Композиция для изготовления абразивного инструмента Советский патент 1980 года по МПК C08J5/14 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относик. к области композиций для изготовления абразивного инструмента. Известна композиция для изготовления абра зивного инструмента, содержащая органическую связку (полиимид) и абразивный материал 1 Эта композиция требует применения высоких температур при формовании (350-450°С). Известна композиция для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразивный материал, органическую связку (раствор полиамидокислоты) и наполнитель; содержание органической связки в композиции 1Q 95 вес.% 12). Изготовление абразивного инструмента на основе зтой композиции требует нескольких стадий и применения высоких температур при формовании, что усложняет технологию изготов ления инструмента. Кроме того, износостойкость абразивных инструментов, полученных из зтой композиции, не является достаточно высокой дяя некоторых работ. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления и повышение износе стойкости абразивного инструмента. Поставленная цель достигается тем, что в качестве органической:, .связки используют хотя бы один мономер и (или) олигомер формулыУШ где R - органический радикал, содержа дий 2-1000 атомов углерода и (юга) МООО атомов . кремния, фтора, фосфора, бора, азота, серы, кислорода и(или) 1-500 гетероциклов, содержащих атомы азота, кислорода, серы, фосфора и бора; X -NHz, -OH,,-SH; У -Н, -CsCHpCN; п 1 - 500; m 1 - 500. У находится в орто-, альфа-, бета-, перипсложении к X; и хотя бы один мономер и (или) олигомер формулы ур-«-ч , где R - органический радикал, содержащий 2-1000 атомов . и(или) 1-1000 атомов кремния, фтора, фосфора, бора, азота, серы, кислорода и(шш) 1-500 гетерощпслов, содержащих атомы азота, кислорода, серы, фосфора и бора, S -NCO, -NSO, -NCS, У -Н, -СН, -СгСН; е 1 - 500; pal- 500, У находится в орто-, пери-, альфа, бета положении к S; и (или) хотя бы один мономер и (или) олигомер формулы v V YC -R -Xe i me R - органический радикал, содержащий 2-1000 атомов углерода к (или) 1-1000 атомов кремния, фтора, фосфора, бора, азота, серы, кислорода и (или) 1-500 гетероциклов, содерж щих атомы азота, кислорода, серы, фосфора и бора; Х -NHj, -ОН, - SH; s -NCO, -NSO, -NCS; -Н, -С S СН, -CN; b 1 - 500; . g 1 - 500; с I - 500, У находится в орто-, альфа-, бета-, перип ложении к Х и/или S ; причем среди исполь зуемых в качестве органической связки веществ хотя бы ойно coдepжйt группы -CN или , и названные мономеры или олигомеры используют в соотношении, отличающемся от жвимолярного не более , чем на 50 мол.%, при следунмцем соотношении ингредиентов, вес.ч.: Абразивный материал100 Органическая связка2 - 900 Наполнитель2 - 900 В качестве наполнителя можно использоват металлы: медь, железо, титан, никель, магний висмут, олово, вольфрам, ванадий, кадмий, кобальт, алюминий, цирконий, или их сплавы или химические соединения, выбранные из гру пы сульфидов, нитридов, боридов, карбидов, селенидов, окислов, или вещества, выбранные из группы графит, асбест, слюда, стекла, рубленные, углеродные, борные , стеклянные волокна или полимерные соединения, выбранны из группы, содержащей карбся( реактопласты, гетероциклические полимерные .соединения с атомами азота, кислорода, серы и элементорганические полимерные соединения с атомами фосфора, кремния, бора, фтора, aaota;, серы, кислорода. В качестве абразивного материала можно использовать алмаз, кремнезем, глинозем, нит рид бора, карбид бора и кремния. При необходимости в композицию могут быть введены различные добавки 4 ластифицирующие, антифрикционные, стабилизиующие, катализирующие. Композиций готовится смещением исходных омпонентов. Параметры режимов формования композиий находятся в следующих пределах: Время отверждения15-60 мин Температура200 - 250°С Давление300-500 кг/см Изобретение может быть проиллюстрировао следующими примерами. Пример 1.3,5 г порощкообразного лмаза дисперсностью 50 мк смещивают с 0,6 г мономера формулы « « lirtr- . НгМ- $ -Шг 0,8 г мономера формулы и 20 г порошкообразной меди. Композицию помещают в пресс-форму и формуют абразивнь1й круг по следующему режиму: Нагрев , до 120° С без давления Нагрев до 210° С под давлением 500 кг/см Выдержкапри 210°С под давлением 500 кг/см 30 мин. Получают абразивный круг толщиной 3 мМ. Свойства полученного круга приведены в габл. 2. Примеры 2-35. Согласно метЬдикё, описанной в примере 1, изготовлены абразивные материалы на основе различных мономеров и/или олигомеров и наполнителей. Состав КОМПОЗИЩ1Й и режимы их отверждения приведены Б табл. 1. Наиболее важной характеристикой абразивного инструмента является абразивостойкость, выражающаяся по ГОСТ № 16181-70 в мг/г твердого сплава. Поэтому к полученному инструменту оценивался именно зтот параметр. Сравнительная характеристика абразивной сгсйкости инструмен а, полученного на основе заявляемой композиции, и по патенту 2, цриведена в табл. 2. Предложенная композиция, таким образом, позволяет упростить технологию изготовления абразивного инструмента (применять умеренньге температуры и давлейия; исключить много-, стадийность процесса), а также повысить износостойкость) инструмента. Абразивный инструмент, полученный на основе предложенной композиции, является универсальным, т. е. позволяет обрабатывать как .стали,так и сверхтвердые материалы типа кубического нитрида бора. Во всех этих случаях да псжазывает повышенную абразивостойкость .

