機高分子礦物聚合膠粘劑是由西安德謙科技有限公司研發(fā)、生產(chǎn)，并首次把“雜化”概念植入磨具生產(chǎn)行業(yè)的新型無機高分子結(jié)合劑，徹底改變了磨具生產(chǎn)中高耗能、重污染的落后生產(chǎn)工藝和材料結(jié)構(gòu)，大大提高了磨料使用水平和產(chǎn)品質(zhì)量；同時，也為磨具新產(chǎn)品的拓展提供了廣闊的空間。
無機高分子礦物聚合膠粘劑應用在磨具行業(yè)具有以下突出特點：
1、高質(zhì)高能：無機合成，化學性質(zhì)穩(wěn)定、使用壽命長，粘結(jié)性強、強度高、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、熱膨脹系數(shù)??；該材料不僅具有無機材料的特性，也具有一定有機材料的特性，打破了傳統(tǒng)的陶瓷磨具和樹脂磨具的界限。
2、節(jié)能環(huán)保：無機高分子礦物聚合膠粘劑在磨具的生產(chǎn)和使用過程中無有毒有害氣體產(chǎn)生，該膠粘劑的固化穩(wěn)定僅需120-180℃﹙根據(jù)生產(chǎn)磨具的種類不同而確定溫度；固化時間為18-24小時﹚，極大的節(jié)約了能源，顯著的提高了生產(chǎn)效率。
3、無機高分子礦物聚合膠粘劑固化后形成以硅氧四面體和鋁氧四面體以共價鍵和離子鍵相連的立體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，其斷裂能高達1500J/㎡,能夠滿足磨具高速旋轉(zhuǎn)時強大離心力作用下磨具不破裂的強度要求；該膠粘劑既可生產(chǎn)超軟磨具、普通磨具，又可生產(chǎn)超硬、超高速磨具。
經(jīng)實際測試，用該膠粘劑生產(chǎn)的普通磨具回轉(zhuǎn)速度已超過130ｍ/ｓ以上；生產(chǎn)的超軟磨具也能經(jīng)受高速回轉(zhuǎn)；因其固化溫度低，以“雜化”概念改變生產(chǎn)工藝，可生產(chǎn)250ｍ/ｓ以上的高速磨具。
4、獨特功能：無機高分子礦物聚合膠粘劑可生產(chǎn)精磨磨具，由于該材料的結(jié)構(gòu)中含有鋁氧四面體，在磨削過程中，這部分鋁氧四面體具有潤滑作用，使工件表面的光潔度極佳。
5、使用無機高分子礦物聚合膠粘劑生產(chǎn)磨具，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝、設備基本相同，無需大的技改投資。
無機高分子礦物聚合物膠粘劑在磨料中的應用
高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干原子按一定規(guī)律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質(zhì)量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對制造大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學的最基本的研究內(nèi)容。雜化一詞源自生物學—不同物種雜交后產(chǎn)生物種優(yōu)勢，乃自然進化之根本。取不同材料之優(yōu)勢互補產(chǎn)生新材料，且材料性能差別越大，說明雜化優(yōu)勢越明顯。從不同有機/無機樹脂改性到有機/無機雜化材料，從分子結(jié)構(gòu)到納米結(jié)構(gòu)乃至共混體和復合材料。
無機高分子礦物聚合膠粘劑的化學組成份為聚合鋁硅酸鹽，其聚合物縮聚成高分子,聚合度較高，而且完全是由Si、Al、O元素等鏈節(jié)通過共價鍵或離子鍵構(gòu)成的，與陶瓷材料相比，無機高分子聚合材料的結(jié)構(gòu)為以環(huán)狀鏈構(gòu)成的連續(xù)三維網(wǎng)絡構(gòu)架，有“類晶態(tài)”和“玻璃態(tài)”兩種結(jié)構(gòu)，不存在完全的晶體和晶界。材料的各項性能來自于(-Si-O-Al-O-)n骨架；另外無機礦物反應的最終產(chǎn)物是以離子鍵以及共價鍵為主的硅-氧四面體與鋁-氧四面體的聚合物，其特性具有有機高聚物的鍵接結(jié)構(gòu)，故而無機高分子聚合膠粘劑有有機化合物和無機化合物的共同特點。其性能與陶瓷相近或更高。
