砂轮用玻璃纤维网片及其制备方法和砂轮与流程

1.本发明涉及砂轮网片领域，具体涉及一种砂轮用玻璃纤维网片及其制备方法和砂轮。


背景技术：

2.砂轮用玻璃纤维网片是以玻璃纤维网布为基材，在其上包覆酚醛树脂或环氧树脂等树脂等，烘干后形成的网片。砂轮用玻璃纤维网片使用时冲切成所需形状，能够用作树脂砂轮的增强基材，与磨料、粘结剂等配合制成高强度的砂轮。为提高生产效率，砂轮生产可以采用全自动生产工艺，砂轮的全自动化生产工艺要求玻璃纤维网片在生产砂轮的工作环境下(温度50℃以下，湿度95％以下)、工装设备上能够单片分离而不粘合，在生产砂轮的烘烤过程(温度250～300℃，时间5～6s)中不变形，且在生产砂轮的受热压制过程(温度130～150℃)中能够不受热形变，此外，还需要玻璃纤维网片能够与砂轮生产所采用的酚醛树脂粘结剂很好地粘结。现有的砂轮用玻璃纤维网片容易加热或受潮发粘，而且在高温烘烤条件下由于树脂的聚合容易出现应力变形，影响砂轮的强度。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明的第一目的是提供了一种砂轮用玻璃纤维网片，该砂轮用玻璃纤维网片吸水率低，不易发粘，并且耐高温形变，适用于全自动化生产工艺生产砂轮，所制备的砂轮回转强度高。本发明的第二目的是提供该砂轮用玻璃纤维网片的制备方法。本发明的第三目的是提供由该砂轮用玻璃纤维网片制备的砂轮。
4.为实现本发明的第一目的，本发明提供了砂轮用玻璃纤维网片，其包括玻璃纤维网布以及包覆玻璃纤维网布的胶粘剂，胶粘剂包括以下重量份的组分：热塑性酚醛树脂1000份；增塑剂1～10份；乌洛托品20～100份；甲醇200～500份；乙醇20～50份；硬脂酸锌5～20份；酚醛改性密胺树脂200～600份。其中，热塑性酚醛树脂和酚醛改性密胺树脂为参与聚合的树脂，乌洛托品为固化剂，能够在玻璃纤维网布上聚合形成包覆层，酚醛改性密胺树脂与热塑性酚醛树脂有良好的相容性，酚醛改性密胺树脂能够有效降低网片的吸水性，减少粘连，提高砂轮回转强度。甲醇和乙醇作为溶剂，对各原料的溶解性好，溶剂用量少，并且易于加热除去。增塑剂能够起到降低体系粘度的作用，能够降低溶剂用量，并且在增塑剂存在时，有助于采用更高软化点的热塑性酚醛树脂和酚醛改性密胺树脂，改善网片受热发粘的情况。硬脂酸锌(熔点130℃)能够在高温下起到热稳定剂作用，低于熔点的温度下能够起到润滑剂的作用，便于脱模，在本发明中硬脂酸锌还能够与树脂配合起到降低网片的吸水率，提高耐高温形变性能等作用。
5.进一步的技术方案是，胶粘剂包括以下重量份的组分：热塑性酚醛树脂1000份；增塑剂2～5份；乌洛托品20～50份；甲醇200～350份；乙醇20～50份；硬脂酸锌10～20份；酚醛改性密胺树脂200～350份。各组分在上述范围内时能够进一步提高砂轮用玻璃纤维网片的性能。
6.进一步的技术方案是，本发明的热塑性酚醛树脂的软化点为95～115℃，相对于现有技术中常用的热塑性酚醛树脂具有更高的软化点，减少网片受热发粘。
7.进一步的技术方案是，增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯中的至少一种。增塑剂优选含苯基的增塑剂，有助于其在热塑性酚醛树脂、酚醛改性密胺树脂中分散均匀。
