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型高分子材料在涂附磨具中的应用研究
新型高分子材料在涂附磨具中的应用研究
郑州工业高等专科学校 邹文俊
　随着高分子科学和高分子材料学科的建立以及石油化工的蓬勃兴起，形成了新兴而庞大的高分子工业，新型高分子材料在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域得到了广泛的应用。进入九十年代以来，新型高分子材料在涂附磨具中的应用日趋广泛，在涂附磨具的基体、基体解决、粘结剂等方面，已成经不可缺少的材料。随着新型高分子材料日新月异的涌现，必将为涂附磨具发展高新技术提供更多、更有效的高性能材料，促进涂附磨具行业的发展和进步。本文重要论述新型高分子材料在涂附磨具的基体、基体解决、粘结剂等方面的技术应用研究。通过改性现有高分子材料，探讨制备满足涂附磨具产品所需求的各种特殊性能高分子材料的重要途径。为开发涂附磨具新产品、新技术、改善产品的性能，提高产品的质量，对的有效地应用新型高分子材料，改善现有高分子材料，提供更宽广的研究领域。
一、新型高分子材料在涂附磨具基体中的应用研究
基体是磨料和粘结剂的载体，涂附磨具的制造所使用的基体一般分为四大类，即：纸基体、布基体、纤维基体和布、纸、纤维复合基体。
（一） 化学纤维与天然纤维制成的合成纤维纸用于纸基体
　　纸基体在涂附磨具中占有相称大的比例。随着各种合成有机高分子材料的诞生，目前已出现了各种具有特殊性能的非天然纤维品种（如化学纤维纸、簿膜合成纸以及纤维合成纸等），从而主线改变了过去一直认为的纸来自于天然植物的固有结识。
就天然纤维来说，虽然自然界中造纸原料有七大类（即草木、竹、木材、皮料、麻料、胶料和废料等到七类）350余种，但是，只有木材纤维才干作为涂附磨具的用纸原料。普木材而言，我国虽然有67种木材之多，而在海拔800米以下生长的木材，其纹理粗疏质脆，只能制作一般造纸原料，只有海拔800米以上生长材，纹理密致质坚韧而软，可久经水浸，是制浆造纸的优良原料。
由于涂附磨具应用条件不同，对原纸的质量规定也不同，国内一有原纸生产不能满足涂附磨具行业的应用需要。为此对单一的100%未漂白亚硫酸盐木浆的原纸必需进行改性，或用化学纤维与天然纤维制备纤维合成纸。
1、 对未漂白亚硫酸盐木浆进行改性
（1） 提高湿强度。采用三聚氰胺或脲醛树脂进行预解决
（2） 的高纸张耐水性。采用1~3%聚乙烯亚胺水溶液进行解决
（3） 提高纸张的耐油性。采用PVA溶液进行表面施酸解决
2、 采用化学纤维纸
　　化学纤维纸是用分散剂（聚乙烯氧化物、聚丙烯酰钠等）将化学纤维（维纶纤维、尼龙纤维、聚丙烯纤维、聚脂纤维、人造丝等）悬浮在水中，通过机械加工后，再通过使用高分子胶粘剂或化学纤维自身的熔化粘接而制得的纸张。
　　化学纤维纸（如维纶纤维纸）其物理机械性能明显优于天然纤维纸，在制造重负荷纸砂带中具有独特的效果。
3、 采用纤维合成纸
　　将塑料的微细纤维与天然纤维加工而制得，其合成纸浆以聚苯乙烯纸浆为主，此类纸浆经亲水性物质解决后屿水溶性酚醛树脂胶粘接性好，既餐有良也的抗拉强度，其伸长率又相对较小。
（二） 聚酯纤维用于强力砂带基体
　　八十年代以来，化学纤维的处产量日益增大，已接近天然纤维的生产能力，作为涂附磨具布基体，目前国内重要应用棉布基体，少数厂家使用棉与化纤混纺、交织基体。但在砂带强力磨削方面，即使采用粗纹布（粗亚麻布或斜纹布），其布基强度、耐热性经及磨削效率明显低于聚酯纤维。
1、聚酯纤维强度高聚酯纤维的断裂强度和初模量明显高于棉纤维和麻纤维，详见表1
表1
