Hace algún tiempo, un cliente informó haber experimentado un olor muy acre mientras usaba una muela abrasiva de diamante resinoide. Dijeron que el olor era inusualmente fuerte e irritante, a diferencia de usos anteriores, y describieron la sensación de que estaban a punto de ser envenenados.
Tras investigar, descubrimos que el cliente siempre había utilizado el rectificado húmedo para procesar piezas de carburo de tungsteno. Después de descartar problemas con el fluido de corte, descubrimos que el primer uso fue en un taller espacioso, mientras que el segundo uso, con una muela de diamante resinoide diferente, fue en un espacio relativamente reducido.
La composición de las muelas abrasivas de diamante resinoides.
Sabemos que, además de las materias primas de diamante, las muelas abrasivas de diamante resinoides se componen principalmente de resina fenólica y otros materiales auxiliares. La resina fenólica está hecha de fenol y formaldehído. La resina fenólica termoestable es una resina de molécula pequeña-y durante la síntesis se utiliza un gran exceso de formaldehído. Si no se procesa adecuadamente, la resina contendrá una gran cantidad de formaldehído. Para fabricar una resina termoendurecible, se añaden fenol y otros compuestos fenólicos como agentes de curado. Estos componentes se volatilizarán y formarán gases nocivos durante el proceso de calentamiento.
La resina fenólica, también conocida como baquelita o polvo de baquelita, es originalmente una sustancia transparente incolora o de color marrón amarillento-. Sin embargo, a menudo se vende comercialmente con colorantes añadidos, lo que da como resultado colores rojo, amarillo, negro, verde, marrón, azul y otros. Está disponible en forma granular y en polvo. Es resistente a ácidos y bases débiles, pero se descompone en ácidos fuertes y se corroe en bases fuertes. Es insoluble en agua pero soluble en disolventes orgánicos como la acetona y el alcohol. Se obtiene por polimerización por condensación de fenol o sus derivados.
La resina fenólica sólida es un sólido amorfo, transparente y de color amarillo. Tiene un aspecto ligeramente rojizo debido a la presencia de fenol libre. Su gravedad específica es de aproximadamente 1,7. Es fácilmente soluble en alcohol pero insoluble en agua y estable en agua, ácidos débiles y soluciones alcalinas débiles. Esta resina se produce mediante la policondensación de fenol y formaldehído en condiciones catalíticas, seguida de neutralización y lavado. Dependiendo del catalizador utilizado se puede clasificar en dos tipos: termoestable y termoplástico. La resina fenólica posee una excelente resistencia a los ácidos, propiedades mecánicas y resistencia al calor, y se usa ampliamente en ingeniería anticorrosión, adhesivos, materiales -ignífugos y fabricación de muelas abrasivas, entre otras industrias.
Las resinas fenólicas líquidas son líquidos de color amarillo a marrón oscuro; por ejemplo, las resinas fenólicas alcalinas se utilizan principalmente como aglutinantes de fundición.
Resumen de las principales propiedades de las resinas fenólicas.
1. Rendimiento a altas-temperaturas
La característica más importante de la resina fenólica es su resistencia a altas-temperaturas. Incluso a temperaturas muy altas, mantiene su integridad estructural y estabilidad dimensional. Por este motivo, la resina fenólica se utiliza en aplicaciones de alta-temperatura, como materiales refractarios, materiales de fricción, adhesivos y en la industria de la fundición.
2. Fuerza de unión
Una aplicación importante de la resina fenólica es como adhesivo. La resina fenólica es un material versátil que es compatible con una amplia variedad de cargas orgánicas e inorgánicas. Las resinas fenólicas diseñadas adecuadamente exhiben velocidades de humectación excepcionalmente rápidas. Después de la reticulación, pueden proporcionar la resistencia mecánica, la resistencia al calor y las propiedades eléctricas necesarias para abrasivos, refractarios, materiales de fricción y polvo de baquelita.
Las resinas fenólicas-solubles en agua- o en alcohol- se utilizan para impregnar papel, tela de algodón, vidrio, asbesto y otros materiales similares para proporcionarles resistencia mecánica, propiedades eléctricas, etc. Los ejemplos típicos incluyen aislamiento eléctrico y fabricación de laminados mecánicos, placas de embrague y papel de filtro para filtros de automóviles.