8.进一步的技术方案是，酚醛改性密胺树脂是在密胺树脂预聚过程中加入酚醛树脂预聚物而得到，酚醛树脂预聚物在密胺树脂预聚体系中重量占比为10～45％，即酚醛树脂预聚物在包含该酚醛树脂、蜜胺树脂聚合原料的密胺树脂预聚体系中重量占比为10～45％。本发明中的酚醛改性密胺树脂顾名思义就是密胺树脂为主要材料，酚醛树脂为改性材料的一种改性树脂材料。
9.进一步的技术方案是，相对于玻璃纤维网布的质量，即相对于玻璃纤维网布的质量为100％时，胶粘剂的上胶量为15～40％。上胶量在该范围内时网片的粘结性能好。
10.为实现本发明的第二目的，本发明提供了上述任一方案所述的砂轮用玻璃纤维网片的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：准备玻璃纤维网布和胶粘剂；步骤二：将胶粘剂包覆玻璃纤维网布，烘烤后冷却。可见，本发明的砂轮用玻璃纤维网布制备方法简单。
11.进一步的技术方案是，在步骤二中，通过浸渍将胶粘剂包覆玻璃纤维网布，使得胶粘剂能够均匀地包裹到玻璃纤维网布表面。
12.进一步的技术方案是，烘烤的温度为90～120℃，烘烤的时间为100～300s。
13.进一步的技术方案是，在步骤二中，冷却为冷风冷却，冷却后还包括收卷步骤。
14.为实现本发明的第三目的，本发明提供了一种砂轮，其由上述任一方案所述的砂轮用玻璃纤维网片或者上述任一方案所述的制备方法制得的砂轮用玻璃纤维网片制成。该砂轮回转强度高，性能好。
15.与现有技术相比，本发明能够取得以下有益效果：
16.本发明克服了现有的砂轮用玻璃纤维网片采用常规的酚醛树脂作为胶粘剂时容易受潮发粘、加热发粘、高温烘烤下容易应力变形的问题，本发明采用酚醛改性密胺树脂代替部分的酚醛树脂液，并在胶粘剂中加入硬脂酸锌，有效改善了网片受潮发粘和受热发粘的情况，避免了网片在常温和高温下相互粘连，而且本技术的胶粘剂配方还提高了网片的耐高温形变性能和砂轮回转强度，所得网片尤其适用于砂轮的全自动生产工艺，有利于提高生产效率。此外，本技术的网片与制备砂轮使用的酚醛树脂粘合剂粘结力强，能够提高砂轮的强度。
具体实施方式
17.实施例1
18.本实施例的砂轮用玻璃纤维网片的原料包括玻璃纤维网布和胶粘剂，该胶粘剂由以下重量份的原料混合均匀后制成：热塑性酚醛树脂(软化点95℃)1000份；增塑剂邻苯二甲酸二丁酯3份；乌洛托品30份；甲醇300份；乙醇30份；硬脂酸锌10份；酚醛改性密胺树脂(预聚时酚醛树脂预聚物占总质量比为20％)300份。
19.本实施例的砂轮用玻璃纤维网片通过浸渍工艺在玻璃纤维网布上包裹胶粘剂，胶粘剂的上胶量为35％，上胶后在100℃度下烘烤200秒，然后冷风冷却，收卷。
20.对比例1
21.本对比例的胶粘剂组分中不含硬脂酸锌和酚醛改性密胺树脂，其余原料种类及用量，以及网片的制备方法与实施例1完全相同。
22.对比例2
23.本对比例的胶粘剂组分中不含酚醛改性密胺树脂，其余原料种类及用量，以及网片的制备方法与实施例1完全相同。
24.对比例3
25.本对比例的胶粘剂组分中不含硬脂酸锌，其余原料种类及用量，以及网片的制备方法与实施例1完全相同。
26.将实施例1、对比例1至3所得的网片砂轮进行性能测试：
27.吸水率检测：将网片样品放在温度50℃、湿度95％的恒温恒湿箱中，放置24小时后检测样品重量增加情况，计算吸水比例公式为：吸水率(％)＝(放置后的样品重量
‑
原样品重量)
÷
原样品重量。
