無溶劑型環(huán)氧膠粘劑用于尼龍拋光輪

（長(zhǎng)沙新德航化工有限公司  盧學(xué)軍）

聚酰胺樹脂配合雙酚A環(huán)氧樹脂E-44或128作為膠黏劑，用于尼龍拋光輪的制作工藝，在國(guó)內(nèi)已有多年的應(yīng)用歷史,給行業(yè)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。因?yàn)榫埘０饭袒瘎╊伾珳\，韌性好，對(duì)剛玉、碳化硅等磨料分散性好，對(duì)磨料和尼龍粘接強(qiáng)度高的特點(diǎn)，而得到廣泛應(yīng)用。但是，聚酰胺樹脂也存在天然的缺陷，阻礙著不織布拋光輪行業(yè)繼續(xù)朝精細(xì)化、專業(yè)化、高端化方向的發(fā)展。

自我司MH3650投放市場(chǎng)以來，性能反饋良好，較聚酰胺固化劑有大幅度提升。同時(shí)反映出了幾個(gè)問題。一是夏季操作時(shí)間短，導(dǎo)致溶劑殘留多，后續(xù)溶劑的揮發(fā)而引起粘接強(qiáng)度的下降；二是因烘箱溫度不均勻，加溫固化引起拋光輪變色。

因此，在保留MH3650和聚酰胺優(yōu)點(diǎn)的前提下，改進(jìn)缺陷，我們?cè)匍_發(fā)了一種專用于尼龍纖維輪的改性胺固化劑MH-3165，降低混合粘度，少加或者不加溶劑，有效降低了VOC的排放，低碳環(huán)保。

一、聚酰胺樹脂的缺點(diǎn)

1. 因該體系耐溫和硬度都比較低，尼龍纖維輪拋磨時(shí)，界面的瞬間發(fā)熱極易超過聚酰胺的玻璃化溫度 ，導(dǎo)致粘接強(qiáng)度下降，膠水發(fā)粘，易引起發(fā)黑和掉砂現(xiàn)象。盡管通過潤(rùn)滑劑的添加可降低磨擦系數(shù)和發(fā)熱量，但潤(rùn)滑劑的添加也因此降低了膠水耐熱性，因此耐熱不夠引起的問題仍然不少。尤其在秋、夏季氣溫高的時(shí)候尤其容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。

2. 聚酰胺分子結(jié)構(gòu)富含酰胺鍵，在溫度和水的作用下容易引起分子斷鏈，引起膠體強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度和耐熱進(jìn)一步下降。尼龍輪打磨時(shí)的瞬間發(fā)熱，導(dǎo)致在濕磨環(huán)境下粘接強(qiáng)度很快衰減，掉砂現(xiàn)象就發(fā)生了。

3. 制作好的尼龍拋光輪，在氣候潮濕環(huán)境下放置較長(zhǎng)時(shí)間，因磨料和尼龍均為極性分子，吸水性很強(qiáng)。若膠水同樣具有較強(qiáng)的親水性，水分不斷滲透到粘接界面，導(dǎo)致粘接失效。這是因?yàn)榄h(huán)氧膠固化后，憎水性不夠引起的。所以在潮濕環(huán)境下放置時(shí)間較長(zhǎng)的纖維輪粘接強(qiáng)度會(huì)下降，再上機(jī)打磨時(shí)就可能出現(xiàn)掉砂現(xiàn)象。

4、聚酰胺粘度高，需要較大的溶劑添加量才能滿足操作性能的要求，無形中加大了VOC 的排放，污染大氣環(huán)境。

二、MH-3165固化劑的特點(diǎn)

針對(duì)聚酰胺和MH3650固化劑的缺陷，充分保留其優(yōu)點(diǎn)，我們?cè)俣乳_發(fā)了MH-3165低粘度固化劑用于尼龍拋光輪的生產(chǎn)，它具有以下的特點(diǎn)：

1. 表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)，對(duì)碳化硅，剛玉等磨料具有良好的分散性，不易團(tuán)聚，不易分層，不易發(fā)黑和導(dǎo)致磨料硬塊刮傷工件。

2. 相比聚酰胺，對(duì)128環(huán)氧配比1:1，具有很低的粘度，既是固化劑又是稀釋劑，可降低甚至排除溶劑的添加和溶劑的排放量（VOC)，降低火災(zāi)等級(jí)，更加環(huán)保高效.

3. 具有幾乎和聚酰胺等同的韌性和操作時(shí)間。。

4. 耐熱性顯著高于650約15℃，硬度提高。

5. 相對(duì)聚酰胺，耐水性、耐溶劑性、耐濕熱老化性能和濕粘接能力大幅度提升。

6. 多胺基和長(zhǎng)碳鏈的分子結(jié)構(gòu)對(duì)磨料，尼龍等極性界面粘接強(qiáng)度高；不含酰胺鍵，不易發(fā)生水解；憎水性強(qiáng)，“荷葉效應(yīng)”明顯，水份不易滲透到界面，保證了粘接的穩(wěn)定性。比如在濕度較大的環(huán)境中，尼龍和磨料沒有經(jīng)過烘干的前提下，MH3165比650具有更高的粘接強(qiáng)度和耐久性。

7. 較低的能耗，無需120℃后固化，80℃ 2小時(shí)固化具有足夠的固化度和硬度.

8. 顏色淺，加溫固化不容易變色，保色性好。

9. 長(zhǎng)達(dá)3小時(shí)的操作時(shí)間，保證小部分溶劑揮發(fā)充分，固化物性能接近無溶劑環(huán)氧樹脂的性能。

10. 濕度較大的環(huán)境下常溫固化，表面也不會(huì)出現(xiàn)白樺和油面。

11．溶劑的加量大幅度降低后，膠水添加磨料后的抗沉性大幅度降低，過機(jī)后分布更加均勻，而粘接強(qiáng)度大幅度提高。

12.

四．典型參考配方（僅供參考）

1. 參與配方

     128                                                 4KG             

                              MH-3165                                           4KG             

                               熱酒精預(yù)先溶解的硬脂酸鈣混合物                   1-2KG

180目棕剛玉                                          16KG

硅烷偶聯(lián)劑KH560                                  《1%

      合計(jì)                                           

  酒精加溫到40-45°C左右，加入硬脂酸鈣，低速混合攪拌，經(jīng)過24小時(shí)左右的溶解，肉眼觀察成均勻糊狀即可使用；酒精的用量根據(jù)環(huán)境溫度和溶解度調(diào)節(jié)。

    如選擇添加硅烷偶聯(lián)劑，因具有表面活性劑特點(diǎn)的偶聯(lián)劑很快分散到尼龍和磨料界面，環(huán)氧基可以同尼龍反應(yīng)形成化學(xué)鍵，故KH560優(yōu)于KH550；但要控制用量，過多的偶聯(lián)劑（》1%），不僅增加成本，對(duì)界面粘接強(qiáng)度提高效果反而下降。

2. 工藝簡(jiǎn)介：稱量膠水，準(zhǔn)備纖維，混合膠水，壓制棉片，風(fēng)干20-30分鐘，進(jìn)模具定型，常溫8-24小時(shí)后，80℃X2H 固化，冷卻后出貨。

3. 主要參數(shù)對(duì)比：

總之，該材料及工藝大幅度降低了VOC的排放，節(jié)省了溶劑和烘烤成本，固化后耐水性好，對(duì)尼龍和磨料錨固力強(qiáng)，相比大量添加溶劑的體系，粘接強(qiáng)度有大幅度的提高。MH-3165就能制作出性能顯著優(yōu)于聚酰胺的尼龍拋光輪，性價(jià)比高。