DE1116392B

DE1116392B - Process for the production of water-resistant abrasive tools with improved mechanical properties

Info

Publication number: DE1116392B
Application number: DEG23490A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Wille; Dr Karl Jellinek; Helmut Stanke
Original assignee: Gesellschaft fuer Teerverwertung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Teerverwertung mbH
Priority date: 1957-12-07
Filing date: 1957-12-07
Publication date: 1961-11-02

Description

Verfahren zur Herstellung von wasserbeständigen Schleifkörpern mit verbesserten mechanischen Eigenschaften Die Erfindung bezieht sich auf einen neuen Kombinationsbinder für die Herstellung von kunstharzgebundenen Schleifkörpern aller Art.Process for the production of water-resistant abrasives with improved mechanical properties The invention relates to a new one Combination binders for the production of synthetic resin-bonded abrasives of all Art.

Die ältesten und auch heute noch am häufigsten verwendeten Bindemittel für kunstharzgebundene Schleifscheiben sind die in der Hitze härtbaren Phenolharze. Zur Herstellung von Schleifscheiben wählt man meist den im folgenden skizzierten Verfahrensweg. Schleifkörner bestimmter Korngröße werden mit flüssigen Phenolresolen oder auch mit Furfurol vorimprägniert und anschließend mit einem feinstgemahlenen Gemisch aus Phenol-Novolak-Harzen und Hexamethylentetramin innig vermischt. Die so erhaltene Masse wird in Formen zu Scheiben verpreßt und nach einem bestimmten Härtungsprogramm bei Temperaturen zwischen 60 und 180'C verfestigt.The oldest and still most frequently used binders for synthetic resin-bonded grinding wheels are the heat-curable phenolic resins. For the production of grinding wheels, one usually chooses the process route outlined below. Abrasive grains of a certain grain size are pre-impregnated with liquid phenolic resols or with furfural and then thoroughly mixed with a finely ground mixture of phenol novolak resins and hexamethylenetetramine. The mass obtained in this way is pressed into disks in molds and solidified according to a specific hardening program at temperatures between 60 and 180.degree .

Die steigenden Anforderungen der Technik machen Schleifscheiben mit immer größer werdenden Durchmessern notwendig. Daher muß angestrebt werden, die Sprengsicherheit bei der Rotation der Scheiben durch Verbesserung der Kunstharzbindung zwischen den Schleifkörnern zu steigern, damit die bekanntlich proportional dem Abstand von der Drehachse wachsende Zentrifugalbeschleunigung der peripheren Massen nicht zu einer die Sicherheit gefährdenden Zerstörung der rotierenden Scheibe führen kann. Eine besonders wichtige Forderung ist hierbei, daß es insbesondere beim Trockenschleifen infolge der durch die Reibung auftretenden beträchtlichen Erwärmung der Scheibe nicht zu einem Abfall der Bruchfestigkeitswerte kommt. Wie umfangreiche Versuche des Erfinders ergaben, sind die Steigerung der Festigkeitswerte von Schleifscheiben durch Variation der Phenolgrundlage und des Aufbaues der als Binder verwendeten wärmehärtbaren Kunstharze sowie durch Erhöhung des Binderanteils Grenzen gesetzt.Grinding wheels keep pace with the increasing demands of technology ever increasing diameters are necessary. Therefore, one must strive for that Blast-proof when rotating the discs by improving the synthetic resin bond to increase between the abrasive grains, so that is known to be proportional to the Centrifugal acceleration of the peripheral masses increasing distance from the axis of rotation do not lead to a safety-endangering destruction of the rotating disk can. A particularly important requirement here is that it should be used, especially when dry grinding as a result of the considerable heating of the disc caused by the friction there is no decrease in the breaking strength values. How extensive experiments by the inventor are the increase in the strength values of grinding wheels by varying the phenol base and the structure of the binders used thermosetting synthetic resins as well as by increasing the binder content.

