Le mole con legante resinoide sono costituite da grani abrasivi legati da un legante resinoso, che possono contenere o meno riempitivi. Questo tipo di mola ha generalmente una porosità inferiore rispetto agli utensili con legante sinterizzato.
Le resine sono liquidi viscosi che sono in grado di indurire. Sono polimeri, cioè grandi catene molecolari costituite da monomeri. I monomeri sono sostanze contenenti gli elementi C, H, O, N, Cl, S o F, da cui vengono sintetizzati oligomeri ("resine"). Questi oligomeri vengono poi convertiti in polimeri reticolati e insolubili in una seconda fase, nota come polimerizzazione, che può comportare calore, catalizzatori, riempitivi o pressione.
I legami resinosi abrasivi sono costituiti da una singola resina o da una combinazione di resine, che possono contenere riempitivi. Le resine stesse vengono solitamente prodotte mediante esterificazione o saponificazione di composti organici. I riempitivi non hanno solo il compito di rafforzare il legame in termini di tenacità, resistenza al calore, resistenza e sicurezza alla frattura, ma supportano anche il processo di rettifica come abrasivo secondario. Silicati, solfuri, alogenuri aumentano la forza e la resistenza all'usura del legame e prevengono la degradazione ossidativa della resina. Nei dischi da taglio, i legami resinosi sono anche rinforzati con materiali sfusi come fibra di vetro e lino.
In base alla robustezza e alla resistenza alla temperatura, i legami resina possono essere suddivisi in tre categorie:
• Resine fenoliche,
• Resine poliimmidiche e poliammidiche
• Resine epossidiche o poliuretaniche, spesso denominate leganti plastici.
1.1 Resine fenoliche
I legami di resina fenolica, in particolare i legami di resina di aldeide fenolica, sono i legami di resina più comuni; Gli utensili di questo tipo di legante detengono la quota di mercato maggiore tra le mole convenzionali, seconda solo agli utensili sinterizzati. Originariamente questo tipo di legante era chiamato bachelite, quindi la lettera "B" è stata mantenuta in molte specifiche delle mole. Rispetto ad altre resine, le resine fenoliche sono più economiche e più facili da modellare.
Le resine fenoliche si ottengono dalla reazione tra fenolo e aldeidi. I fenoli sono composti aromatici con gruppi idrossilici legati ad anelli aromatici. La sintesi del fenolo viene solitamente eseguita mediante il processo del propilene, che è un processo di ossidazione del propilene (isopropilbenzene) e dell'aria in perossido di propilene, che viene poi scisso in fenolo e acetone. La sicurezza è un fattore chiave nella progettazione e nel funzionamento dell'impianto perché il processo di ossidazione si avvicina al limite di infiammabilità e il perossido di propilene è una sostanza instabile.
Le aldeidi più importanti utilizzate nella produzione di leganti per mole includono formaldeide, furfurolo ed esametiltetrammina.
La formaldeide è una sostanza chimica pericolosa che può irritare gli occhi, il naso e la gola quando la concentrazione supera un certo livello. L'esametilentetrammina, nota anche come esametilenetetrammina, è un indurente comune nei legami della resina fenolica. Gli ossidi basici come l'ossido di calcio o l'ossido di magnesio sono acceleratori di polimerizzazione nelle resine fenoliche.
Il metodo catalitico e il rapporto molare tra fenolo e aldeide determinano se la resina è di tipo resolo o di tipo novolacca. I resoli possono essere facilmente polimerizzati in condizioni acide, alcaline o di calore; le novolacche vengono curate con formaldeide con esametiltetramina, resoli solidi o altri metodi. Le resole possono essere resole solide, soluzioni resole o resole a base d'acqua; le novolacche possono essere resina solida, soluzione di novolacca, dispersione di novolacca a base acquosa e resina in polvere contenente esametiltetrammina. Per la produzione di utensili abrasivi, le forme più importanti sono la resola a base d'acqua e la novolacca in polvere.
1.2 Resine fenoliche
I leganti di resina fenolica per mole contengono liquidi (resolo) e polvere (novolak), resine fenoliche dirette e modificate, resine in polvere con agenti bagnanti o combinazioni di resine fenoliche a basso punto di fusione con resine fenoliche in polvere. Sono possibili diverse modifiche, ad esempio con resine epossidiche, gomma, polivinilbutirrale, ecc. Inoltre, i legami di resina fenolica per i superabrasivi sono rinforzati con particelle di SiC e lubrificanti solidi. Le resine fenoliche polimerizzano a circa 150-200 grado mediante policondensazione. Composizioni dettagliate di singoli liquidi e polveri di resina per la produzione di abrasivi sono fornite da Gardziella et al.
1.3 Resine poliammidiche e poliimmidiche
Le poliimmidi sono polimeri che contengono azoto non carbonioso in uno degli anelli della catena molecolare. Le poliammidimidi appartengono alla stessa famiglia di polimeri e contengono anelli aromatici e legami azotati.
Struttura in poliimmide e poliammide-immide
I legami di poliammide e poliimmide hanno tenacità, resistenza termica ed elasticità più elevate rispetto ai legami di resina fenolica. I legami poliimmidici sono da 5 a 10 volte più resistenti dei legami fenolici e possono resistere a temperature di 300 gradi per 20 volte più a lungo. Tuttavia il prezzo più elevato limita l'utilizzo di questo tipo di sistema adesivo ad applicazioni speciali e superabrasivi. Le resine poliimmidiche sono il tipo di legante principale per la rettifica di carburo ad alto volume, in particolare per la rettifica di scanalature o per la rettifica di troncatura con lubrificanti refrigeranti.
1.4 Resine epossidiche o poliuretaniche
Le ruote epossidiche o poliuretaniche sono le più morbide tra le ruote con legante resinoide. Per gli abrasivi convenzionali, vengono spesso utilizzati per la rettifica a doppio disco e cilindrica. Tuttavia, per i superabrasivi, i legami epossidici o poliuretanici sembrano essere limitati alle applicazioni con particelle di diamante micron nelle industrie del vetro e della ceramica. La caratteristica delle resine epossidiche è il loro gruppo epossidico, che consiste in un anello epossidico (–CH2–O–CH2–). La resina epossidica viene quindi indurita in un polimero con un indurente fluido.