绵纶66 聚酯纤维 维纶 腈纶 丙纶 棉纤维 麻纤维
纤维性能 短纤 长丝 短纤 长丝 短纤 长丝 短纤 短纤 长丝 （细绒棉） 萱麻 亚麻
普通 高强 普通 高强 普通 高强
断裂强度
（克/旦）
3.5~7.2 3.0~`6.0 5.9~9.5 4.3~6.0 4.3~6.0 6.3~9.0 4.6~6.5 3.0~4.0 6.0~9.0 2.5~5.0 6.0~9.0 3.0~8.0 2.0~3.5 7 2.4~7.0
断裂伸长率（%） 16~66 26~65 16~28 35~50 20~32 7~17 15~20 17~22 5.0~7.9 25~500 20~80 20~80 7~12 4.75 -
初始模数
（克/旦）
10~45 5~24 21~58 90~160 90~160 90~160 25~70 60~90 70~180 25~60 18~40 18~40 68~93 - -
密度
（克/厘米3
1.14 1.38 1.26~1.3 1.14~1.16 0.90~0.91 1.5~1.55 1.54~1.55 1.5~1.52
在表1列出和七种纤维中，相对而言，长丝高强纤维（即聚酯纤维）维纶长毕高强纤维断裂强度最高，且初始模数也最高，伸长中档，棉纤维、麻纤维的伸长较低，棉纤维的强度最低。
因此在选用混纺纤维和化学纤维作基体时，应考虑纤维强度和伸长率，以便得到强度高、伸长率较小、磨削效率高的涂附磨具产品，满足砂带强力磨削的需要和达成提高产品质量，减少生产成本的目的。
2、聚酯纤维耐热性好
涂附磨具的广泛应用，特别是砂带用基体，在金属材料、木器、砖材、石材和塑料等加工业的应用十分广泛，作为强力磨削砂带用基体，不仅规定有良好的强度、较小的伸长率，还必须有良好的耐热性，化学纤维的耐热性与棉、麻耐热性对比如下：
纤维名称 玻璃化温度（℃） 软化点（℃） 熔点（℃） 热分解温度（℃）
聚酯纤维 67~81 240 258~263 　
绵纶6 50 180 215~220 80℃开始（湿空气下）
绵纶66 55 225 250~26ꗬÁ‹Љ勰¿ကЀ罞椭椭쿽쿽툲ꖟꖟ㶯￿￿￿l–––––––̢໬໬໬໬<༨Č̢ᆝò
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　随着高分子科学和高分子材料学科的建立以及石油化工的蓬勃兴起，形成了新兴而庞大的高分子工业，新型高分子材料在尖端技术国防建设和国民经济各个领域得到了广泛的应用。进入九十年代以来，新型高分子材料在涂附磨具中的应用日趋广泛，在涂附磨具的基体、基体解决、粘结剂等方面，已成经不可缺少的材料。随着新型高分子材料日新月异的涌现，必将为涂附磨具发展高新技术提供更多、更有效的高性能材料，促进涂附磨具行业的发展和进步。本文重要论述新型高分子材料在涂附磨具的基体、基体解决、粘结剂等方面的技术应用研究。通过改性现有高分子材料，探讨制备满足涂附磨具产品所需求的各种特殊性能高分子材料的重要途径。为开发涂附磨具新产品、新技术、改善产品的性能，提高产品的质量，对的有效地应用新型高分子材料，改善现有高分子材料，提供更宽广的研究领域。
一新型高分子材料在涂附磨具基体中的应用研究
基体是磨料和粘结剂的载体，涂附磨具的制造所使用的基体一般分为四大类，即：纸基体、布基体、纤维基体和布、纸、纤维复合基体。
（一 化学纤维与天然纤维制成的合成纤维纸用于纸基体
　　纸基体在涂附磨具中占有相称大的比例。随着各种合成有机高分子材料的诞生，目前已出现了各种具有特殊性能的非天然纤维品种（如化学纤维纸、簿膜合成纸以及纤维合成纸等），从而主线改变了过去一直认为的纸来自于天然植物的固有结识。