28.网片相互粘结强度(n/5cm)测试：每个网片样品取两个尺寸为20cm*5cm试样，加压2kg，放在温度50℃、湿度95％的恒温恒湿箱中24小时后，检测剥离强度。
29.耐高温形变时间(s)：将网片样品放置于300℃的烤灯的距离8cm的位置烘烤至样品形变的时间。
30.砂轮回转强度(转)：用网片生产成直径107mm、厚度0.5cm的砂轮，根据gb/t 2493
‑
2013进行测试。
31.上述测试的结果数据是多次试验数据的取平均值而成，重复性好。试验结果如下表1所示。
32.表1实施例1和对比例1至3的性能测试结果
[0033][0034][0035]
由上可见，相比于不添加酚醛改性密胺树脂的对比例，本发明的实施例能够有效降低网片的吸水率，降低网片之间相互粘结的强度，并且能够提高砂轮回转强度；相比于不添加硬脂酸锌的对比例，本发明的实施例网片之间相互粘结的强度，并且能够提高网片耐高温形变时间。本发明将酚醛改性密胺树脂和硬脂酸锌两者配合使用，所得的玻璃纤维网片的吸水性能降低为原来的1/3左后，相互之间的粘结强度降低为原来的1/4左右，耐高温形变时间提高为原来的3.4倍左右，所制造出来的砂轮回转强度提高了约10％，满足了砂轮自动化生产工艺要求。
[0036]
采用与实施例1相同的制备方法制备实施例2至5以及对比例4至5的玻璃纤维网
片，各实施例和对比例的胶粘剂组成以及性能测试结果如下表2所示。
[0037]
表2实施例2至5和对比例4至5的性能测试结果
[0038][0039][0040]
由上可见，胶粘剂配方在本发明限定范围内时，所制得的玻璃纤维网片能够具有较低的吸水率，减少了网片之间粘结，耐高温性能好，砂轮回转强度高。当酚醛改性密胺树脂用量不足时，对吸水率、网片间粘结、耐高温形变和砂轮回转强度的改善作用不明显。当硬脂酸锌用量过量时，会导致胶粘剂中小分子含量过高，影响各项性能。
[0041]
对比例6
[0042]
本对比例的胶粘剂以三聚氰胺改性酚醛树脂代替酚醛改性密胺树脂，其余原料种类、原料用量以及网片的制备方法与实施例1完全相同。
[0043]
对比例7
[0044]
本对比例的胶粘剂以腰果酚改性酚醛树脂代替酚醛改性密胺树脂，其余原料种类、原料用量以及网片的制备方法与实施例1完全相同。
[0045]
对比例8
[0046]
本对比例的胶粘剂以二丁基二月桂酸锡代替硬脂酸锌，其余原料种类、原料用量以及网片的制备方法与实施例1完全相同。
[0047]
对比例6至8的测试结果如下表3所示。
[0048]
表3对比例6至8的性能测试结果
[0049]
项目对比例6对比例7对比例8吸水率(％)0.680.620.54相互粘结强度(n/5cm)5.66.34.7耐高温形变时间(s)12.38.613.5砂轮回转强度(转)246002420025000
[0050]
由上可见，当采用三聚氰胺改性酚醛树脂、腰果酚改性酚醛树脂代替酚醛改性密胺树脂时，所得网片的吸水率较实施例高，网片间粘结强度较实施例高，耐高温形变较实施例差，砂轮回转强度也较低。采用二丁基二月桂酸锡代替硬脂酸锌时，所得网片的耐高温形变性能和网片间粘结情况较本技术差。而本发明在酚醛树脂胶粘剂中加入酚醛改性密胺树脂和硬脂酸锌，能够更好地降低吸水性能、相互粘结强度，提高耐高温性变时间和砂轮回转强度。
[0051]
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。