Eine weitere wichtige Anforderung an kunstharzgebundene Schleifkörper ist die Wasserbeständigkeit beim Naßlauf. Es hat sich gezeigt, daß die Kunstharzbrücken zwischen den Schleifkörnern auf der Basis härtbarer Phenolharze selbst dann eine nur beschränkte Wasserbeständigkeit aufweisen, wenn die verwendeten Harze aus reinstem Phenol hergestellt worden sind. Beim Naßschleifen dringt Wasser in das immerhin poröse Gefüge der Schleifkörper ein. Dies führt bis zu einem gewissen Grade zur Anquellung der Phenolharzbrücken zwischen den Schleifkörnern, wodurch deren Bindung einen Teil ihrer Stabilität einbüßt.Another important requirement for synthetic resin-bonded abrasives is the water resistance when running wet. It has been shown that the synthetic resin bridges between the abrasive grains based on curable phenolic resins even then one only have limited water resistance if the resins used are made of the purest Phenol have been produced. After all, water penetrates into it during wet grinding porous structure of the grinding wheel. To a certain extent this leads to Swelling of the phenolic resin bridges between the abrasive grains, which makes them bond loses part of its stability.

Zahlreiche Arbeiten haben in letzter Zeit bei der Herstellung von Schleifscheiben dem Problem gegolten, die innere Flexibilität der Scheiben bei gleichbleibender oder sogar erhöhter Bruchfestigkeit zu steigern, um auf diese Weise die Schleifeigenschaften zu verbessern. Der Sinn dieser Bemühungen ist, die Sprödigkeit der Phenolharzbrücken zu mildem, um beim Schleifvorgang immer nur gerade so viele Schleifkornteilchen aus dem oberflächigen Kunstharzverband herauszuheben, wie es für den einwandfreien Ablauf des Schleifprozesses erforderlich ist. Sind dagegen die Kunstharzbrücken zu spröde, wie etwa beim Einsatz reiner, - unmodifizierter Phenolharze, dann können beim Schleifen größere Bezirke aus der Scheibenoberfläche herausgerissen werden, wodurch eine zu frühe Abnutzung der Scheibe verursacht wird.In recent times, numerous studies in the manufacture of grinding wheels have addressed the problem of increasing the internal flexibility of the wheels while maintaining or even increasing the breaking strength, in order to improve the grinding properties in this way. The purpose of these efforts is to reduce the brittleness of the phenolic resin bridges in order to only lift as many abrasive grain particles out of the surface synthetic resin bond during the grinding process as is necessary for the smooth running of the grinding process. By contrast, the synthetic resin bridges too brittle, such as the use of pure, - unmodified phenolic resins, then larger districts can be torn from the wafer surface, making a premature wear caused the disc during grinding.

Da, wie vorstehend bereits erwähnt, den über den derzeitigen Stand der Technik hinausgehenden, erhöhten Anforderungen der Praxis an die Schleifscheiben mit reinen Phenolharzbindern -nicht mehr in befriedigender Weise entsprochen werden kann, wurden schon mehrere Vorschläge gemacht, die Bruchfestigkeit, die Wasserbeständigkeit und damit die Schleifeigenschaften der Scheiben durch Zusätze anderer, zum Teil sehr kostspieliger Kunststoffe zu verbessern. Soweit hierfür thermoplastische Stoffe zur Verwendung kamen, wie z. B. Polyamide,. Polyurethane, Polyester, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyacrylnitril und Polymethylmethacrylat, konnte zwar teilweise die Kaltbruchfestigkeit gesteigert werden, nicht dagegen die allein interessierende Bruchfestigkeit bei erhöhten Temperaturen von z. B. 150'C, weil die neben dem gehärteten Phenolharzanteil vorliegenden thermoplastischen Zusatzstoffe bei Wärmegraden, die während des Schleifvorgangs auftreten, erweichen. Eine weitere unerwünschte Folge hiervon ist, daß Phermoplaste zu einer Verschlechterung der Schleifeigenschaften führen, weil die in der Hitze erweichten Binderanteile die wirksame Schleifflache verschmieren und den Schleifprozeß mehr oder weniger weitgehend zum Stillstand bringen.Since, as already mentioned above, the increased practical requirements on grinding wheels with pure phenolic resin binders, which go beyond the current state of the art, can no longer be met in a satisfactory manner, several proposals have already been made, the breaking strength, the water resistance and thus the To improve the grinding properties of the discs by adding other, in some cases very expensive, plastics. As far as this thermoplastic materials were used, such. B. polyamides. Polyurethanes, polyesters, polyvinyl chloride, polystyrene, polyacrylonitrile and polymethyl methacrylate, the cold breaking strength could be increased in some cases, but not the breaking strength at elevated temperatures of z. B. 150'C, because the thermoplastic additives present in addition to the hardened phenolic resin content at degrees of heat that occur during the grinding process, soften. Another undesirable consequence of this is that thermoplastics lead to a deterioration in the grinding properties because the binder components softened in the heat smear the effective grinding surface and more or less largely bring the grinding process to a standstill.