就天然维来说，虽然自然界中造纸原料有七大类（即草木、竹、木材、皮料、麻料、胶料和废料等到七类）350余种，但是，只有木材纤维才干作为涂附磨具的用纸原料。普木材而言，我国虽然有67种木材之多，而在海拔800米以下生长的木材，其纹理粗疏质脆，只能制作一般造纸原料，只有海拔800米以上生长材，纹理密致质坚韧而软，可久经水浸，是制浆造纸的优良原料。

由于涂附磨具应用条件不同，对原纸的质量规定也不同，国内一有原纸生产不能满足涂附具行业的应用需要。为此对单一的100%未漂白亚硫酸盐木浆的原纸必需进行改性，或用化学纤维与天然纤维制备纤维合成纸。

1、 对未漂白亚硫酸盐木浆进行改性
（1提高湿强度。采用三聚氰胺或脲醛树脂进行预解决
（2　聚氨酯半硬质泡沫塑料（也可称半软泡）是在软基础上发展起来的一种高承载负荷的泡沫。其比重小，承载荷重大，回弹性好，是涂附磨具抛光基体的抱负材料。
二、高分子材料在涂附磨具合成浆料中的应用研究
　　随着近代高分子材料工业的发展，浆粉、动物胶等天然料浆和半合成浆料以羧甲基纤维素和海藻酸钠等正逐渐被人工合成浆料所代替，由于合成浆料的浆膜有较高的粘结强度，良好的成膜性，一定的延伸性，以及可以人为地控制高分子聚合物的结构、分子量在涂附磨具基体解决方面起到重要作用。
在涂附磨具中使用的人工合成浆料有：
1、 丙烯酸共聚乳液与水溶性酚醛树脂浆料
　　该浆料重要用于强力砂带的基体解决，它具有优良的耐水性、耐热性，并具有一定的伸长率，定型性好，浆膜粘接牢固。
2、 丁苯胶乳液（丁腈胶乳）与水溶性酚醛树脂浆料用柔韧砂带基体的解决，以提基体的柔韧性、耐摩擦性和耐化溶解性等。
3、 PA溶液和聚醋酸乙烯乳液浆料
　　用于页状右布基体表面的解决，该种浆料与绝大多数纤维制成的织物有良好粘接性，具有良好的硬挺性、使用性，固体含量在5%左右。
4、搞静电解决的浆料
用合成纤维织物制作的涂附磨具，在加工非金属材料（非电性材料）时易产生静电为此，需要耐抗静电剂的合成树脂作浆料，重要为丙烯酸酸和丙烯酸或其他不饱酸的共聚物的氨溶液。聚酯纤维一般以含羧基或磺酸基团树的脂解决（如聚酯的抗静电剂就是由含羟甲基或环氧基的单体和乙烯的单体聚合得到的，解决后可固化）。
三、高分材料在涂附磨具粘结剂中的应用研究
高分子粘结剂的应用和发展促进了涂附磨具工业的发展和进步，特别是在强力磨削、柔韧磨削以及带水磨削、带油磨削时，其砂带的使用性能与涂附磨具所用的粘结剂性能密切相关，粘结剂在涂附磨具制造中具有极其重要的作用。
（一）水溶性酚醛树脂的应用与改性
　　涂附磨具使用的粘结剂的重要有水溶性酚醛树脂、水溶性脲醛树脂、水溶性白乳胶、油溶性醇酸清漆及环氧树脂等。水溶性酚醛树脂已成为涂附磨具工业最重要的粘结剂之一，在生产耐水性涂附磨具、半树脂砂布、强力砂带等方面，起到了不可替代的作用。虽然水溶性酚醛树脂具有良好的耐热性和粘结强度，但固化后胶层性脆，还需要进行增韧改性，同时，它在耐水、耐油性方面还需要进一步改性，方可满足涂附磨具制造工业的需要。
1、改善酚醛树脂的耐油性（酚醛树脂——羧基丁腈胶乳）
　　羧基丁腈胶乳直接加入酚醛树脂中，由于丁腈橡胶具有优良的耐油性，良好的耐热性和贮存稳定性，对粘性表面有很好的粘附性，其加入量为酚醛树脂的30%~70%左右，从而达成改善酚醛树脂油性的目的，制备出耐油性能好的涂附磨具砂布。
2、改性酚醛树脂的耐油性
（1）封锁酚羟基。酚醛树脂的羟基在树脂制造过程中一般不参与化学反映。在树脂分子链中留下的酚羟基容吸水，使涂附磨具制品在带水磨削时强度下降，磨耗快，同时，酚羟基在紫外线作用下易生成醌式结构，使产物变色。为此，采用封锁酚羟基的方法，可以克服上述缺陷，重要办法是采用有机硅和有机硼。
（2）改善其他组分。引酚醛树脂发生化学反映或与它兼容性较好的组分，分隔或酚羟基，达成减少吸水性的目的。如PVB+酚醛树脂。
（3）加自交乳液，在乳液中，引入适量官能性单体共聚，如：甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、N-羟甲基丙烯酰胺及醚化物等加入到酚醛树脂液中进行交联，能明显提高酚醛 树脂的耐油性和耐水性。
3、 改善水溶性酚醛树脂的柔韧性
水溶酚醛树脂常用的增韧剂有：丁腈橡胶乳液、氯丁橡胶乳液、丁苯橡胶乳液、聚乙烯醇缩甲醛、水溶性聚丙烯酸酯、水溶性聚氨酯等，在增韧的同时，可以提高耐水、耐油性能。
（二）脲醛树脂的应用改性
改性脲醛树脂已经在国内涂附磨具页状砂布生产中得到广泛应用，由于脲醛树脂有较高的胶接强度、较好的耐水性、耐油性、耐热性能，其生产成本低、工艺简朴，是一种很好的页状砂布粘结剂。但是固化后的脲醛树脂形成脆硬的固体，其稳定性较差，必须对其进行增韧改性，常用的增韧剂有：PVA、聚醋酸乙烯乳液、丁二烯——甲基丙烯酸共聚胶乳、丙烯酰胺共聚自交联乳液等。
（三）醇酸树脂的应用与改性
醇酸树脂是由多地醇、多元酸与脂肪酸经化学反映缩聚而成的一种树脂，它也大量应用到涂附磨具工作，作为砂纸的粘结剂，纸基基体解决剂等。醇酸树脂最大缺陷是耐水性差，干燥后的树脂膜遇水时吸取，从而使耐水性下降，为改善醇酸树脂耐水性，国内外科技工作者作了大量工作，重要改性方法：