3. Alta tasa de residuos de carbono
En condiciones de gas inerte a aproximadamente 1000 grados, las resinas fenólicas producen un residuo con alto contenido de carbono, lo que ayuda a mantener la estabilidad estructural de la resina fenólica. Esta característica de la resina fenólica es también una razón importante por la que puede utilizarse en el campo de los materiales refractarios.
4. Bajo nivel de humo y baja toxicidad
En comparación con otros sistemas de resina, los sistemas de resina fenólica tienen la ventaja de tener poco humo y baja toxicidad. En condiciones de combustión, los sistemas de resina fenólica producidos con formulaciones científicas se descompondrán lentamente para producir hidrógeno, hidrocarburos, vapor de agua y óxidos de carbono. El humo producido durante el proceso de descomposición es relativamente bajo y la toxicidad también es relativamente baja. Estas características hacen que las resinas fenólicas sean adecuadas para el transporte público y áreas con requisitos de seguridad muy estrictos, como minas, barandillas y la industria de la construcción.
5. Resistencia química
Las resinas fenólicas reticuladas- pueden resistir la descomposición por diversas sustancias químicas, como gasolina, petróleo, alcoholes, etilenglicol, aceites y diversos hidrocarburos. Debido a su estabilidad química, es adecuado para fabricar utensilios de cocina y baño, equipos de purificación de agua potable (fibra de carbono fenólica), bandejas de té y juegos de té de baquelita, y se usa ampliamente en materiales de empaque de alimentos y bebidas, como latas y latas de fácil-apertura (Norma Nacional GB 05009.069-2003) y contenedores de líquidos.
6. Tratamiento térmico
El tratamiento térmico aumenta la temperatura de transición vítrea de la resina curada, lo que puede mejorar aún más las diversas propiedades de la resina. La temperatura de transición vítrea es similar al estado de fusión de sólidos cristalinos como el polipropileno. La temperatura de transición vítrea inicial de la resina fenólica está relacionada con la temperatura de curado utilizada en la etapa de curado inicial. El proceso de tratamiento térmico puede aumentar la fluidez de la -resina reticulada, promoviendo una mayor reacción y también puede eliminar los fenoles volátiles residuales, reducir la contracción y mejorar la estabilidad dimensional, la dureza y la resistencia a altas-temperaturas. Al mismo tiempo, la resina también tiende a encogerse y volverse quebradiza. La curva de calentamiento post-tratamiento de la resina dependerá de las condiciones de curado iniciales y del sistema de resina.
7. Propiedades espumantes
La espuma fenólica es un tipo de plástico espumado que se obtiene espumando resina fenólica. En comparación con los primeros materiales, como la espuma de poliestireno, la espuma de cloruro de polivinilo y la espuma de poliuretano, que dominaban el mercado, tiene propiedades retardantes de llama-particularmente excelentes. Es liviano, muy rígido, tiene buena estabilidad dimensional, es resistente a la corrosión química, tiene buena resistencia al calor, es -retardante de llama, auto-extinguible, produce poco humo, resiste la penetración de las llamas, no gotea cuando se expone al fuego y es económico. Por lo tanto, es un material de aislamiento y preservación del calor ideal para industrias como la de electrodomésticos, instrumentos, construcción y petroquímica, y ha recibido una amplia atención.
La espuma fenólica se ha convertido en uno de los tipos de plásticos espumados de más rápido-crecimiento. El consumo aumenta constantemente, la gama de aplicaciones se amplía continuamente y la investigación y el desarrollo son bastante activos tanto a nivel nacional como internacional. Sin embargo, la mayor debilidad de la espuma fenólica es su alta fragilidad y su alta proporción de células abiertas-; por lo tanto, mejorar su tenacidad es una tecnología clave para mejorar el rendimiento de la espuma fenólica.
En resumen, es normal que se produzcan algunos olores durante el proceso de rectificado utilizando muelas de diamante resinoides. Es mejor utilizar métodos de rectificado húmedo durante el procesamiento para reducir la temperatura de la muela abrasiva de diamante resinoide, reduciendo las reacciones y la volatilización. La molienda en seco producirá más gases volátiles, por lo que es esencial asegurar una ventilación adecuada en el taller para garantizar la seguridad del personal de procesamiento.