Wesentlich bessere Ergebnisse erreicht man dagegen durch Zusatz von Epoxydharzen, wobei wesentliche Steigerungen der Bruchfestigkeit in der Kälte von durchschnittlich 50 bis 600/, mitgeteilt werden, allerdings unter beträchtlicher Festigkeitsminderung gemäß dem charakteristischen thermoelastischen Verhalten gehärteter Epoxydharze in der Hitze, Weiter sind Schleifkörper beschrieben worden, die mit Copolymerisaten ungesättigter Polyester und polymerisierbaren Vinylverbindungen, insbesondere Styrol, als Bindemittel hergestellt wurden; da solchen Scheiben eine ungenügende Abriebfestigkeit zugeschrieben wird, wurde vorgeschlagen, die Abriebfestigkeit von Schleifscheiben, die mit ungesättigtem Polyesterharz gefertigt werden, durch Zusatz von Polyisocyanaten zu verbessern.Significantly better results are achieved, however, by adding epoxy resins, with significant increases in breaking strength in the cold of an average of 50 to 600 /, being reported, but with a considerable reduction in strength according to the characteristic thermoelastic behavior of cured epoxy resins in the heat. which were produced with copolymers of unsaturated polyester and polymerizable vinyl compounds, in particular styrene, as binders; Since insufficient abrasion resistance is ascribed to such wheels, it has been proposed to improve the abrasion resistance of grinding wheels made with unsaturated polyester resin by adding polyisocyanates.

Schließlich ist ein Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Schleifkörpern bekannt, bei dem die nach dem bekannten Verfahren hergestellten porösen Schleifkörper durch nachträgliches Imprägnieren mit sauren Resolen oder ungesättigten Polyesterharzen und anschließender nochmaliger Aushärtung gefertigt werden, wodurch sich der Herstellungsprozeß aber ganz wesentlich verlängert.Finally, there is a method of improving mechanical properties known of grinding wheels, in which the manufactured by the known method porous abrasive by subsequent impregnation with acidic resols or unsaturated polyester resins and subsequent further curing be, whereby the manufacturing process is extended considerably.

