環(huán)氧樹(shù)脂在不織布尼龍輪上的應(yīng)用
環(huán)氧樹(shù)脂在不織布尼龍輪上的應(yīng)用
一、拋光輪材料及結(jié)構(gòu)
以非織造尼龍纖維,剛玉,碳化硅等磨料,用環(huán)氧粘接成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的新型研磨產(chǎn)品。已形成不織布磨片、工業(yè)百潔布、不織布研磨輪(輥)、帶有背基的研磨帶(盤(pán)),以及特殊纖維的研磨產(chǎn)品幾大系列。
用途:金屬、非金屬材料的拋光,除毛利,除氧化膜和紋理的裝飾等。
不織布尼龍研磨系列產(chǎn)品包括:
1、不織布輪(尼龍輪、拋光輪、研磨輪、拉絲輪、纖維輪、菜瓜輪)
2、飛翼輪(飛翼軸輥、拉絲輪)
3、卷緊輪(纏繞輪、特寬研磨輥)
4、角磨輪(磨蝶、磨盤(pán))
5、工業(yè)百潔布(尼龍片)等。
二、拋光輪所用材料的特點(diǎn)
1、剛玉和碳化硅(金屬磨削用剛玉,硬度材料或木材用碳化硅)
剛玉:A/2O3的三種同質(zhì)異像變體,硬度僅次于金剛石,白剛玉和棕剛玉,鋯鋼玉等。具有硬度高,耐磨,耐溫,耐腐蝕,強(qiáng)度高等特點(diǎn),表面親水。
碳化硅:又名金剛砂,碳硅石,分黑碳化硅和綠碳化硅,表面親水性強(qiáng),強(qiáng)度高,硬度高,耐溫高,耐腐蝕,導(dǎo)熱良好等特點(diǎn)。
2、尼龍-66
聚已二酰已二胺,熱塑性樹(shù)脂,一般用已二酸和已二胺制成尼龍66鹽后縮聚而得。耐磨、耐燃、耐熱、柔性好、表面極性大、吸水性強(qiáng)。
3、無(wú)水酒精
>99.5叫無(wú)水酒精,加入金屬鎂可得99.8%的乙醇,叫做絕對(duì)酒精,所以一般的工業(yè)酒精含水率高,工業(yè)酒精濃度一般為95%和99%兩種,合成的一般乙醇含量低,價(jià)格也便宜,含有少量甲醇,醛類(lèi),有機(jī)酸等雜質(zhì),這增加了酒精的毒性。
三、膠粘劑配制過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題。
1、含水率的問(wèn)題
尼龍,磨料,酒精甚至硬脂酸等含水問(wèn)題,對(duì)磨料的把持力和分散性影響較大,去除水份對(duì)磨料的粘接強(qiáng)度有大幅度的提高。
2、材料加入的順序問(wèn)題
用固化劑處理磨料,酒精要后加,盡量用酯類(lèi)溶劑或者環(huán)氧同固化劑混合后加入磨料,先分散幾分鐘,再加入溶劑分散。
3、關(guān)于潤(rùn)滑劑的選擇
固體潤(rùn)滑劑:石墨、二硫化鉬。 (涉及分散性的問(wèn)題,盡量使用細(xì)微顆粒甚至納米級(jí),分散均勻才能達(dá)到效果。)
液體潤(rùn)滑劑:硬脂酸鈣(親水)、硬脂酸鋇(親油),要特別關(guān)心液體潤(rùn)滑劑在溶劑中是否溶解充分,否則影響使用效果。
4、關(guān)于混合的粘度,直接影響磨料的分散性和抗沉降性,所以溶劑的加量要根據(jù)環(huán)境溫度的變化調(diào)節(jié)。
5、關(guān)于助劑的添加,硅烷偶聯(lián)劑用量要恰當(dāng),一般在0.2‰-0.5‰左右即可,過(guò)量添加效果反而不明顯。
6、對(duì)于石材拋光輪,可在環(huán)氧中添加部份F-51,配比不變,可以進(jìn)一步增加固化物的硬度。
7、對(duì)其余材料的選擇,比如工業(yè)酒精,盡量少含水,建議選用酯類(lèi)溶劑,如乙酸乙酯,碳酸二甲酯等。
8、所選用的材料盡量少含水或者不含水,可在事前經(jīng)過(guò)干燥箱烘烤除濕。
9、對(duì)磨料的分散性是一個(gè)關(guān)鍵性的影響因素,涉及尼龍輪發(fā)黑、毛刺、掉砂、散熱等問(wèn)題,而材料尤其是磨料的含水率對(duì)分散性影響尤其大。
四、MH-3140系列固化劑的特點(diǎn)。
1、表面活性,處理磨料,分散磨料。MH-3140固化劑具有表面活性的特點(diǎn),接觸磨料后能很快進(jìn)入磨料表面處理磨料,使磨料同環(huán)氧樹(shù)脂更加親和,延長(zhǎng)磨料在膠水中的抗沉?xí)r間,分散性好。
2、耐高溫、高硬度、高防腐性,能提高尼龍輪的硬度和耐熱性,如MH-3140-1具有更高的硬度。