1、用部分桐油和脱水蓖麻油来替代豆油或棉子油；
2、用季戊四醇代替甘油；
3、在醇酸树脂中加入环氧树脂或酚醛树脂。

（四）环氧树脂的应用与改性

环氧树脂由于具有较好的粘结性能、良好的工艺性能和一定的耐热、独特的耐碱性，使其成为涂附磨具粘结剂中一种必不可少的品种，虽然其价格较贵，用量不大，但在一些特定用情况下（如：砂带接头、页轮、砂圈制作等），环氧树脂具有很好的作用。环氧树脂的应用一般也要提高其柔韧性，重要方法有：
1、加入低分子聚酰胺、丁腈橡胶、PVB、聚酯树脂；
2、加入邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛丁酯、磷酸本苯酯等；
3、合成韧性环氧树脂
（1）聚二元醇二缩水甘油醚，用来改善液体环氧树脂及酚醛树脂的韧性，用量一般为20%左右；
（2）亚油酸二聚体二缩水甘油脂；
（3）环氧化聚丁二烯树脂，其树脂固化后具有优异的“韧性”，由此来改善二酚基丙烷型环氧树脂的柔性。
　　总之，新型高分子材料和现有高分子材料的改性应用研究是涂附磨具工业的发展的重要途径，为此，在开发涂附磨具新产品、发展涂附磨具新技术应用研究方面，撰写本文供探讨。
涂附磨具的选择
　 根据被加工材料选择涂附磨具
根据被加工材料选择涂附磨具
在实际生活中，大多数情况是使用涂附磨具的客户的设备及加工工件都已拟定，由我们帮助客户选择一种更合适的涂附磨具品种。根据表10的组合，我们就比较容易进行确认。
表10根据被套加工材料选择涂附磨具组合表
磨削对象
磨削方式
磨具选择
木材
软木
窄砂带
D-E纸基，J-X布基；R/G-R/R；WA-A-C；超涂层
硬木
窄砂带
X-Y布基；R/R；A，C
胶合板
宽砂带
E-F纸基，X布基；R/G-R/R；WA-A-C