Es wurde nun gefunden, daß mit Hilfe eines neuartigen Verfahrens in wirtschaftlich günstigerer Weise als bisher im einstufigen Prozeß Schleifkörper herstellbar sind, die den vorstehend aufgeführten erhöhten Anforderungen der modernen Schleifscheibentechnik in weitgehendem Maße entsprechen. Nach der vorliegenden Erfindung werden dem der Schleifscheibenherstellung dienenden, härtbaren Phenolharz bei der Aufbereitung von Stein- und Braunkohlenteer, aber auch in untergeordnetem Maße bei technischen Crackprozessen, besonders in der Form von geblasenen Bitumen anfallende Rückstände, ferner Rückstände der Destillation von Steinkohlen- und Braunkohlenphenolen, sogenanntes Phenolpech in Mengen von 0,5 bis 5,0 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der fertigen Scheibe, zugesetzt; diese Produkte enthalten hochkondensierte, Sauerstoff, Schwefel und/oder Stickstoff enthaltende aromatische Ringsysteme, in denen die Heteroatome in Form funktioneller Schlüsselatome vorliegen.It has now been found that, with the aid of a novel process, it is possible to produce grinding bodies in an economically more favorable manner than previously in a one-step process which largely correspond to the above-mentioned increased requirements of modern grinding wheel technology. According to the present invention, the hardenable phenolic resin used to manufacture grinding wheels is removed from the processing of coal and lignite tar, but also to a lesser extent in technical cracking processes, especially in the form of blown bitumen, and also residues from the distillation of coal and lignite phenols, So-called phenol pitch added in amounts of 0.5 to 5.0 percent by weight, based on the weight of the finished pane; These products contain highly condensed aromatic ring systems containing oxygen, sulfur and / or nitrogen in which the heteroatoms are in the form of key functional atoms.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist die Verwendung von Gemischen von durch Blasen und Destillieren modifizierten Steinkohlenteerpechen mit Phenolpechen als Zusatzstoffen für den aus Phenol-Novolak-Hexamethylentetramin bestehenden Schleifkornbinderanteil.A preferred embodiment of the invention is the use of Mixing of coal tar pitches modified by blowing and distillation with phenol pitch as additives for the phenol novolak hexamethylenetetramine existing abrasive grain binder share.

Die hochkondensierten, aromatischen Ringsysteme müssen in kennzeichnender Weise in der Lage sein, mit Formaldehyd zu reagieren, damit sie gemeinsam mit den härtbaren Phenolharzen des erfindungsgemäßen Kombinationsbinders eine Vernetzung und Verfestigung erfahren. Deshalb ist ein Gehalt an aktivierenden Heteroatomen, entweder in den cyclischen Systemen selbst oder auch in Form funktioneller Gruppen, wie -OH, -NH2, -NH, -SH, unbedingt erforderlich, weil nur hierdurch Kern-Wasserstoffatome für die Kondensationsreaktion mit Aldehyden genügend aktiviert werden. Ferner ist auch die Aldehydreaktivität von Alkylgruppen zu berücksichtigen, die in o- oder p-Stellung zu cyclischen Heteroatomen eine Aktivierung erfahren. Außerdem tragen auch gewisse hochkondensierte Aromaten, wie sie sich z. B. aus dem Fluoren durch Annelierung herleiten, über die Zwischenstufe der polymerisierbaren Fulvene zu der Formaldehydreaktivität der vorgeschlagenen Zusatzstoffe im Sinne der Erfindung bei.The highly condensed, aromatic ring systems must be able to react with formaldehyde in a characteristic manner so that they experience crosslinking and solidification together with the curable phenolic resins of the combination binder according to the invention. Therefore, a content of activating heteroatoms, either in the cyclic systems themselves or in the form of functional groups such as -OH, -NH2, -NH, -SH, is absolutely necessary, because this is the only way to sufficiently activate nuclear hydrogen atoms for the condensation reaction with aldehydes will. The aldehyde reactivity of alkyl groups which are activated in the o- or p-position to cyclic heteroatoms must also be taken into account. In addition, certain highly condensed aromatics, as they are z. B. derive from the fluorene by fusing, via the intermediate stage of the polymerizable fulvenes to the formaldehyde reactivity of the proposed additives for the purposes of the invention.

