彩色樹(shù)脂砂輪制造材料選擇及應用技巧

　　一、樹(shù)脂砂輪著(zhù)色劑

　　彩色樹(shù)脂砂輪的生產(chǎn)主要運用了樹(shù)脂著(zhù)色技術(shù)。

　　樹(shù)脂著(zhù)色就是利用加入著(zhù)色劑對日光的減色混合而使制品著(zhù)色。亦即通過(guò)改變光的吸收和反射而獲得不同的顏色，如吸收所有的光時(shí)呈現黑色，如果只吸收一部分光(某一波長(cháng)的光)，并且散射光的數量很小，那么著(zhù)色物變成有色透明，而形成的顏色取決于反射光的波長(cháng);若全部反射則著(zhù)色物呈白色。如未被吸收的光全部反射，那么著(zhù)色物則變成“有色不透明”的，其顏色也取決于未被吸收光的波長(cháng)。反射光表現為實(shí)色，散射光則為明色。通常將純度較好，明度較大的紅、黃、藍三色稱(chēng)為原色，三原色中的任意兩種相互調合，可以得到的各種不同顏色稱(chēng)為間色(二次色)，一種原色一種間色調合而成的顏色為再問(wèn)色(三次色)，每個(gè)間色把合成它的二原色以外的原色稱(chēng)為干擾色，在配色時(shí)應防止干擾色的引入，否則會(huì )使原有色光變得暗鈍，影響顏色的明亮度。

　　用于樹(shù)脂砂輪的著(zhù)色物質(zhì)有染料或顏料，染料一般能均勻溶于水中或特殊溶液中，或借助于適當化學(xué)藥品而成可溶物，以達到著(zhù)色的目的，它不單能使樹(shù)脂表面著(zhù)色，而且內部亦被浸入。顏料需調和于展色劑(油或樹(shù)脂)中制成油墨、油漆等，涂于制品表面使其著(zhù)色，也可將極細微的顆?；蚋酄钗锏然煊跇?shù)脂內進(jìn)行內外著(zhù)色。

　　(一)酚醛樹(shù)脂的著(zhù)色原理

　　酚醛樹(shù)脂的染色是靠溫度或載體使結構緊密的聚酯鏈段出現“空隙”，讓疏水性分散染料吸附-擴散-固著(zhù)在被染基質(zhì)內部，這種被染基質(zhì)(固體)吸收的染料(固體)完全是處于溶解狀態(tài)的。

　　酚醛樹(shù)脂用分散染料染色機理是依靠末端亞甲基對染料產(chǎn)生氫鍵和范德華力結合，加之染色時(shí)染浴的pH值適應范圍較廣，所以分散染料對酚醛有良好的覆蓋性。弱酸性染料或中性染料著(zhù)色酚醛樹(shù)脂，與顏色種類(lèi)和使用量有密切關(guān)系，如果想著(zhù)色達到美觀(guān)艷麗必須選擇好品種和用量。

　　酚醛樹(shù)脂也普遍采用醇溶性染料染色，利用它們分子中存在的部分官能團與染料結合來(lái)達到染色的目的，在染色液中還可以加入一定量的樹(shù)脂，以確保染料能堅牢地固著(zhù)在制品的表面上，顏色的濃淡決定于制品本身的“凝固”程度。

　　(二)酚醛樹(shù)脂的原液著(zhù)色原理

　　帶有各種色彩的樹(shù)脂砂輪，是顏料顆粒在樹(shù)脂砂輪中均勻分散所致，其著(zhù)色效果取決于它的擴散，同時(shí)與顏料的性質(zhì)、介質(zhì)、加工溫度、粒子細度均有關(guān)系。

　　為了使顏料的擴散效果提高，酚醛樹(shù)脂有粉末狀著(zhù)色劑、糊狀著(zhù)色劑、液狀著(zhù)色劑等多種形式。其中粉狀顏料加分散劑直接著(zhù)色，或者用于不揮發(fā)的有機溶劑中以及高濃度顏料分散于有機溶劑中等多種方法。