3、對(duì)磨料的把持力強(qiáng)。對(duì)尼龍和碳化硅均具有極佳的粘接強(qiáng)度,防止脫砂和掉砂。
4、高韌性,抗沖擊能力強(qiáng)。強(qiáng)韌性的膠粘劑保證尼龍輪在打磨過(guò)程中不易掉砂。
5、對(duì)水份的容忍性好,對(duì)體系中少量的水分具有親和性和容忍性。
6、有效處理尼龍,補(bǔ)強(qiáng)尼龍的強(qiáng)度和硬度。
五、對(duì)操作工藝的建議
1、對(duì)尼龍,碳化硅,在100oC以上烘箱中烘烤除濕,有效提高膠水對(duì)磨料的把持力。
2、選用酯類(lèi)溶劑或無(wú)水酒精。如用工業(yè)酒精,則可進(jìn)行除水處理,如在酒精中加入金屬鎂、氧化鈣等去除水分。
3、固環(huán)加固化劑混合均勻后,再加入磨料混合3分鐘,最后加上溶劑及助劑,因?yàn)樾枰袒瘎┦孪葘?duì)磨料進(jìn)行表面處理,這樣能提高磨料的抗沉性和膠體粘接強(qiáng)度,千萬(wàn)不要用酒精事先同磨料混合。
4、所選用的“蠟”(潤(rùn)滑劑),如硬酯酸鋇,硬酯酸鈣一定要在酒精中溶解充分,可以適當(dāng)預(yù)熱酒精或加入助溶劑;如選用固體潤(rùn)滑劑,則需加入分散劑,保證固體潤(rùn)滑劑分散均勻,另外盡量選用細(xì)目數(shù)甚至納米級(jí)的產(chǎn)品。
5、可以選用部份酚醛環(huán)氧F-51加入128中,以提高研磨輪的硬度。在生產(chǎn)石材研磨輪時(shí)建議采用。
6、注意盡量降低其余所添加材料的含水率。
7、溶劑的添加量根據(jù)環(huán)境溫度的變化需要調(diào)整,以保證當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度下基本上一致的混合粘度,防止磨料分層或沉降。
8、參考配方建議:
128 10
MH-3140 4
無(wú)水酒精 5(根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)節(jié))
180目碳化硅 31.5
助劑 若干
9、固化劑可以復(fù)配650或651聚酰胺固化劑使用,但需計(jì)算配比和調(diào)整無(wú)水酒精的加量。復(fù)配聚酰胺固化劑可以增加韌性,提高磨料分散性,但耐熱性和硬度會(huì)下降,對(duì)磨料把持力也會(huì)下降,望謹(jǐn)慎選用。
10、大理石尼龍拋光輪,建議用MH-3140-1(3:1),選用通用128環(huán)氧配合該固化劑,能提供體系極高的硬度和耐磨性。
11、不建議在體系中添加硬脂酸作潤(rùn)滑劑,因?yàn)橛仓釙?huì)影響環(huán)氧同固化劑的化學(xué)反應(yīng),但不排除后含浸工藝。
12、尼龍布過(guò)機(jī)后,置于模具中定厚。要想辦法加速空氣對(duì)流,加快溶劑的揮發(fā)速度,理論上希望固化物中溶劑的殘留量越少越好。
13、后固化過(guò)程中,盡量采用階梯式升溫方式,最終在120oC烘箱中固化2小時(shí),隨烘箱冷卻或者階段式降溫,以消除內(nèi)應(yīng)力。
六、固化劑MH-3140同聚酰胺體系的對(duì)比。
品名 |
MH-3140-T |
MH-3140-1 |
聚酰胺650 |
聚酰胺651 |
|
韌性 |
優(yōu) |
較優(yōu) |
優(yōu) |
優(yōu) |
|
配比(重量) |
100:40 |
3:1 |
100:80-120 |
100:40-60 |
|
耐熱性 |
>108oC |
>135oC |
47oC |
60oC |
|
25oC粘度(cps) |
3000-4000 |
5000-6000 |
30000-40000 |
20000-30000 |
|
常溫操作時(shí)間 |
60分鐘 |
35分鐘 |
120分鐘 |
50分鐘 |
|
對(duì)磨料的分散性 |
好 |
好 |
好 |
好 |
|
對(duì)磨料的把持力 |
好 |
好 |
一般 |
一般 |
|
完全固化后硬度 |
80oC硬度(ShoveD) |
80 |
80 |
20 |
40 |
100oC硬度(ShoveD) |
50 |
76 |
<20 |
<20 |
|
150oC硬度(ShoveD) |
22 |
45 |
<20 |
<20 |
|
對(duì)尼龍的粘接強(qiáng)度 |
好 |
好 |
好 |
好 |