Wird ein den vorstehenden Bedingungen entsprechender hochmolekularer, aldehydreaktiver Zusatzstoff bei 100 bis 150'C mit überschüssigem Paraformaldehyd umgesetzt, so tritt im Gegensatz zu dem Verhalten reiner hochmolekularer Kohlenwasserstoffsysteme oder von Systemen, die arm an Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind, im Laufe einiger Stunden ein Anstieg des Erweichungspunktes ein, der einem Grenzwertzustrebt, woraus sichdas MaßderAldehydreaktivität ergibt (vgl. Kurventafel). Eine weitere Verminderung der thermoplastischen Eigenschaften des nach dieser Kennzeichnung zu wählenden Zusatzstoffes ist dannnichtmehrmöglich. DasbeschriebeneVerhaltenist verständlich, denn hochkondensierte Ringsysteme, wie sie z. B. in bestimmten, vorzugsweise durch Blasen modifiziertenPechenvorliegen, verfügen im statistischen Mittel lediglich über eine reaktive Kernstelle, die durch Heteroatome in der oben dargelegten Weise aktiviert ist. Wie aus dem nach stehenden Schema am Beispiel eines durch Hydroxylgruppen aktivierten, hochmolekularen Ringsystems ersichtlich, kann es also mit Formaldehyd unter den vorgegebenen Reaktionsbedingungen nur zu einer einmaligen Verknüpfung zweier Phenolkomplexe kommen: Aus dieser einmaligen Verknüpfung resultiert zwar eine Erhöhung des Erweichungspunktes, aber keine Vernetzung bis zur unschmelzbaren Resitstufe mehr, wie das unter anderem auch bei dem viel einfacher gebauten 2,4-Dimethylphenol der Fall ist, das hier als einfache Modellvorstellung herangezogen werden kann, obgleich das 2,4-Xylenol aus dem Kreis der für das vorgeschlagene Verfahren brauchbaren Stoffe ausscheidet, die wesentlich höhermolekular sein müssen. Entsprechende Vorstellungen lassen sich auch auf hochkondensierte Merkapto- und Aminoverbindungen übertragen, die ebenfalls in den beanspruchten Destillationsrückständen neben hochkondensierten Phenolen auftreten können.If a high molecular weight, aldehyde-reactive additive corresponding to the above conditions is reacted with excess paraformaldehyde at 100 to 150 ° C , this occurs in the course of a few hours, in contrast to the behavior of pure high molecular weight hydrocarbon systems or systems that are poor in nitrogen, oxygen or sulfur Increase in the softening point, which tends towards a limit value, from which the degree of aldehyde reactivity results (see curve table). A further reduction in the thermoplastic properties of the additive to be selected according to this identification is then no longer possible. The behavior described is understandable, because highly condensed ring systems, as they are e.g. B. in certain pitches, preferably modified by bubbles, have on statistical average only one reactive nucleus which is activated by heteroatoms in the manner set out above. As can be seen from the scheme below using the example of a high molecular weight ring system activated by hydroxyl groups, two phenol complexes can only be linked once with formaldehyde under the given reaction conditions: This unique combination results in an increase in the softening point, but no more cross-linking up to the infusible resistance level, as is also the case with the much simpler 2,4-dimethylphenol, which can be used here as a simple model, although that 2,4-Xylenol is eliminated from the group of substances which can be used for the proposed process and which must be of a much higher molecular weight. Corresponding ideas can also be applied to highly condensed mercapto and amino compounds, which can also occur in the claimed distillation residues in addition to highly condensed phenols.

Ganz anders verhalten sich die kochkondensierten monoreaktiven Phenolkomplexe, wenn sie gemeinsam mit Resolen, Ammoniakresolen oder Novolak-Hexamethylentetramin-Gemischen umgesetzt werden. Bei der Härtung bewirken sie einen Abbruch der Polykondensationsreaktion, indem sie an das Ende des dreidimensionalen Resitmoleküls ankondensiert werden. Allerdings muß der Gehalt an monoreaktiven, hochkondensierten Phenolkomplexen im Gemisch mit den hitzehärtbaren Phenolharzen so abgestimmt werden, daß noch ein genügend ausgeprägtes Kettenwachstum zur Erzielung der angestrebten höheren Festigkeitswerte eintreten kann. Je nach dem Gehalt an funktionellen Atomgruppen schwankt der Zusatz von hochkondensierten Aromatengemischen zwischen 5 und 300/" vorzugsweise 10 bis 20"/" bezogen auf den Kunstharzbinder.The boiling-condensed monoreactive phenol complexes behave completely differently when they are reacted together with resols, ammonia resols or novolak-hexamethylenetetramine mixtures. When hardening, they cause the polycondensation reaction to be terminated by condensing onto the end of the three-dimensional resist molecule. However, the content of monoreactive, highly condensed phenol complexes in the mixture with the thermosetting phenolic resins must be coordinated in such a way that a sufficiently pronounced chain growth can still occur to achieve the desired higher strength values. Depending on the content of functional atomic groups, the addition of highly condensed aromatic mixtures varies between 5 and 300 / ", preferably 10 to 20" / ", based on the synthetic resin binder.

