Jakiś czas temu klient zgłosił, że podczas używania ściernicy diamentowej z żywicy poczuł bardzo ostry zapach. Powiedzieli, że zapach był niezwykle silny i irytujący, w przeciwieństwie do poprzednich zastosowań, i opisali uczucie, jakby mieli zostać otruci.
Po zbadaniu sprawy dowiedzieliśmy się, że klient zawsze stosował szlifowanie na mokro do obróbki elementów z węglika wolframu. Po wykluczeniu problemów z chłodziwem ustaliliśmy, że pierwsze użycie miało miejsce w przestronnym warsztacie, natomiast drugie użycie innej ściernicy diamentowej z żywicy żywicznej miało miejsce w stosunkowo ograniczonej przestrzeni.
Skład ściernic diamentowych z żywicy
Wiemy, że oprócz surowców diamentowych, ściernice diamentowe z żywicy składają się głównie z żywicy fenolowej i innych materiałów pomocniczych. Żywica fenolowa wytwarzana jest z fenolu i formaldehydu. Termoutwardzalna żywica fenolowa jest żywicą-małocząsteczkową i podczas syntezy wykorzystuje się duży nadmiar formaldehydu. Jeśli nie zostanie odpowiednio przetworzona, żywica będzie zawierać dużą ilość formaldehydu. Aby wytworzyć żywicę termoutwardzalną, jako utwardzacze dodaje się fenol i inne związki fenolowe. Składniki te ulatniają się i tworzą szkodliwe gazy podczas procesu ogrzewania.
Żywica fenolowa, znana również jako proszek bakelitowy lub bakelitowy, jest pierwotnie bezbarwną lub żółtawo--brązową przezroczystą substancją. Jednak często jest sprzedawany na rynku z dodatkiem barwników, w wyniku czego uzyskuje się kolory czerwony, żółty, czarny, zielony, brązowy, niebieski i inne. Dostępny jest w postaci granulatu i proszku. Jest odporny na słabe kwasy i zasady, ale rozkłada się na mocne kwasy i koroduje w mocnych zasadach. Jest nierozpuszczalny w wodzie, ale rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak aceton i alkohol. Otrzymuje się go przez polimeryzację kondensacyjną fenolu lub jego pochodnych.
Stała żywica fenolowa jest żółtą, przezroczystą, amorficzną substancją stałą. Wydaje się lekko czerwonawy ze względu na obecność wolnego fenolu. Jego ciężar właściwy wynosi około 1,7. Jest łatwo rozpuszczalny w alkoholu, ale nierozpuszczalny w wodzie i stabilny w roztworach wody, słabych kwasów i słabych zasad. Żywica ta wytwarzana jest w wyniku polikondensacji fenolu i formaldehydu w warunkach katalitycznych, a następnie neutralizacji i przemywania. W zależności od zastosowanego katalizatora można go podzielić na dwa typy: termoutwardzalny i termoplastyczny. Żywica fenolowa charakteryzuje się doskonałą odpornością na działanie kwasów, właściwościami mechanicznymi i odpornością na ciepło i jest szeroko stosowana, między innymi, w inżynierii antykorozyjnej, klejach, materiałach-zmniejszających palność i produkcji ściernic.
Ciekłe żywice fenolowe to ciecze o barwie żółtej do ciemnobrązowej; na przykład alkaliczne żywice fenolowe stosuje się głównie jako spoiwa odlewnicze.
Podsumowanie głównych właściwości żywic fenolowych
1. Wydajność w-wysokiej temperaturze
Najważniejszą cechą żywicy fenolowej jest jej-odporność na wysoką temperaturę. Nawet w bardzo wysokich temperaturach zachowuje integralność strukturalną i stabilność wymiarową. Z tego powodu żywicę fenolową stosuje się w-zastosowaniach wysokotemperaturowych, takich jak materiały ogniotrwałe, materiały cierne, kleje oraz w przemyśle odlewniczym.
2. Siła wiązania
Jednym z ważnych zastosowań żywicy fenolowej jest klej. Żywica fenolowa to wszechstronny materiał, który jest kompatybilny z szeroką gamą wypełniaczy organicznych i nieorganicznych. Odpowiednio zaprojektowane żywice fenolowe wykazują wyjątkowo duże prędkości zwilżania. Po usieciowaniu-mogą zapewnić niezbędną wytrzymałość mechaniczną, odporność na ciepło i właściwości elektryczne materiałów ściernych, materiałów ogniotrwałych, materiałów ciernych i proszku bakelitu.
Żywice fenolowe-rozpuszczalne w wodzie lub w alkoholu- służą do impregnacji papieru, tkaniny bawełnianej, szkła, azbestu i innych podobnych materiałów w celu zapewnienia im wytrzymałości mechanicznej, właściwości elektrycznych itp. Typowe przykłady obejmują izolację elektryczną i produkcję laminatów mechanicznych, tarcze sprzęgła i bibułę filtracyjną do filtrów samochodowych.
