炭黑0.3份；制法的步骤：1)制备预泡粉；2)混料；3)混料后放进真空螺旋挤出机，通过10mm孔径挤出；4)挤出料倒入模套中，常温固化，固化完成后脱模；5)脱模的砂轮放置在155℃的烘干炉内烘干，烘干时间为36小时，砂轮制成。本发明具有质量轻、硬度高、导热性能好、磨削性能好、不吸水的优点。不吸水的优点。不吸水的优点。
技术研发人员：刘争艳
受保护的技术使用者：四砂泰利莱（青岛）研磨股份有限公司
技术研发日：2023.03.03
技术公布日：2023/5/31
声明：
“轻质环氧树脂砂轮及其制备方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：四砂泰利莱（青岛）研磨股份有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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