Der Gehalt an aktivierenden Heteroatomen darf andererseits aber eine bestimmte optimale Höhe nicht überschreiten, weil sonst die hochkondensierten Systeme wiederum polyreaktiv wie die Novolakketten reagieren und aus diesem Grunde nicht an die Peripherie des Resitsystems, sondern in dessen Inneres eingebaut werden. Hieraus folgt eine Abnahme der durch den Zusatz der hochkondensierten Ringsysteme sonst erzielbaren Flexibilität. Als Optimum hat sich ein Gehalt an Heteroatomen von 4 bis 60/, ergeben. Phenolpeche mit einem Gehalt von 10 bis 12"/, Sauerstoff als alleinige Zusatzstoffe ergeben auf diese Weise einen merklichen Abfall der nach Vorschlag erzielbaren guten mechanischen Eigenschaften. Dagegen konnten durch Verwendung von Mischungen aus bestimmten, z. B. durch Blasen modifizierten Pechen mit Phenolpechen optimale Werte der Bruchfestigkeit erreicht werden.On the other hand, the content of activating heteroatoms must not exceed a certain optimal level, because otherwise the highly condensed systems react polyreactively like the novolak chains and for this reason are not built into the periphery of the resist system, but rather inside it. This results in a decrease in the flexibility that can otherwise be achieved by adding the highly condensed ring systems. A heteroatom content of 4 to 60 % has been found to be the optimum. Phenolic pitches with a content of 10 to 12 ″ oxygen as the sole additives result in a noticeable decrease in the good mechanical properties that can be achieved according to the proposal Values of breaking strength can be achieved.

Die mit Hilfe solcher neuer Kombinationsbinder hergestellten Schleifkörper zeigten eine erhebliche Steigerung der Bruchbiegefestigkeit. Im Gegensatz zu Schleifscheiben, die mit Phenolharzen allein oder unter Zusatz von Thermoplasten als Bindemittel gefertigt wurden, zeigten die erfindungsgemäß hergestellten Scheiben auch bei Temperaturen von 150'C, wie sie der Schleifvorgang bedingen kann, keine Abnahme der Bruchfestigkeit. Die ankondensierten, hochmolekularen Aromaten bewirken eine innere Weichmachung der Resitbrücken und damit eine Flexibilitätssteigerung des gesamten Scheibengefüges, wodurch auch die Schleifeigenschaften eine wesentliche Verbesserung erfahren, ohne daß, wie bei Zusatz reiner Thermoplaste, in der Hitze Schmieren der Schleifoberfläche eintritt.The abrasive articles produced with the help of such new combination binders showed a considerable increase in the bending strength at break. In contrast to grinding wheels that were manufactured with phenolic resins alone or with the addition of thermoplastics as binders, the wheels produced according to the invention showed no decrease in breaking strength even at temperatures of 150 ° C., as can be caused by the grinding process. The condensed, high molecular weight aromatics cause an internal softening of the resist bridges and thus an increase in flexibility of the entire disc structure, whereby the grinding properties also experience a significant improvement, without smearing of the grinding surface in the heat, as is the case with the addition of pure thermoplastics.