57671416

и сохраняет показатели по абраэивостойкостийие в различных областях: самолетостроении,

при работе в жестких условиях, т. е. без .машиностроении, радиотехнике, электротехнике,

охлаждения и при больших подачах абразивиого стекольной, ювелирной промышленности и инструмента. Такой инструмент найдет примене- других отраслях иародного хозяйства.

17

18

767141

1

in ч

g

сх

X

о,

а .

1Г)

О

о

г Г-

8

1Л fN

I

«г.

1О

о

о

1Л

(N

аа

||

1Л

s

.

о

г«

и

9

oq.

00 О о

.

п

S i,o

S FO,

S g-g.

I:

gSS

О

ri

Л1

N

)

u

€

p

ts

Л

5 u

a

o.

vo

о

o

p

. о

fS

wn N

8

in

s

Л 4

i «

РД S

«Л

CO

n

Г4

«S

оCl4

03-e

tOx

ч

о

о

о

0

r r

0.

S

rO

c

о

1Л CS

л g

lO

о

о сч

1Л

Г)

и

fS

ю г

I I

а

Ь (X

(§©

U

«ч

Т, CD

. п

& § W и HI

И

л

CS

VO

«N

U

О о ,

rt. s Ou Л

IS il

I

(U

8

S s ° I

tr

I §

«

p,g

и

trt

CO2 Г

«л

Г)

л ш

ffl

g

s «

о

3 н

о g о

М ЕГ 0

«Л

Й

«o «M

ю

Г4

. 4 X

i S I

о §1

g-e-i

Г4

О г

я

Си О -&

S

II

го

-oq

00 o

о

37

767141

38

Абразивные-свойства шлифовальных кругов, полученных по патенту 2 и на основе предложенной композиции (испытания проводились по ГОСТ 16181-70. Скорость круга 15 м/с, продольная подача 0,02 мм на двойной ход. Сплав Т15К6)

Шлифовальные круги, полученньзе по 2

Алмаз

Медь 19,1 3,9 Формула изобретения 1. Композиция для изготовления абразивного инструмента, содержащая образивный материал, органическую связку и наполнитель, о т л и чающаяся тем, Что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения износостойкости абразивного инструмента, в качестве органической связки используют хотя бы один мономер и/или олигомер формулы Ym -Rгде R - органический радикал, содержащий 2-1000 атомов углерода и/или 1-1000 атомов кремния, фтора, фосфора, бора, азота, серы, кислорода и/или 1-500 гетероциклов, содержащих атомы азота, кислорода, серы, фосфора и бора, XNHj, -ОН, -SH, У -Н, -С СН, -CN, п 1 - 500, m 1 - 500,

Шлифовальные круги, полученные на основе заявленной композиции

0,26 0,28

0,3

0,25 0,21

0,2 У находится в орто-, альфа-, бета-, пери-поло5ЙеНИИ к X; и хотя бы один мономер и/или олигомер формулы У - R- Se , 1де R - органический радикал, содержащий 2-1000 атомов углерода и/или 1-1000 атомов , фтора, фосфора, бора, азота, серы, кислорода и/или 1-500 гетероциклов, содержащих атомы азота, кислорода, серы, фосфора и бора, S-.-NCO -NSO,-NCS ;/.- Н, -CN ,-UsCH,, t- i-SOOj p -i-500, У на:(одится в орто-, пери-, альфа-, бета- положение к S, и /или хотя бы один мономер и/или олигомер формулы 41 где R - органический радикал, содержащий атомов углерода и/или 1-1000 атомов кремния, фтора, фосфора, бора, азота, серы, кислорода и/или 1-500 гетероциклов, содержащих атвмы азота, кислорода, серы, фосфора и бора, Х -NHj, -ОН. -SH, S -NCO, -NSO, -NCS. Y« -Н, -С,-S, CH,-CN, b 1 - 500, g 1 - 500, С 1 т 500. у находатся в орто-, альфа-, бета-, пери-поло Кенш1 к Х и/или S/; причем среди использу мых в качестве органической связки веществ хотя бы;одно содержит группы -CN или -С Н CHJ и названные мономеры или олигомеры используют в соотношении, отличающем ;ОГ эквймолярного не более, чем на 50 мольйь1Х %j при следующем соотнощении ингредие тов (вес.ч,): Абразивный материал Органическая связка 2-900 Наполнитель 2 - 900 2. Композиция по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в качестве наполнителя используются металлы: медь, железо, титан, никель, . магний, висмут, олово, вольфрам, ванадий, кадмий, кобальт, алюминий, цирконий или их шлавы или химические соединения, выбранные из группы сульфидов, нитридов, боридов,,. карбидов, селенндов, окислов или вещества, выбранные из группы: графит, асбест, слюда, стекла, рубленные, углеродные, борные, стеклянные волокна, или полимерные соединения, выбранные из группы, содержащей карбоциклические реактопласты, гетероциклические полимерные соединения с атомами азота, кислорода, серы, и элементорганические полимерные соеди.нения с атомами фосфора, кремния, бора, фтора, азота, серы, кислорода. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1. Патент США N 3585013, кл. 51-295, опублик. 1971. 2..Патент США N 3295940, кл. 51-298, опублик. 1967 (прототип).