無機高分子礦物聚合膠粘劑的特征是“雜化粘合”，因為它們雖然具有玻璃態(tài)、陶瓷基和有機粘合劑的某些特征，但是仍有不同，在制備粘合磨料制品方面，它們比常規(guī)的玻璃態(tài)、陶瓷基粘合劑具有很明顯的優(yōu)點。首先具有重要意義的是它們可在遠低于玻璃態(tài)、陶瓷基粘合劑的較低的溫度下形成（這一點與有機粘合劑相同），而且具有均勻的組成，形成對照的是，玻璃態(tài)、陶瓷基粘合劑必須在其熔化溫度下形成，并保持于該溫度以便其流動，從而覆蓋磨粒形成粘合體。但是，無機高分子礦物聚合膠粘劑的結(jié)構(gòu)在相當程度上，具有玻璃態(tài)、陶瓷基的粘合高強度和硬度甚至更高。在這點上，它們與常規(guī)有機粘合劑又有不同，有機聚合物可以是熱固性樹脂，例如，苯酚/甲醛、尿素/甲醛或環(huán)氧樹脂；也可以是輻射固化的樹脂，例如丙烯酸化的聚氨酯、丙烯酸化的環(huán)氧樹脂、丙烯酸化的聚酯或這些化合物的幾種，它們在沒有或有催化劑活化、增強轉(zhuǎn)換的情況下，在可見光、紫外線或電子束輻射時，可形成高度交聯(lián)的剛性聚合物。常規(guī)有機粘合劑的模量小而脆性較大，因此，從無機高分子礦物聚合膠粘劑在磨料生產(chǎn)中的較低形成溫度的角度考慮，用無機高分子礦物聚合膠粘劑代替常規(guī)的玻璃態(tài)、陶瓷基粘合劑，由于處理溫度較低，故而就能夠采用許多先進技術，例如可將不能用于玻璃態(tài)、陶瓷基粘合制品中的活性填料加入到這種粘合劑中。無機高分子礦物聚合膠粘劑體系可通過加入使用的活性填料來改性，一般如黃鐵礦、氧化鋁、硫磺或有機研磨助劑，只要它們在形成的溫度下穩(wěn)定，也可以是無機填料，例如礦物顏料或玻璃、陶瓷微珠，其主要目的是有助于在最終的粘合磨料制品中形成所要求的孔隙或結(jié)構(gòu)，填料以5-10％為佳。
其次，除了這些優(yōu)點外，與有機粘合劑的制品相比，無機高分子礦物聚合膠粘劑的磨料制品具有工作熱穩(wěn)定性和使用溫度高的優(yōu)點；另外，無機高分子礦物聚合物膠粘劑的磨料制品其熱處理的溫度較低，而在此溫度下，一般的熱塑性有機樹脂不會改性或降解，故使得能通過加入某些有機聚合物而使玻璃態(tài)、陶瓷基粘合相關的某種脆性變得適中；又由于無機高分子礦物聚合物膠粘劑與玻璃態(tài)、陶瓷基粘合劑不同，它可在不使熱塑性聚合物降解的溫度下交鏈，因此，用無機高分子礦物聚合膠粘劑就可加入合適的增強或改性的熱塑性聚合物，包括聚烯烴、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、乳膠粉、聚酰亞胺和聚酯等有機物，這種能夠加入粘合劑中的增強和改性的熱塑性聚合物的量最大是無機粘合劑總量的20％，從而，可根據(jù)要制成制品用途的需要，量身“定制”粘合劑的物理性質(zhì)，因此，無機高分子礦物聚合物膠粘材料在磨料磨具中的使用真是“雜化”的。
目前，很少發(fā)現(xiàn)用無機高分子聚合物在較低溫度下生產(chǎn)的磨料磨具，這個應用不但開拓了玻璃態(tài)、陶瓷基粘合磨料制品和樹脂基粘合磨料制品應用范圍的可能性，同時也改善了粘合磨料制品的性能，能夠通過改變粘合劑的配合、溫度曲線的控制和生產(chǎn)工藝的調(diào)節(jié)，從而得到高性能、低損耗的磨具產(chǎn)品。
總之，無機高分子礦物聚合膠粘劑使用“雜化”不能妥貼的歸入玻璃態(tài)、陶瓷基或有機粘合劑類型，玻璃態(tài)、陶瓷基正如其名字的含義所指的那樣，它需要熔化并流動才能覆蓋磨粒，形成連接鄰近磨粒的粘合體，在冷卻固化后將這些結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，因此，玻璃態(tài)、陶瓷基粘合材料是在高溫下形成，而且形成的時間較長。然而，這種制品很剛硬，在精密研磨中尤為有效，有機粘合的材料在低得多的溫度下形成，而無機高分子礦物聚合物膠粘劑是具有兩者的共同優(yōu)點且能夠在較低溫度下形成并交鏈變硬的聚合物材料，其產(chǎn)品性能具有兩者的共同優(yōu)點，這樣為以后開發(fā)新的磨料產(chǎn)品提供了必要的前提條件。
無機高分子礦物聚合膠粘劑在砂輪應用中工藝的重要性
無機高分子礦物聚合膠粘劑在砂輪的應用中存在“形態(tài)效應”、“活性效應”和“微集料效應”三項基本效應。