中密度纤维板
宽砂带
F-H纸基，X-Y布基；R/R；C-A-ZA

刨花板
宽砂带
X-Y布基；R/R；C-A

家具
平面加工
砂带

E纸基，X布基；R/G-R/R；A-WA-C

长带压板式
E-F纸基；R/G-R/R；C-A

立式边磨
J-X布基；R/R；A

仿形磨削
F-J布基；R/R；A；特柔曲解决

气鼓磨削
F-J-X布基；X-Y布基；R/R

辊式磨削
砂卷
D-E纸基，F-J-X布基；R/G-R/R； WA- A-C

金属
钢铁
砂带
X—Y布基；R/R-WP；A-ZA-WA-C；特殊涂层选择

非铁金属
砂带
J-X-Y布基；R/R-WP；C-WA-A

难磨金属
砂带
X-Y布基；R/R-WP；ZA-WA；特殊涂层
塑料
贴面拉毛
砂带
X-Y布基；R/R；C
玻璃

砂带
X-Y布基；R/R-WP，C
皮革打磨起绒
辊式磨削
宽砂带
E纸基，X布基；R/G- R/R，A-C
砂卷
D-E纸基，F-J-X布基；R/G-R/R；A
油漆腻子、涂层
窄砂带
B-C纸基；WP；C-A；超涂层
手动工具、万能磨床
砂带、研磨页轮、磨头、筒形砂套、砂盘、异型片等
F-J-X布基R/G-R/R；A；
B-C-D-E纸基；R/G-R/R；WA-A-C
手工使用
页 状、卷状
A-B-C纸基，L-F布基；G/G-R/G-WP；A-C
涂附磨具的选择是一个比较复杂的问题，科学的选择是建立在细致、繁锁和大量实验的基础上。目前我国几乎还没有公司去这么做，因此涂附磨具的选择要靠经验的方法，也许要进行多次试用才干拟定比较合适的产品。
涂附磨具的选择
　 涂附磨具磨料的选择
涂附磨具磨料的选择原则
磨料分为天然磨料和人造磨料两大类
人造磨料重要是刚玉类和碳化硅类。涂附磨具重要使用的是棕刚玉、白刚玉、锆刚玉和黑碳化硅，其应用范围如表7
磨料的选择重要考虑适应于加工工件的性质，如表8
磨削硬度高的工件材料时，选择硬度高的磨料；磨削抗张强度高的工件时，选择韧性大的磨料；磨削抗张强度低的工件材料时，选择较脆和强度高的碳化硅磨料。
表7磨料的应用范围
磨料品种
磨料代号
应用范围
棕刚玉
A
合用于加工抗张强度高的金属，如各种碳素钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等，也用于硬质木材及制品的加工
白刚玉
WA
适应于加工淬火钢、高碳钢、不锈钢、各种硬度较高的合金钢、有色金属等，良好的锋利性也常用于木材的加工。
黑碳化硅
C
适应于加工抗张强度低、韧性大的金属，如黄铜、铝材等，也适应于加工非金属材料，如玻璃、陶瓷异化 岗岩、玉器、塑料、橡胶、树脂板、中纤板、刨花板等的加工。
锆刚玉
ZA
适应于加工抗张强度高、韧性大的金属材料，如各种不锈钢、钛合金、耐热合金钢、高钼钢、镍/铬合金、铬/钴/钨合金、青铜、灰铸铁等可锻铸铁、硬青铜等的加工。
磨料的选择应注意避免化学磨损。
表8磨料与加工材料化学反映参考表
磨

料

反

应

类

型

工

件

材

质
刚玉系列
碳化硅系列

反映
烧结
磨耗
反映
烧结
磨耗

低合金钢
无
无
小
大
有
大

镍
无
无
中
中
有
特大

不锈钢
无
无
中
中
有
特大

纯铁
小
小
小
大
大
大
铸铁（Si-1.4%,C-2.4%）
小
小
小
中
无
小

铸铁(Si-2.4%,C-2.8%
小
小
小
特小
无
小
钛
大
大
大
大
大
中
磨料粒度的选择：
磨料粒度的选择是决定磨削效率和加工效果的关键因素。
使用粗粒度磨料磨削时，磨削量大，磨削效率高，被加工材料表面的粗糙度大；使用细粒度磨料磨削时，被加工材料表面的粗糙度低，磨削效率低，其关系如表9。
表9涂附磨具磨料粒度与表面粗糙度关系参考表
磨料粒度
加工工序
粗糙度等级
P16-P24
荒磨
P30-P50
粗磨
Ra6.3-Ra3.2
P60-P120
半精磨
Ra3.2-Ra0.8
P150-P240
精磨
Ra0.8-Ra0.2
P320-P1200
超精磨
Ra≤0.2
P1500及以细
Ra≤0.05
在满足被加工材料表面粗糙度的规定下，应尽也许选择粗粒度磨料，以保证具有较高的磨削效率。
磨料粒度的选择也与工件的材质、磨削条件有较大的关系。
涂附磨具植砂密度选择原则
涂附磨具的植砂密度是表达涂附磨具表面上磨料的分布密度。目前分为：密型（CL）和疏型（OP）。
一般来说，疏植砂产品不易堵塞，适应木材、橡胶、软质金属、油漆面加工等。对于疏植砂产品也不能解决的问题，可用超涂层产品。
涂附磨具的选择
　 涂附磨具品种的选择
涂附磨具品种选择原则
涂附磨具按基材分类有五大类：纸、布、钢纸、复合基和无纺布。
涂附磨具按粘结剂 和基材解决分类有四大类：动物胶粘结涂附磨具（G/G），树脂粘结涂附磨具（R/G），全树脂粘结涂附磨具（R/R），耐水涂附磨具（WP），其性能如表4。
（1） 涂附磨具按粘结剂和基材解决分类产品的特点：
动物胶粘结涂附磨具，树脂粘结涂附磨具，全树脂粘结涂附磨具，耐水涂附磨具。
动物胶：粘结性能较好，加工简朴，耐热性不好，污染低。
脲醛树脂：制造简朴，成本低廉，粘结性级、防潮抗霉性优于动物胶。
酚醛树脂：粘结强度高，耐水、抗酸、耐候性好，特别是水溶性酚醛树脂的使用，使之成为涂附磨具工业的最重要的粘结剂之一。
表4粘结剂和基材的性能
种类
粘结剂
基材
性能
G/G
底胶、复胶均为动物胶
L、F、J布基A、B、C纸基
粘结性能好，使作方便，但不耐水，易受潮、霉变
R/G
底胶为动物胶、复胶为合成树脂（脲醛或酚醛树脂）
F、J布基