Als besonderer Vorteil der Erfindung ist die Tatsache anzusehen, daß sämtliche eingangs angeführten Forderungen der neuzeitlichen Schleifkörperherstellung wie Stabilität, Flexibilität und Wasserbeständigkeit beim Naßlauf in verfahrensmäßig einfachster Weise unter Verwendung preisgünstig zugänglicher Zusatzstoffe entsprochen wird.A particular advantage of the invention is the fact that all of the above-mentioned requirements of modern grinding wheel manufacture such as stability, flexibility and water resistance when wet running in procedural terms met the simplest way using inexpensive accessible additives will.

Beispiel 1 630 g Siliziumcarbid-Schleifkörner der Kornklasse 12 wurden mit 21 g eines flüssigen Phenolresols überzogen, das etwa 85 % Festkörperanteil und eine Viskosität zwischen 1000 und 3000 cP bei 20'C aufwies. Nach dem Umhüllen mit diesem Flüssigharz wurde ein Gemisch aus (vgl. Tabelle) x g eines feingemahlenen Phenol-Növolak-Hexamethylentetramin-Pulvers mit dem Schmelzbereich von 85 bis 90-C (in der Tabelle mit »A« bezeichnet) und y g von durch Blasen modifiziertern Steinkohlenteerpech mit einem Erweichungspunkt von 85'C, einem Sauerstoffgehalt von 1,501, Stickstoffgehalt von 1,60/, und einem Schwefelgehalt von 0,90/, (in der Tabelle mit »B« bezeichnet) eingetragen und mit der Schleifmasse im Rührwerk homogenisiert.Example 1 630 g of silicon carbide abrasive grains of grit class 12 were coated with 21 g of a liquid phenol resole which had a solids content of about 85% and a viscosity between 1000 and 3000 cP at 20 ° C. After encasing with this liquid resin, a mixture of (cf. table) x g of a finely ground phenol-Növolak-hexamethylenetetramine powder with a melting range of 85 to 90-C (referred to in the table as "A" ) and y g of Bubble modified coal tar pitch with a softening point of 85 ° C, an oxygen content of 1.501, nitrogen content of 1.60 /, and a sulfur content of 0.90 /, (in the table labeled "B") and homogenized with the grinding material in the stirrer .

