超硬材料树脂磨具高温结合剂的

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1、摘要：以磨料磨具）９－ｒ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。磨料磨具制品的性能优劣与现代工业发展有着密不可分的关系。超硬材料树脂磨具低温固化，生产周期短，所需设备和制造工艺流程简单；这种磨具磨削效率高，自锐性好，不易堵塞，因此被加工对象表面不易烧伤；磨具有一定的弹性，抛光性能好。它主要适合于硬质合金及各种耐磨难加工材料的精磨、半精磨及抛光工序。但是树脂磨具中大量使用的酚醛树脂结合剂耐热性相对较差，磨削过程中放出大量的热会导致树脂分解或软化，使磨料在磨钝前过早的大量脱落，也影响了磨具的磨削效率和工

2、件加工质量。为改善酚醛树脂耐热性不足的缺点，在调阅大量文献资料的基础上，本文提出了关于酚醛树脂及双马来酰皿胺树脂的改性研究思路，合成了两种适用于超硬材料树脂磨具的高温树脂结合剂。首先合成了４，４Ｌ二苯甲烷型双马来酰亚胺（ＢＭＩ）／４，４一二氨基二苯甲烷（ＤＤＭ）齐聚物，然后在１１０～１２０℃左右与环氧树脂反应合成了ＢＭＩ／ＤＤＭ／ＥＰＯＸＹ改性树脂。文中选用了Ｅ一４４、Ｅ一５ｌ及Ｆ一５１三种不同的环氧树脂合成此改性树脂。对合成的树脂进行了傅立叶红外光谱分析、拉伸强度、冲击强度及软化点测定、差示热分析法（ＤＴＡ）、熟重分析＜ＴＧ）等性能表征方法。比较ＢＭＩ／ＤＤＭ齐聚物与固化后ＢＭＩ

3、／ＤＤＭ／ＥＰＯＸＹ改性树脂的傅立叶红外光谱可以表明ＢＭＩ／ＤＤＭ齐聚物的生成，同时证明了环氧基与ＢＭＩ／ＤＤＭ齐聚物间确实发生了反应。比较三种不同的环氧树脂改性得到的固化树脂性能表明，由Ｆ一５１改性的ＢＭＩ／ＤＤＭ／ＥＰＯＸＹ树脂２５℃时无缺口冲击强度为８．０２ｋＪ·ｍ～，比Ｅ－－４４，Ｅ一５ｌ得到的８．７６ｋＪ．ｍ－２，８．４２ｋＪ．Ⅲ＿２略低，但其ＤＴＡ—ＴＧ分析显示，由Ｆ一５１改性的ＢＭＩ／ＤＤＭ／ＥＰＯＸＹ树脂热分解温度为３６６℃，高于Ｅ一４４，Ｅ一５１得到的３１６℃和３２０℃，其失重５０％时的ＤＴＡ温度为４５０℃左右，具有优良的耐热性；并且ＤＴＡ图谱表明第一放热峰起止温

4、度在１４８～２２２℃，此固化温度适宜于超硬材料树脂磨具的热压成型工艺：ＢＭＩ／ＤＤＭ／ＥＰＯＸＹ改性树脂中ＤＤＭ配比的增加以及Ｆ一５ｌ配比的增加均会使得树脂的拉伸强度下降而冲击强度上升，并且这种配比的变化对拉伸强度的影响远远大于对冲击强度的影响。测定了六种不同ＢＭＩ、ＤＤＭ、ＥＰＯＸＹ配比得到的改性树脂软化点在５９～６５℃，较适宜于树脂磨具混料、压制成型工艺。应用该树脂制造的金刚石树脂磨具拉伸强度都大于２０ＭＰａ，相比于普通树脂结合剂制造的金刚石树脂磨具具有优良的磨削蠛能，显示了秘口鬟绩会剃嶷好鲍糕维与把持能力。本文同时由热塑性酚醛树脂与烯丙旗氯低温溶液法合成了烯丙基醚化酚懿熨脂（

5、ＡＥＦ），瓣质由ＡＥＦ和４，４‘一二苯甲烷双马来酝贬袋反废划冬了双马来酰亚胺改性酚酝树脂（ＡＥＦ／ＢＭＩ共聚树脂），对合成的树脂进行了傅立叶红外光谱分析、羟馕测定、拉伸强度、冲斑强度及软化点测定、蓑示热分掇法（ＤＴＡ）、热重分析（ＴＧ）等性能袭征方法。本文采用乙酰化法测定树脂羟值豹穷法，对比未进行醚他反勰的纯酚醛树脂的羟基禽量和进幸亍烯蔼基醚化的酚醛树脂韵羟旗含量来计算烯褥基醚纯酚醛树腊的醚稍：率。实验发现随着烯丙箍氯对酚醛树脂的配比的增加，得到的ＡＥＦ树脂醚化攀逐濒增大而ＡＥＦ树脂的产率逐渐减，ｊ、；得蜀的ＡＥＦ礴脂不仅农酵类溶齐ｊ孛可溶解，也可溶解予甲苯、二甲苯等非极性溶剂。会

6、成的ＡＥＦ树脂经甲苯溶解提纯，用演化钾涂片经傅立叶红辨先谱分耩，可戳证鞠生成锈串存在有烯涎萋函。在ＡＥＦ／ＢＭＩ共聚橱瑟的ＤＴＡ曲线上１６５～２２８℃处有一个较大的放热峰，峰顶漱度１９４℃，ＴＧ曲线上此拱聚辩§警起始热分解滋度在４１９℃，魄魏酚醛稀瑟高７０℃左右。稻环球法溺褥静ＡＥＦ／ＢＭＩ配比为１．０８：ｌ、１．５：１及２：１的共浆树腊的软化点分别为１０５℃、１００℃与镪℃，爨畜与鹣醛耱ｌ警萋本穗强静软纯温度。ＡＥＦ与ＢＭＩ摩尔阮为ｌ。０８：ｌ得到的共聚树脂无缺口试样２５”Ｃ时冲击强度为８．８ｋＪ．ｍ一，用此共聚树脂在不同醚方下褥爨懿“８”字块投镩强度运２３，６ＭＰａ，菸罴陵藏鼙

7、零毙豹躜犬，控律强度减小，冲击强度增大。采用该树脂制备耀硬材料树脂磨热具有等酚醛树脂相似戆工艺参数，逶舍超硬誊砉辩瓣ｌ舞瘗具瀑糕及热菠成型工芑。关键词：超硬材料树脂磨具；高濑结合剂；双马来酰亚艨：烯丙基醚化酚醛树脂；环氧树鼹；力学性能珏ＡｂｓｔｒａｃｔＧｒｉｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｓａｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｍａｃｈｉｎｉｎｇａｎｄｉｔｉｓｅｓｓｅｎｔｉａｌｆｏｒｐｒｅｃｉｓｉｏｎｆｉｎｉｓｈｉｎｇａｎｄｓｕｐｅｒｆｉｎｉｓｈｉｎｇ．Ｓｏｉ