A、B、C纸基
粘结强度高于G/G产品，防潮抗霉性好。
R/R
底胶、复胶均为合成树脂
J、X、Y布基
E、F纸基
粘结强度高，磨削锋利，耐磨性、耐热性好。

WP
底胶、复胶均为合成树脂
X、Y布基
基材耐水解决，耐水性好，布基产品同R/R产品

环氧树脂、醇酸树脂：粘结性能好，耐水性好，但需使用有机溶剂，多用于耐水砂纸的生产。

（2） 纸基产品的应用范围

纸：按定量分为A、B、C、D、E、F、H等，其性能与用途如表5

表5纸基产品的性能与用途

产品品种
纸基型号
粘结剂类型
性能与用途

页状产品
A、B、C、D
G/G、R/G、WP
强度低、平整性好，耐水砂纸耐水性好，可生产超细粒度，多用于手工使用，合用于加工量不大的场合。

卷状产品
A、B、C、D、E
R/G、R/R、WP
性能有高有低，可连续加工辊式加工等用途，多用于一些精细磨削。

带状产品
C、D、E、F、H
R/G、R/R、WP
轻型产品多为中、窄砂带，用于精细加工；重型产品多为宽砂带，常用于较大强度的加工，其加工工件的表面规定

异型制品
A、B、C、D
G/G、R/G、WP
重要是圆形盘，异型砂盘、片等，多用于手提工具，使用方便，品种很多。

（3） 布基产品的应用范围

布：按单重分为L、F、J、X、Y等，其产品的性能与用途如表6

（4） 钢纸产品的应用范围

钢纸：按厚度分为0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm等。

0.6mm、0.8mm、1.0mm的钢纸用于不同直径直的钢纸砂盘；

0. 8mm、1.0mm、1.2mm等的钢纸用于钹形页轮。

（5） 复合基产品的应用范围

复合基：按布的重量分为轻型、重型等。

表6布基产品的性能与用途

产品品种
布基型号
粘结剂类型
性能与用途

页状产品
L、F、J
G/G、R/G
强度低，布基轻薄，柔软，价格便宜，多用于手工使用，合用于加工量不大的场合；少量用于手提工具的使用。

卷状产品
L、F、J
R/G、R/R、WP
轻型产品较柔软，用于国细粒度产品，强度适中，多用于精加工和复杂形面的磨削加工，可连续加工、辊式加工等用途

带状产品
J、X、Y
R/R、WP
轻型产品多为中、窄砂带，用于精细加工、异型加工；重型产品强度高，布基硬挺，作用于各种宽度的砂带，合用于从抛光到强力磨削的各种用途。