Je 30 g dieser Schleifmittelmischung wurden 10 Sekunden lang unter dem Druck von 200 kg/cm2 zu runden Scheiben von 38 mm Durchmesser und 8 mm Dicke verpreßt. Die Härtung dieser Schleifscheiben wurde nach dem folgenden Programm durchgeführt: Temperatur Zeit oc Stunden 60 12 90 8 120 8 150 4 170 4 80 8 40 4 Insgesamt 48 Stunden Zur Bestimmung der Bruchbiegefestigkeit (DIN 53 452/VDE 0302/0322) wurden Serien von je zehn solcher Schleifscheiben bei 20 und bei 150'C auf dem Kunststoff-Prüfgerät nach Frank (Prüfungsbuch für Kautschuk und Kunststoffe, Verlag Berliner Union, Stuttgart [19551) gebrochen. Ferner wurden von jeder Serie zehn Scheiben 5 Stunden der Einwirkung von heißem Wasser von 90'C unterworfen und anschließend auf Bruchbiegefestigkeit bei 90'C geprüft. Schließlich wurden in Schleifversuchen durch Vergleich die Schleifeigenschaften der Scheiben getestet. Die in der Tabelle verzeichneten Werte verstehen sich als Durchschnittswerte aus je -zehn Messungen. Bruchbiegefestigkeit Beur- in kg/cm2 teilung Mischung xg y 9 nach der Nr. »A« >B« bei bei Wasser- Schleif- - lagerung eigen- 200C 50'C 5Stunden schaften bei 90'C 1 49 0 297 225 253 gut 11 49 7 340 320 330 sehr gut Ill 49 10,5 325 325 339 sehr gut iv 49 21 312 311 316 sehr gut V 49 49 210 1 205 210 mäßig Beispiel 2 630 g Sfliziumearbid-Schleifkömer der Kornklasse K 12 wurden, wie im Beispiel 1 angegeben, mit flüssigern Phenolresol überzogen und mit einer Mischung aus 49 g Phenol-Novolak-Hexamethylentetramin feinst gemahlen und 9 g durch Blasen modifiziertes Teerpech vom Erweichungspunkt 95'C (1,20/, Sauerstoff; 1,901, Stickstoff, 1,10/, Schwefel) und 1,5g Phenolpech vom Erweichungspunkt 83'C (10,501, Sauerstoffgehalt) homogenisiert. Die Weiterverarbeitung von je 30 g Schleifmasse zu Scheiben erfolgte in der im Beispiel 1 angegebenen Weise. 30 g each of this abrasive mixture were pressed for 10 seconds under a pressure of 200 kg / cm 2 to form round disks 38 mm in diameter and 8 mm thick. The hardening of these grinding wheels was carried out according to the following program: Temperature time oc hours 60 12 90 8 120 8 150 4 170 4 80 8 40 4 A total of 48 hours To determine the bending strength at break (DIN 53 452 / VDE 0302/0322) , series of ten such grinding wheels each were carried out at 20 and 150 ° C on the Frank plastics tester (test book for rubber and plastics, Verlag Berliner Union, Stuttgart [19551) Broken. Further, ten discs were subjected to 5 hours, the exposure to hot water of 90'C and then tested for fracture bending strength at 90'C of each series. Finally, the grinding properties of the disks were tested by comparison in grinding tests. The values listed in the table are average values from ten measurements each. Breaking Bending Strength Beur- in kg / cm2 division Mixture xg y 9 after the No. »A« > B « for water grinding - own storage 200C 50'C 5 hours at 90'C 1 49 0 297 225 253 good 11 49 7 340 320 330 very good Ill 49 10.5 325 325 339 very good iv 49 21 312 311 316 very good V 49 49 210 1 205 210 moderate Example 2 630 g silicon carbide abrasive grains of grain class K 12 were coated with liquid phenol resol, as indicated in Example 1 , and finely ground with a mixture of 49 g phenol novolak hexamethylenetetramine and 9 g tar pitch modified by blowing with a softening point of 95 ° C ( 1.20 /, oxygen; 1.901, nitrogen, 1.10 /, sulfur) and 1.5g phenol pitch with a softening point of 83'C (10.501, oxygen content). The further processing of 30 g of each grinding compound to form disks was carried out in the manner indicated in Example 1.

Der Durchschnittswert der Bruchbiegefestigkeit, ermittelt aus zehn Messungen, betrug 345kg/cm. Nach 5stündiger Lagerung in Wasser von 90'C wurde die Bruchbiegefestigkeit bei 90'C mit 340 kg/cm ermittelt.The average value of the bending strength at break, determined from ten measurements, was 345 kg / cm. After storage for 5 hours in water at 90.degree. C. , the flexural strength at 90.degree. C. was determined to be 340 kg / cm.

Die Bruchbiegefestigkeit erfährt auch bei 150'c keinen Abfall.The bending strength at break does not drop even at 150 ° C.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A process for the production of water-resistant abrasives with improved mechanical properties and increased flexibility and heat resistance for dry and wet running using synthetic resin binders for the abrasive grains, characterized in that one is used as synthetic resin binders for those with liquid resols or reactive aldehydes, such as furfural , impregnated abrasive grains, fine-grain mixtures of novolaks, hardeners such as hexamethylenetetramine, and non-volatile or non-volatile residues from tar distillation with high aldehyde reactivity, preferably pitches modified by air blowing, which represent highly condensed aromatic ring systems containing key atoms.

2. The method according to claim 1, characterized in that non-volatile or non-volatile tar distillation residues with a content of heteroatoms of 2 to 200 / "preferably 4 to 60 /" are used. 3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that mixtures of tar pitch modified by bubbles and residues of the crude phenol distillation are used.

Documents considered: German Patent No. 906 996.