摘要：本文采用單體接枝改性環(huán)氧樹脂來制備水性環(huán)氧樹脂，對(duì)分子結(jié)構(gòu)、固化工藝和力學(xué)性能進(jìn)行了研究，確定了水性環(huán)氧樹脂合成及固化的最佳配方與制備工藝。研究結(jié)果表明自制的水性環(huán)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(jié)強(qiáng)度≥8.6Mpa，固化效果良好。采用水性環(huán)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(huán)氧樹脂粘接牢固，分布均勻，沒有明顯的結(jié)團(tuán)現(xiàn)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(fā)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(yōu)良特性，而且由于其本身具有彈性骨架，使得其可用于較復(fù)雜形面和曲面的加工。它可以廣泛用于各工業(yè)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(shù)采用雙酚A型環(huán)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(jī)溶劑，有機(jī)溶劑易揮發(fā)、易燃易爆、有毒，隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求日益迫切和嚴(yán)格，使傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂的應(yīng)用受到了很大的限制。所謂水性環(huán)氧樹脂是指通過物理或化學(xué)的方法，使環(huán)氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續(xù)相的分散介質(zhì)中而配制的穩(wěn)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(huán)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(tuán)的乳化劑分子，液滴內(nèi)部為疏水性的環(huán)氧樹脂分子。
2實(shí)驗(yàn)部分
2.1原材料
E-44環(huán)氧樹脂，藍(lán)星新材料無錫樹脂廠
過氧化苯甲酰，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司
無紡布、固化劑、乳化劑等
2.2水性環(huán)氧樹脂的合成
取60g E-44環(huán)氧樹脂用40ml正丁醇預(yù)溶好，加到裝有攪拌器，冷凝管及溫度計(jì)的三口燒瓶中。再加入用丙酮溶解好的0.9g(環(huán)氧樹脂總量的1.5%)過氧化苯甲酰(BPO)溶液，同時(shí)在10～20min內(nèi)將體系溫度升到90℃，緩慢滴加6g(環(huán)氧樹脂總量的10%)接枝單體,30～60min內(nèi)滴加完成，同時(shí)升溫至100℃，恒溫反應(yīng)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(diào)節(jié)體系pH為7～8。在50℃恒溫?cái)嚢?h,再加30ml左右的水，保溫半小時(shí)，即制得水性環(huán)氧樹脂體系。
2.3無紡布磨具的制備
將制備的水性環(huán)氧樹脂和棕剛玉、乙醇、拋光劑、流平劑等按一定比例混合，然后按照調(diào)漿一淋膠一軋輥一疊合一固化一形狀加工的順序成型。
3結(jié)果與討論
3.1紅外光譜分析
接枝反應(yīng)型是通過接枝共聚將親水基團(tuán)引入環(huán)氧樹脂,一般是將環(huán)氧樹脂溶于溶劑中，再投入適量的含羧基單體及引發(fā)劑，加熱反應(yīng)，使環(huán)氧樹脂分子中的亞甲基-CH2-或-CH-成為活性點(diǎn)而引發(fā)單體聚合，生成含富羧基的改性環(huán)氧樹脂，加氨水中和，再加入水后即可制得水性環(huán)氧樹脂。通過接枝法，合成了分子中既保留環(huán)氧基，又具有親水性基團(tuán)的改性環(huán)氧樹脂，并用紅外光譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
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