　　經(jīng)過(guò)多個(gè)廠(chǎng)家驗證，粉狀顏料著(zhù)色是應用***廣泛的技術(shù)。

　　由于酚醛樹(shù)脂做結合劑的樹(shù)脂砂輪制作技術(shù)的局限性(結合劑含量低，主體材料為無(wú)機材料等)，因此色母粒著(zhù)色在樹(shù)脂砂輪的生產(chǎn)中很少使用。

　　干混法(浮染法)著(zhù)色原理是借助旋轉混合，使樹(shù)脂之間相互摩擦，產(chǎn)生較高的摩擦熱量，再輔以表面活性劑(分散劑)使著(zhù)色染顏料粉末牢固地粘附在樹(shù)脂表面。因此著(zhù)色劑在樹(shù)脂表面的覆蓋程度與拌色溫度、時(shí)間、著(zhù)色劑濃度、著(zhù)色劑本身熔點(diǎn)、樹(shù)脂外形等有密切關(guān)系。在一定著(zhù)色劑濃度和混合時(shí)間時(shí)，被覆蓋程度隨拌色溫度升高而提高，隨拌色時(shí)間延長(cháng)而增加，隨著(zhù)色劑濃度增加而下降，隨樹(shù)脂比表面積的增大而下降，隨熔點(diǎn)增高而下降。此方法在樹(shù)脂結合劑超硬磨具中使用，如磨塊、水磨片等。

　　液狀著(zhù)色劑著(zhù)色的原理是將色素與分散性表面活性劑用蝶式混合器混合，再用三輥碾壓機混煉制成液狀著(zhù)色劑。再將著(zhù)色劑與樹(shù)脂用管輪泵或齒輪泵自動(dòng)計量后再成型制成要求的著(zhù)色塑料制品。液狀著(zhù)色劑可避免因染料飛揚而導致的環(huán)境污染，避免色母粒著(zhù)色時(shí)因色母粒與本色樹(shù)脂相對密度不同、形狀不同，產(chǎn)生流動(dòng)特性變化而導致的色差等。因為控制著(zhù)色力、對砂輪性能有影響等原因，應用也不多。

　　(三)著(zhù)色劑種類(lèi)

　　著(zhù)色劑主要分顏料和染料兩種。顏料是不能溶于普通溶劑的著(zhù)色劑，故要獲得理想的著(zhù)色性能，需要用機械方法將顏料均勻分散于著(zhù)色物中。按結構可分為有機顏料和無(wú)機顏料。無(wú)機顏料熱穩定性、光穩定性?xún)?yōu)良，價(jià)格低，但著(zhù)色力相對差，相對密度大;有機顏料著(zhù)色力高、色澤鮮艷、色譜齊全、相對密度小，缺點(diǎn)為耐熱性、耐候性和遮蓋力方面不如無(wú)機顏料。染料是可用于大多數溶劑和被染色物體的有機化合物，優(yōu)點(diǎn)為密度小、著(zhù)色力高、透明度好，但其一般分子結構小，著(zhù)色時(shí)易發(fā)生遷移。

　　白色顏料主要有鈦白粉、氧化鋅、鋅鋇白三種。鈦白粉分金紅石型和銳鈦型兩種結構，金紅石型鈦白粉折射率高、遮蓋力高、穩定、耐候性好。因此，樹(shù)脂砂輪著(zhù)色多用金紅石型鈦白粉。

　　炭黑是常用黑色顏料，價(jià)格便宜，另外還具有對著(zhù)色物的紫外線(xiàn)保護(抗老化)作用和導電作用，不同生產(chǎn)工藝可以得到粒徑范圍極廣的各種不同炭黑，性質(zhì)差別也很大。炭黑按用途分有色素炭黑和橡膠補強用炭黑，色素炭黑按其著(zhù)色能力又分為高色素炭黑、中色素炭黑和低色素炭黑。炭黑粒子易發(fā)生聚集，要提高炭黑的著(zhù)色力，就要解決炭黑的分散性。樹(shù)脂砂輪著(zhù)色多采用高色素炭黑，也有采用橡膠補強炭黑的。

