熱固
酚醛樹脂的熱壓成形技術(shù)簡介
酚醛樹脂的熱壓成形技術(shù)多受關(guān)注。由于結(jié)合劑樹脂結(jié)合劑溫度作用下處于熔融態(tài),流動(dòng)性好、易于充滿模腔各部位,因此熱壓壓力不高、一般30~60Mpa;由于成型壓力一部分消耗于模壁摩擦阻力,一部分消耗于從成型料溢出水蒸氣揮發(fā)物,定壓成型法難以保證合適壓力,因而磨具達(dá)不到固定不變密度,故生產(chǎn)多采用定模成型法,即固定成型料單重,由模具本身尺寸控制磨具厚度,施加壓力以使模具壓到位為準(zhǔn)。
酚醛樹脂一般為185±5℃;聚酰亞胺樹脂為235±5℃。溫度過高反應(yīng)速度太快,易造成成型挫折、基體與結(jié)合劑粘結(jié)差,有時(shí)甚至使磨具產(chǎn)生裂紋;溫度太低壓制時(shí)間延長、生產(chǎn)效率低。
其硬化原理先是
酚醛樹脂硬化:第一階段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間產(chǎn)物;第二階段這些產(chǎn)物繼續(xù)與樹脂分子反應(yīng),生成龐大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱固性樹脂,并分解出氨。硬化過程,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。隨后聚酰亞胺硬化,它是一個(gè)不加硬化劑聚合過程,其聚合過程亦分兩步:第一步聚酰亞胺預(yù)聚物低溫下熔化,第二步將預(yù)聚物較高溫度下環(huán)化成不熔性聚酰亞胺。樹脂結(jié)合劑磨具有兩種硬化方法,一次硬化法二次硬化法,磨具熱壓機(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、薄及異形砂輪。
為得到硬化完全產(chǎn)品,一些大規(guī)模、厚度大砂輪,雖熱壓機(jī)上進(jìn)行了初步硬化,但仍需電烘箱內(nèi)進(jìn)行二次補(bǔ)充硬化,方法這種稱為二次硬化。需掌握“最高硬化溫度”,
酚醛樹脂結(jié)合劑磨具最高硬化溫度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)合劑金剛石磨具硬化,需要高溫下生成環(huán)化聚酰亞胺鏈,以增加分子剛度、變?yōu)椴蝗鬯芰稀9势溆不瘻囟容^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。升溫速度重要,與結(jié)合劑種類、熱壓機(jī)上硬化時(shí)間、磨具形狀、粒度等諸因素有關(guān)。熱塑性
酚醛樹脂聚合溫度為100℃,而聚酰亞胺預(yù)聚溫度更高,前者可100℃前自由升溫、后者180℃前自由升溫。前者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。熱壓機(jī)上硬化時(shí)間較長磨具,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;磨具開頭復(fù)雜、粒度細(xì)應(yīng)采取慢速升溫,反之則可快速升溫。
保溫時(shí)間與最高硬化溫度有關(guān),硬化溫度高、時(shí)間可短,反之則長,
酚醛樹脂磨具180℃保溫2~3小時(shí)即可,聚酰亞胺樹脂磨具一般需230℃保溫4~5小時(shí)。
河南派勝祥化工有限公司
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