水性環氧樹脂的合成及其在無紡布拋光磨具中的應用

本文采用單體接枝改性環氧樹脂來制備水性環氧樹脂，對分子結構、固化工藝和力學性能進行了研究，確定了水性環氧樹脂合成及固化的最佳配方與制備工藝。研究結果表明自制的水性環氧樹脂采用三乙醇胺和二乙烯三胺固化效果較好，其中三乙醇胺的粘結強度≥8.6Mpa，固化效果良好。采用水性環氧樹脂制備的無紡布拋光磨具適合拋光地板磚、刀具等材料，磨具中水性環氧樹脂粘接牢固，分布均勻，沒有明顯的結團現象；拋光后的刀具材料表面劃痕均勻，具有良好的表面光潔度和亮度。

　　1前言

　　以無紡布材料為基體制作的磨具是近幾年來發展起來的一種新型彈性研磨加工工具，它不但具有高效耐磨、使用方便、粉塵少而無污染、氣孔率高不易燒傷工件等優良特性，而且由于其本身具有彈性骨架，使得其可用于較復雜形面和曲面的加工。它可以廣泛用于各工業部門的除銹、打毛、精磨和拋光，是一種很有前途的彈性磨削工具。

　　目前市場上的無紡布磨具，大多數采用雙酚A型環氧樹脂為膠粘劑，其為粘稠的液體或固體，不溶于水，溶于芳烴類、酮類等有機溶劑，有機溶劑易揮發、易燃易爆、有毒，隨著對環境保護的要求日益迫切和嚴格，使傳統環氧樹脂的應用受到了很大的限制。所謂水性環氧樹脂是指通過物理或化學的方法，使環氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續相的分散介質中而配制的穩定分散體系。

　　本文研究的水乳型體系是在乳化劑的作用下，環氧樹脂以液滴的形式分散于水中形成半透明至乳白色的乳液體系。液滴表面為具有親水性基團的乳化劑分子，液滴內部為疏水性的環氧樹脂分子。

　　2實驗部分

　　2.1原材料

　　E-44環氧樹脂，藍星新材料無錫樹脂廠

　　過氧化苯甲酰，天津市科密歐化學試劑有限公司

　　無紡布、固化劑、乳化劑等

　　2.2水性環氧樹脂的合成

　　取60g E-44環氧樹脂用40ml正丁醇預溶好，加到裝有攪拌器，冷凝管及溫度計的三口燒瓶中。再加入用丙酮溶解好的0.9g(環氧樹脂總量的1.5%)過氧化苯甲酰(BPO)溶液，同時在10～20min內將體系溫度升到90℃，緩慢滴加6g(環氧樹脂總量的10%)接枝單體,30～60min內滴加完成，同時升溫至100℃，恒溫反應3h。待體系溫度冷卻到50℃，在高速攪拌條件下加入大約10ml的乳化劑，調節體系pH為7～8。在50℃恒溫攪拌1h,再加30ml左右的水，保溫半小時，即制得水性環氧樹脂體系。

　　2.3無紡布磨具的制備