所謂形態(tài)效應，泛指各種應用于砂輪生產(chǎn)中的磨料顆粒，由其顆粒的外觀形貌、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、顆粒級配等物理性狀所產(chǎn)生的效應。
所謂活性效應，是指無機高分子礦物聚合膠粘劑和磨粒摻合料之間的活性成分所產(chǎn)生的化學效應。
所謂微集料效應，是指無機高分子礦物聚合膠粘劑均勻分布于磨料的基相中，就象微細集料一樣，改善摻和后混合料的結(jié)構(gòu)和性能。
實際上，上述三種基本效應是水性無機礦物聚合膠粘劑摻合在磨料中的作用形式，不僅磨料如此，其它礦物摻合料也是如此，差別僅僅是作用程度的不同。活性效應是摻合磨料在砂輪中作用的一個重要組成部分。無機礦物聚合膠粘劑之所在砂輪中可以得到應用，就是因為它具有一定的反應能力，形成類似于陶瓷的產(chǎn)物，這些反應產(chǎn)物使砂輪材料的結(jié)構(gòu)得到改善。勿容置疑，活性效應是無機礦物聚合膠粘劑摻合料對砂輪材料性能貢獻的一個重要方面?；钚孕俏⒓闲l(fā)揮的基本保證。無機礦物聚合膠粘劑與磨料的微集料效應來自于三個方面:一是這些磨料顆粒本身具有較高的強度；二是這些磨料顆粒與水化產(chǎn)物之間具有較好的粘結(jié)性能；三是這些磨料顆粒在無機礦物聚合膠粘劑中分散狀態(tài)良好，借助于合理的攪拌、加熱、拌合磨料均勻性的改善，有助于磨料中孔隙的填充與“細化”。其中磨料顆粒與無機礦物聚合膠粘劑之間具有較好的粘結(jié)性能是其它兩者的基礎。只有當磨料微集料顆粒與無機礦物聚合膠粘劑組織結(jié)構(gòu)均勻并緊密結(jié)合時它較高的自身強度才能發(fā)揮作用，使孔隙化的效果得以體現(xiàn)。只有在這一前提下，它優(yōu)越的性能才能得到利用和發(fā)揮。磨料顆粒的界面反應是提高其界面性能的一個重要途徑。因此，無機礦物聚合膠粘劑活性效應的發(fā)揮是微集料效應發(fā)揮的前提和保證?；钚孕切螒B(tài)效應作用效果的延續(xù)。磨料的形態(tài)效應僅僅決定了無機礦物聚合膠粘劑材料沒有拌合的初始結(jié)構(gòu)，隨著磨料和無機礦物聚合膠粘劑摻合料在攪拌和加熱的合理工藝下各種反應的進行，可以使摻合后材料的結(jié)構(gòu)得到進一步的改善，而這些反應的程度和速度則取決于它的活性效應。從對其的影響上看，活性效應是形態(tài)效應的延續(xù)和發(fā)展，它使摻合料的性能得到進一步的改善。由此可見，如何在生產(chǎn)工藝的控制過程中充分挖掘磨料和無機礦物聚合膠粘劑摻合料的活性潛力，對產(chǎn)品性能有著特別重要的意義。同時，也應該看到，磨料和無機礦物聚合膠粘劑摻合料在砂輪生產(chǎn)中的作用是由三個效應組成的，為此，只有在合理的工藝下才能在挖掘它的活性效應潛力的同時，也同時也兼顧了其它效應。
無機高分子礦物聚合膠粘劑在砂輪生產(chǎn)過程中的工藝要點
1、按配方稱取磨料、膠粘劑、填料﹙硅灰石粉﹚、助劑﹙蜂蜜或紅糖﹚；其中助劑可以不加，加助劑時只需加到膠粘劑中攪勻。
2、把磨料和填料在混料鍋內(nèi)攪拌均勻后加入膠粘劑和助劑的混合料，攪拌均勻后加熱風攪拌。
3、熱風溫度控制在70℃左右，風量大小根據(jù)工業(yè)化生產(chǎn)量的大小及攪拌速度現(xiàn)場調(diào)整，速度的大小根據(jù)樹脂膠粘劑的用量多少生產(chǎn)現(xiàn)場調(diào)整，以不產(chǎn)生顆粒為佳；通熱風攪拌至結(jié)團、拉絲后3—5分鐘后停止熱風，繼續(xù)攪拌至磨粒分散。
﹙注：該膠粘劑終溫為110—130℃時，成品砂輪硬而韌性好，替代傳統(tǒng)樹脂砂輪；終溫為120—150℃時，成品砂輪硬，性能在陶瓷砂輪和樹脂砂輪之間；終溫為150—180℃，成品砂輪硬而脆，替代陶瓷砂輪。﹚
4、替代樹脂磨具的加熱參考曲線：在50℃保溫2小時后，1小時升溫到70℃，保溫5小時后2小時升溫至90℃，保溫3小時后3小時升溫至130℃，保溫3小時后自然降溫。
替代陶瓷磨具的加熱參考曲線：
在50℃保溫2小時后，1小時升溫到70℃，保溫5小時后2小時升溫至90℃，保溫3小時后3小時升溫至120℃，保溫3小時后，3小時升溫至150-180℃，保溫3小時后自然降溫。
產(chǎn)品知識
無機聚合膠粘劑在磨料磨具行業(yè)發(fā)揮的作用
發(fā)布時間：2018-12-27
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