异型制品
F、J、X、Y
R/G、R/R、WP
重要是各种砂盘、研磨页轮、磨头、筒形砂套等，多用于手提工具，使用方便，品种很多。

涂附磨具基本知识

1、涂附磨具基本知识

1. 1涂附磨具的定义和结构

涂附磨具：用粘结剂将磨料粘附在可绕曲的基材上制成的磨具。

涂附磨具的结构，如图1。

涂附磨具的三要素：基材、磨料、粘结剂，如表1。

基材：磨料和粘结剂 的承载体。

磨料：磨具产生磨削和抛光作用的主体

粘结剂：起粘结磨料和基材的作用，使磨具具有一定的形状和强度。

涂附磨具九大特性因素：基材、基材解决、磨料、粒度、植砂密度、粘结剂、粘结强度、形状、尺寸。

1.2涂附磨具三要素的构成

涂附磨具的“三要素”：基材、磨料、粘结剂。每一个要素都有不同性质和不同的型号材料可供选择。

（1） 基材的分类

基材是涂附磨具中磨料和粘结剂的承载体。是涂附磨具具有可挠曲性的主导因素，也是区别于其它磨具的重要特性。

基材的种类重要有纸、布、钢纸、复合基、无纺布等。

纸：涂附磨具用纸是由特别结实而富有韧性的纤维制成的，按照不同的需要制成不同品质和规格的品种。纸的价格较便宜，一般不需要进行基材解决，用量很大。

在涂附磨具使用中，纸的型号是用定量来划分的，如表2。

表2涂附磨具用纸的型号

型号
A
B
C
D
E
F
H

定量（g/m2）
80
100
120
160
220
300
300

布：用纤维为原料，通过纺织构成一定组织而形成的织物。布在涂附磨具的基材中应用最广，柔性好，强度高，但需要进行严格的基材解决；

布由于组织的不同形成不同的类型，涂附磨具用布在目前重要有棉布、混纺布、聚酯布等。

布由于组织的不同形成不同的类型，涂附磨具用布的组织目前重要有1/1、2/1、3/1、4/1等，不同的涂附磨具选用不同组织的布。

在涂附磨具使用中，同纸同样，布是用重量来划分的。目前布的重量没有一个通用的标准，其分类如表3。

表3涂附磨具用布的分类 ￿￿￿l–––––––̢໬໬໬໬<༨Č̢ᆝò၀၄၄၄၄၄၄၄ႤႦႦႦႦႦႦ$኏ȠᒯX჊–၄၄၄၄၄჊ၚ––၄၄ᅗၚၚၚ၄–၄–၄Ⴄၚ၄Ⴄၚ>ၚ႘––႘၄ဴ펀厍⏱ǃ̢ொ໬၄႘႘ᅭ0ᆝ႘ᔇ၄ᔇ႘ၚªŰȚĈ––––Ù型高分子材料在涂附磨具中的应用研究
　 新型高分子材料在涂附磨具中的应用研究

郑州工业高等专科学校 邹文俊
　随着高分子科学和高分子材料学科的建立以及石油化工的蓬勃兴起，形成了兴而庞大的高分子工业，新型高分子材料在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域得到了广泛的应用。进入九十年代以来，新型高分子材料在涂附磨具中的应用日趋广泛，在涂附磨具的基体、基体解决、粘结剂等方面，已成经不可缺少的材料。随着新型高分子材料日新月异的涌现，必将为涂附磨具发展高新技术提供更多、更有效的高性能材料，促进涂附磨具行业的发展和进步。本文重要论述新型高分子材料在涂附磨具的基体、基体解决、粘结剂等方面的技术应用研究。通过改性现有高分子材料，探讨制备满足涂附磨具产品所需求的各种特殊性能高分子材料的重要途径。为开发涂附磨具新产品、新技术、改善产品的性能，提高产品的质量，对的有效地应用新型高分子材料，改善现有高分子材料，提供更宽广的研究领域。