3. Wysoki poziom pozostałości węgla
W warunkach gazu obojętnego w temperaturze około 1000 stopni żywice fenolowe wytwarzają pozostałości o dużej zawartości węgla, co pomaga utrzymać stabilność strukturalną żywicy fenolowej. Ta cecha żywicy fenolowej jest również ważnym powodem, dla którego można ją stosować w dziedzinie materiałów ogniotrwałych.
4. Niski poziom dymu i niska toksyczność
W porównaniu z innymi systemami żywic, systemy żywic fenolowych mają tę zaletę, że charakteryzują się niskim poziomem dymu i niską toksycznością. W warunkach spalania systemy żywic fenolowych produkowane na bazie naukowych formuł będą powoli rozkładać się, tworząc wodór, węglowodory, parę wodną i tlenki węgla. Dym wytwarzany podczas procesu rozkładu jest stosunkowo niski, a toksyczność również stosunkowo niska. Te cechy sprawiają, że żywice fenolowe nadają się do stosowania w transporcie publicznym i obszarach o bardzo rygorystycznych wymaganiach bezpieczeństwa, takich jak kopalnie, poręcze i przemysł budowlany.
5. Odporność chemiczna
Usieciowane żywice fenolowe- są odporne na rozkład pod wpływem różnych substancji chemicznych, takich jak benzyna, ropa naftowa, alkohole, glikol etylenowy, oleje i różne węglowodory. Ze względu na swoją stabilność chemiczną nadaje się do produkcji przyborów kuchennych i łazienkowych, sprzętu do oczyszczania wody pitnej (fenolowe włókno węglowe), bakelitowych tac na herbatę i zestawów do herbaty, a także jest szeroko stosowany w materiałach opakowaniowych do żywności i napojów, takich jak puszki i łatwo-otwarte puszki (norma krajowa GB 05009.069-2003) oraz pojemniki na płyny.
6. Obróbka cieplna
Obróbka cieplna zwiększa temperaturę zeszklenia utwardzonej żywicy, co może dodatkowo poprawić różne właściwości żywicy. Temperatura zeszklenia jest podobna do stanu topnienia krystalicznych ciał stałych, takich jak polipropylen. Początkowa temperatura zeszklenia żywicy fenolowej jest powiązana z temperaturą utwardzania stosowaną w początkowym etapie utwardzania. Proces obróbki cieplnej może zwiększyć płynność usieciowanej-żywicy, sprzyjając dalszej reakcji, a także może usunąć resztkowe lotne fenole, zmniejszyć skurcz i zwiększyć stabilność wymiarową, twardość i-wytrzymałość w wysokiej temperaturze. Jednocześnie żywica ma tendencję do kurczenia się i kruszenia. Krzywa nagrzewania żywicy po-obróbce będzie zależeć od początkowych warunków utwardzania i układu żywicy.
7. Właściwości pieniące
Pianka fenolowa to rodzaj spienionego tworzywa sztucznego otrzymywanego w wyniku spieniania żywicy fenolowej. W porównaniu z wczesnymi materiałami, takimi jak styropian, pianka polichlorku winylu i pianka poliuretanowa, które dominowały na rynku, ma on szczególnie doskonałe-właściwości zmniejszające palność. Jest lekki, bardzo sztywny, ma dobrą stabilność wymiarową, jest odporny na korozję chemiczną, ma dobrą odporność na ciepło, jest-ognioodporny,{4}}samogasnący, wytwarza niewielką ilość dymu, jest odporny na przenikanie płomieni, nie kapie pod wpływem ognia i jest niedrogi. Dlatego jest idealnym materiałem izolacyjnym i utrwalającym ciepło dla gałęzi przemysłu, takich jak urządzenia elektryczne, instrumenty, budownictwo i petrochemia, i cieszy się dużym zainteresowaniem.
Pianka fenolowa stała się jednym z najszybciej- rozwijających się rodzajów spienionych tworzyw sztucznych. Zużycie stale rośnie, zakres zastosowań stale się poszerza, a badania i rozwój są dość aktywne zarówno w kraju, jak i za granicą. Jednak największą słabością pianki fenolowej jest jej duża kruchość i wysoki współczynnik otwartych-komórek; dlatego też poprawa jej wytrzymałości jest kluczową technologią poprawiającą wydajność pianki fenolowej.
Podsumowując, wydzielanie się nieprzyjemnych zapachów podczas procesu szlifowania przy użyciu ściernic diamentowych z żywicy jest zjawiskiem normalnym. Podczas obróbki najlepiej stosować metody szlifowania na mokro, aby obniżyć temperaturę ściernicy diamentowej z żywicy, redukując reakcje i ulatnianie się. Szlifowanie na sucho powoduje powstawanie bardziej lotnych gazów, dlatego istotne jest zapewnienie odpowiedniej wentylacji w warsztacie, aby zagwarantować bezpieczeństwo personelu przetwarzającego!
