环氧树脂页轮胶黏剂性能研究
胡小全
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胡小全,. 环氧树脂页轮胶黏剂性能研究[J]. 装备技术研究,2024.4. DOI:10.12721/ccn.2024.157336.
摘要:
以双酚A型环氧树脂 (E-51)为基体树脂,以酚醛胺作为固化剂,通过引入端羧基液体丁晴橡胶增韧剂、消泡剂、硅烷偶联剂改善产品的粘结性能和韧性,在此基础上添加适量的重质碳酸钙以改善产品的操作性能和降低成本,配制成一种高强度增韧环氧树脂页轮胶黏剂;然后采用单因素试验法优选出制备该胶黏剂的最优配方。研究结果表明:该页轮胶黏剂强度高、粘结性能好、耐温性好,操作方便,制造的页轮回转强度高,当
M(环氧树脂):m(固化剂):m(碳酸钙):m(增韧剂):m(偶联剂):m(消泡剂)=100:30:100:5:适量:适量时,该胶黏剂综合性能良好。适用于制造各种页轮产品和用作其它材质的粘结用。
关键词: 环氧树脂;固化剂;页轮;回转强度
DOI:10.12721/ccn.2024.157336
基金资助:

0前言:砂布页轮是一种由一定数量特制砂布页片按特定的组合方式加工而成的电动抛光工具。由于其使用方便,生产效率高等特点,用途十分广泛,适用于各种材料的打磨和抛光,素有“工业美容师”之称。页轮胶黏剂是一种专用于砂布页轮加工的胶黏剂。页轮胶黏剂是以环氧树脂和固化剂为基础原料,通过添加某些功能材料改性而成的适用于生产各种型号砂布页轮的特种胶黏剂产品。
本研究以环氧树脂E-51为基体材料,以酚醛胺作为固化剂,通过引入端羧基液体丁晴橡胶增韧剂、消泡剂、硅烷偶联剂、重质碳酸钙等材料配制成一种高强度增韧环氧树脂页轮胶黏剂。
1实验部分:
1.1实验原料:环氧树脂(EPOXP)E-51,工业级;酚醛胺,长沙市化工研究所;稀释剂AGE,湖北绿色家园精细化工有限公司;端羧基液体丁晴橡胶增韧剂,湖北珍正峰新材料有限公司;消泡剂,德谦6500,德谦(上海)化学有限公司;硅烷偶联剂KH-550,杭州硅宝化工有限公司;碳酸钙400目,长沙市碳酸钙厂。
1.2实验仪器:实验中所采用的仪器和设备名称、型号、生产厂家和作用见表1。捕获.PNG1.3试样的制备:
A组分的制备:将环氧树脂、碳酸钙、消泡剂、偶联剂等混合均匀,高速搅拌后抽真空包装,即得A组分。
B组分的制备:将酚醛胺、增韧剂搅拌均匀,即得B组分
页轮胶制备:按照m(A组分):m(B组分)=5:1比例,两者混合均匀后真空脱泡备用。
拉伸剪切强度试样:将配制好的页轮胶涂于喷砂后的45号碳钢试片,粘结面积12.5mm×25mm,压合,固定,100℃恒温固化2小时,待冷却后进行性能测试。
页轮的制备:将配制好的胶涂于页轮基体上,制作页轮,直径100mm,页片数72页,页片规格:22mm×17mm,100℃恒温固化2小时,待冷却后进行性能测试。
1.4测试或表征:
拉伸剪切强度:试样制备及测试按GB/T7124-2008《胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(钢性材料对钢性材料)》进行。
页轮回转强度:按照GB 2493进行,回转检查速度是最高工作速度的1.5倍,并在达到回转检查速度时维持30秒不破裂、不脱片。
2结果与讨论:
2.1环氧树脂的选择:
环氧树脂几乎无单独使用价值,只有当其与固化剂反应后,生成的三维交联网状聚合物(不溶不熔)才具有使用价值。
环氧树脂的种类繁多,E-51具有优异的粘结性能和相容性,粘度低有利于施工操作。因此,本研究选择E-51作为页轮胶黏剂的基体树脂。
2.2碳酸钙的选择:
碳酸钙分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。由于轻质碳酸钙配制的胶黏剂强度低且粘度大,不适合使用。重质碳酸钙考虑到配制胶黏剂的流动性和强度,选用400~600目的粒度为最佳。添加量的多少直接影响页轮胶黏剂的强度,本研究在其它条件保持不变的情况下,考察了碳酸钙添加量对页轮胶黏剂强度的影响,结果如表2。
表2 碳酸钙添加量对页轮胶黏剂强度的影响捕获.PNG

由表2可知:随着碳酸钙添加量的增长,胶黏剂的拉伸剪切强度呈先上升后下降的趋势,综合考虑碳酸钙的添加量对胶黏剂流动性的影响和胶黏剂使用成本等因素,碳酸钙的添加量选择100%较适宜。

2.3固化剂的选择:

固化剂是页轮胶黏剂的主要成分之一,且在胶黏剂中起关键性作用,不仅影响胶黏剂的性能,而且影响胶黏剂使用的操作性。环氧树脂固化剂种类繁多,本研究选用改性酚醛胺作固化剂,该固化剂粘度低,低温固化快,强度高,耐温性好。

2.4页轮胶黏剂的优化配方确定与验证:

综上所述,制备页轮胶黏剂的最佳配方为环氧树脂:固化剂:碳酸钙:增韧剂:偶联剂:消泡剂=100:30:100:5:适量:适量。其实测性能如表3所示。由表可知,由最优配方制作的页轮胶黏剂各项性能均满足指标要求,具有良好的应用前景。

表3  最优配方页轮胶黏剂的实测性能捕获.PNG

3结语:

以E-51作为基体树脂、酚醛胺作为固化剂,加入适量的增韧剂,消泡剂和偶联剂等成分,制备页轮胶黏剂,然后采用单因素实验法优选出制备该胶黏剂的最优配方。

与以往使用的胶黏剂相比,本研究制备的页轮胶黏剂,在满足良好的操作性的前提下,所生产的页轮产品具有更高的强度和耐温性能。

该页轮胶黏剂综合性能良好,可广泛应用于各种页轮的制备和其它粘结用途。

参考文献

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作者简介:胡小全,男,汉族,出生于1977年11月20日,湖南省汝城县人。现居地:湖南省长沙市雨花区。从业方向:精细化工。

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