一、新型高分子材料在涂附磨具基体中的应用研究
体是磨料和粘结剂的载体，涂附磨具的制造所使用的基体一般分为四大类，即：纸基体、布基体、纤维基体和布、纸、纤维复合基体。
（一） 化学纤维与天然纤维制成的合成纤维纸用于纸基体
纸基在涂附磨具中占有相称大的比例。随着各种合成有机高分子材料的诞生，目前已出现了各种具有特殊性能的非天然纤维品种（如化纤维纸、簿膜合成纸以及纤维合成纸等），从而主线改变了过去一直认为的纸来自于天然植物的固有结识。
麻料、胶料和废料等到七类）350余种，但是，只有木材纤维才干作为涂附磨具的用纸原料。普木材而言，我国虽然有6
涂附磨具是由基材、磨料和粘结剂 三部分组成的。根据基材、磨料和粘结剂的涂附磨具的分类方法是选择涂附磨具时重要依据。
（1） 根据基材和使用方法分类
涂附磨具分为干磨砂布、耐水砂布、干磨砂纸、耐水砂纸
（2） 根据粘结剂和基材解决分类
涂附磨具分为动物胶粘结涂附磨具，树脂粘结涂附磨具，全树脂粘结涂附磨具，耐水涂附磨具四大类。
（3） 根据磨料材质、粒度分类：
磨料材质表达磨料的种类和性能，磨料粒度表达磨粒的大小和分布状态。不同的磨料材质和粒度可分为不同的涂附磨具品种。此外，干磨砂布和耐水砂纸尚有一种代号，针对不同粒度，目前市场上尚有使用的。
（4） 根据植砂密度分类：
表达涂附磨具表面磨粒的密度。涂附磨具的植砂密度分为密植砂（CL）疏植砂（OP）。
（5） 根据产品形状分类：
涂附磨具根据产品形状可分为：页状、卷状、带状、盘状、异型品。
众多的分类方法，哪种更科学、更直观、更方便呢？我们认为“根据粘结剂 和基材解决分类”合理一些，再与“根据产品形状的分类”相结合，基本上能满足对涂附磨具的描述。
根据粘结剂 和基材解决分类可分为动物粘结涂附磨具，树脂粘结涂附磨具，全树脂粘结涂附磨具，耐水涂附磨具四大类。
动物胶粘结涂附磨具：代号为G/G底、复胶均采用动物胶，低档的基材解决剂，耐热性、耐潮性差，但粘结剂 为水溶性，价廉、制作简朴、使用方便。
半树脂粘结涂附磨具：代号为R/G，底胶是动物胶，复胶是合成树脂粘结剂，中低档的基材解决剂，特性介于动物胶和全树脂产品之间。
全树脂粘结涂附磨具：代号为R/R，底、复胶均采用合面树脂，高档的基材解决剂 （不耐水或具有防水性），粘结强度高，耐磨性好，耐热，重要应用于机械磨削。
耐水涂附磨具：代号WP，基材预先要进行耐水或耐油解决，底、复胶采用合成树脂或油漆，合用于在水质冷却液中使用。
4砂带的基本知识
砂带就是环状的涂附磨具。由于砂带的产生，才使涂附磨具实现了从手工应用向现代化磨削方式的转变。
砂带分为无接头砂带接头砂带。
接头砂带分为单接头、多接头、螺旋形接头。接头形式有搭接法和对接法。对接法又分为直结接、S形对接、嵌接。
涂附磨具磨削基本知识
2、涂附磨具磨削基本知识
1涂附磨具的磨削点及合用范围
涂附磨具是由磨料、基材和粘结剂制成的一种柔性磨具。涂附磨具的磨削具有弹性的、高效冷切削的磨削物点，广泛应用于：
（1） 大型的平面厚、薄板材，涉及金属带材的加工；
（2） 大批量生产的各种金属、非金属工件的加工；
（3） 复杂型面工件的成型磨削与抛光；
（4） 各种直径的金属管、棒、辊材的外圆磨削、弯曲面磨削、内圆磨削等。
（5） 运用页轮或筒型砂套可以替代抛光轮的抛光；
（6） 盘状产品用于大型壳体、箱体、船体、桥梁等的磨焊缝、去毛刺、大面积除锈等方面，高效、方便、安全。
2砂带的磨削机理
涂附磨具可以理解为具有众多磨粒构成的多刀多刃的刀具。
涂附磨具的磨粒是均匀地分布在基材表面的，基本上是单层分布。涂附磨具所用的专用磨料，其基本粒含量规定较高，颗粒大小均匀，使涂附磨具表面的磨粒有了很好的等高排列。特别是现代化的涂附磨具生产采用静电植砂工艺，保证了磨粒的尖角朝外，磨料定向排列。涂附磨具表面磨粒的定抽排列和等高性，是涂附磨具保持磨削的高效率和冷态磨削的重要因素。
与砂轮磨削的典型区别在于“砂带磨削是通过提高带面垂直负荷（磨削压力），而不是通过提高砂带速度发展起来的。
砂带的线速度一般在15-35 m/s范围内，很少超过50m/s。
砂带在磨削过程中，发生三个不同的过程：滑擦——磨粒在工件上的滑擦，产生了工件材料的弹性变形，耕犁——磨粒引起工件材料的塑性流动，使材料产生挤压式的动动而从磨粒下方向前和两侧挤出，同时切除少量的材料；切削——材料在滑动的前方产生断裂而形成切屑，有相称快的切除率。以上三个过程是互相连接的，其中切削是磨削过程中最有效的形式。砂带磨削机理示意如图2
3砂带的磨削特点及形式
砂带磨削的特点：
（1） 能解决其它磨具无法解决的磨削，最大面积和复杂型面的磨削等。

（2） 磨削效率高，热积累小，散热快，不宜烧伤工件；
（3） 加工表面质量好；
（4） 设备简朴，操作方便，使用安全；
（5） 功率消耗少，节省能源。
砂带磨削的基本形式：接触轮式磨削、压板式磨削、自由式磨削，如图3
图3砂轮磨削的基本形式
4影响砂带磨削的因素
影响砂带磨削的因素：
（1） 接触轮：涉及其材质、硬度、直径、形状等；
（2） 砂带速度：砂带速度越高，单位时间参与磨削的磨粒就越多，磨削量就越，光洁度也好；
（3） 砂带张紧力：砂带只有在张紧的状况下才具有磨削加工的能力。砂带张紧力大，磨削量大；
（4） 接触压力：砂带磨削时，只有磨削区有足够的压力，磨粒才干更好地切入加工工件；压力大，磨削量大；
（5） 冷却液：防止烧伤工件，减少砂带的堵塞，提高光洁度；具有活性组分的冷却液尚有提高磨削效率的作用。
5砂带的非正常磨损及防止
砂带是一种单层磨料的磨具，其性能是由各个部分综合决定的。现代涂附磨具生产工艺对于砂带的基材、磨料、粘结剂及植砂密度等的规定是极为严格的，质量是保证的。砂带的使用不妥而导致的非正常磨损损失是非常大的，其示意图如图4。
（1） 堵塞——在磨粒切刃还没有完全磨钝之前，磨粒间隙就被切屑覆盖和塞满，从而使砂带丧失其切削能力。