　　(四)著(zhù)色技術(shù)

　　由于酚醛樹(shù)脂尤其是液體酚醛樹(shù)脂硬化過(guò)程中，會(huì )變成深棕色，因此要保證樹(shù)脂砂輪的鮮艷顏色必須要有合適的工藝才行。

　　1、要保證顏料分散效果好

　　如果顏料分散效果不好，會(huì )導致如下結果：

　　1)顏料強度不穩定;

　　2)顏料色澤及鮮艷度不符合要求;

　　3)出現色澤不均，如條紋等;

　　4)砂輪破裂強度降低;

　　5)由于顏料包覆不好而導致耐磨性能降低。

　　2、優(yōu)化混料工藝，掌握正確的物料加入次序

　　混料次序：磨料+樹(shù)脂液+淺色遮蓋劑+著(zhù)色劑，混料時(shí)間15分鐘左右后，加入混合粉。

　　(五)樹(shù)脂砂輪著(zhù)色的特點(diǎn)

　　彩色樹(shù)脂砂輪因外觀(guān)美觀(guān)，使用性能有特點(diǎn)，在今后的樹(shù)脂砂輪發(fā)展中市場(chǎng)總量一定會(huì )增長(cháng)。

　　二、彩色樹(shù)脂砂輪用酚醛樹(shù)脂/網(wǎng)片

　　(一)玻璃纖維網(wǎng)片

　　(二)酚醛樹(shù)脂(結合劑)

　　主要包括：液體、粉體。

　　三、彩色樹(shù)脂砂輪制造技術(shù)要求及特點(diǎn)

　　(一)彩色樹(shù)脂砂輪生產(chǎn)技術(shù)要求

　　(二)彩色樹(shù)脂砂輪配方設計

　　四、彩色樹(shù)脂砂輪制造中常見(jiàn)問(wèn)題應用探討

　　(一)顏色鮮艷及穩定性如何保持

　　彩色樹(shù)脂砂輪的顏色鮮艷及穩定性主要表現在如下兩方面：

　　1)彩色樹(shù)脂砂輪顏色鮮艷，放置一段時(shí)間后顏色無(wú)變化;

　　2)彩色樹(shù)脂砂輪在生產(chǎn)周期內(如一年內不同季節)每批次砂輪強度和切磨削性能的變化不大。

　　上述兩種情況，均可以用實(shí)測強度保持率和切磨削性能下降率來(lái)表示。

　　要保證彩色樹(shù)脂砂輪品質(zhì)穩定性要重視原材料的正確選擇：

　　1、酚醛樹(shù)脂

　　液體酚醛樹(shù)脂一定要選擇淺色液體酚醛樹(shù)脂如氫氧化鋇催化的，樹(shù)脂的固含量必須大于75%;

　　粉體酚醛樹(shù)脂要選擇流動(dòng)性好的(流長(cháng)大于35毫米)，膠化時(shí)間適宜的。

　　2、網(wǎng)片技術(shù)指標的穩定

　　網(wǎng)片***初應用在樹(shù)脂砂輪中，***重要的作用是提高砂輪的強度。隨著(zhù)樹(shù)脂砂輪性能的不斷提高，網(wǎng)片在樹(shù)脂砂輪中的作用顯得十分重要。

　　制作彩色樹(shù)脂砂輪網(wǎng)片含膠量的要求，內網(wǎng)含膠量不能太高，建議不大于25%;外網(wǎng)含膠量不易太低，建議大于28%。

　　3、著(zhù)色劑

　　建議選擇有機著(zhù)色劑如酞青類(lèi)著(zhù)色劑，使用時(shí)必須選擇質(zhì)量?jì)?yōu)異的遮蓋劑。