CN102040933A - 一种耐磨损环氧胶及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨损环氧胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐磨损环氧胶及其制备方法,所述环氧胶由A组分和B组分以100∶11.1~100∶13.3的重量比混合成。所述A组分由以下重量份数的原料组成:液体环氧树脂10~20、纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂10~20、环氧树脂活性稀释剂2.5~5、偶联剂0.5~1.0、氧化铝陶瓷微球53~61、白刚玉粉4~6、玻璃纤维粉3~5、短切尼龙纤维0.5~1.2和气相二氧化硅1~2;所述B组分由以下重量份数的原料组成:聚酰胺55~65、异佛尔酮二胺12~18、氨乙基哌嗪4~7.5、固化促进剂1~2、高岭土8~10、玻璃纤维粉3~6和气相二氧化硅3~5;所述制备方法为:纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂的制备;分别制备A组分和B组分;使用时,将A组分和B组分按比例混合。

Description

一种耐磨损环氧胶及其制备方法技术领域[0001] 本发明涉及一种耐磨损环氧胶及其制备方法,属于胶粘剂技术领域。 背景技术[0002] 矿山、冶炼、电厂等的洗选设备、管道系统中,矿浆对设备和管道内壁的冲蚀磨损 和磨粒磨损非常严重。采用内衬陶瓷片、聚氨酯涂层等是常用耐磨损防护方法;但是,内衬 陶瓷片的方法,因设备、管道内壁多呈曲面,陶瓷片难以贴装严密,易在矿石的撞击下造成 脱落;喷涂聚氨酯涂层则不能形成较厚的涂层,难以抵御重载荷矿石的冲击和磨粒磨损; 且二者均难以对破损处进行现场快速修复。[0003] 对于磨损设备的现场修复和预防护,有的工矿采用环氧树脂+固化剂+陶瓷微球 现场浇注涂覆的方法。但是这种方法得到的环氧树脂固化物较脆,抗冲击性能、耐磨损性能 较差,短时间即需要重新停车检修。[0004] 一般耐磨损环氧胶多采用丙烯酸、聚氨酯和端羧基液体丁腈橡胶等增韧改性环氧 树脂;采用气相二氧化硅、玻璃纤维粉等将耐磨损胶制成膏状。这些方法多带来环氧固化 物的热稳定性下降,致使玻璃转化温度降低、耐老化性能变差,抗冲击强度和耐磨损性能较 低;而且因这些增韧材料具有较大的粘滞力,造成环氧树脂粘度增大,使制成的耐磨损胶高 温时拉丝、低温时发硬,固化反应放热时又容易塌陷、流淌,致使施工性差,难以保证修复尺 寸。[0005] 采用超细全硫化羧基丁腈橡胶粒子改性环氧树脂,具有优异的增韧、抗冲击效果; 但这种粒子尺度达到50-100nm,具有较大的比表面积和表面能,粒子在常态下呈团聚态粉 末,搅拌、三辊研磨等常规方法难以将团聚态粒子在环氧树脂中分散成一次粒子状态;这样 加入到树脂中的团聚态橡胶粒子,只是充当了一种不稳定的填料,完全失去了纳米粒子效 应,没有什么增韧效果,反而会使树脂粘度大幅增加,对基材附着力低,胶粘剂的性能也会 下降。[0006] 因此,发明设计一种制备工艺可行,耐磨损、抗冲击、热稳定性好而又施工方便的 耐磨损环氧胶成为必要。发明内容[0007] 本发明克服现有技术的不足,提供一种耐磨损环氧胶及其制备方法,以使获得的 环氧胶具有较低的相对磨损率,优异的抗冲击、耐老化性能和良好的热稳定性。[0008] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种耐磨损环氧胶,由A组分和B组分 以100 : 11. 1〜100 : 13. 3的重量比混合而成;所述A组分由以下重量份数的各原料组 成:液体环氧树脂10〜20份、超细全硫化羧基丁腈橡胶粒子(以下简称:纳米橡胶粒子) 改性双酚F环氧树脂10〜20份、环氧树脂活性稀释剂2. 5〜5份、偶联剂0. 5〜1. 0份、氧 化铝陶瓷微球53〜61份、白刚玉粉4〜6份、玻璃纤维粉3〜5份、短切尼龙纤维0. 5〜 1. 2份和气相二氧化硅1〜2份;所述固化剂由以下重量份数的各原料组成:聚酰胺55〜65份、异佛尔酮二胺12〜18份、氨乙基哌嗪4〜7. 5份、固化促进剂1〜2份、高岭土 8〜 10份、玻璃纤维粉3〜6份和气相二氧化硅3〜5份。[0009] 本发明的有益效果是:采用超细全硫化羧基丁腈橡胶粒子改性双酚F环氧树脂, 赋予环氧胶很好的增韧、抗冲击、耐腐蚀效果,具有良好的热稳定性;尼龙纤维具有优异的 弹性回复率、耐磨性和耐化学品性能,且廉价、易得;采用短切尼龙纤维,增强了环氧胶抗冲 击、耐磨损性能,提高了机械强度。[0010] 在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。[0011 ] 进一步,所述液体环氧树脂为双酚A环氧树脂或双酚F环氧树脂。[0012] 进一步,所述双酚A环氧树脂的环氧值为0. 48〜0. M,如:E-51。[0013] 采用上述进一步方案的有益效果是,采用双酚A环氧树脂,廉价、易得。[0014] 进一步,所述双酚F环氧树脂为环氧值0. 56〜0. 63的双酚F 二缩水甘油醚。[0015] 进一步,所述双酚F环氧树脂包括BFE170或NY170等。[0016] 采用上述进一步方案的有益效果是,采用双酚F环氧树脂,其具有较低的粘度,对 纳米橡胶粒子具有较好的润湿分散性,其固化物具有更好的抗冲击强度和耐腐蚀性能。[0017] 进一步,所述纳米橡胶粒子为具有核-壳梯级交联结构的全硫化羧基丁腈橡胶粒 子,其为平均粒径50〜IOOnm的粉末状工业品。[0018] 采用上述进一步方案的有益效果是,全硫化羧基丁腈橡胶粒子改性环氧树脂,赋 予环氧胶优异的增韧、抗冲击效果,使环氧胶机械性能大为提高。[0019] 进一步,所述环氧树脂活性稀释剂为具有双官能度的环氧稀释剂。[0020] 进一步,所述具有双官能度的环氧稀释剂包括1,4- 丁二醇二缩水甘油醚或1,6己 二醇二缩水甘油醚。[0021] 进一步,所述偶联剂为含有环氧基官能团的硅烷偶联剂。[0022] 进一步,所述含有环氧基官能团的硅烷偶联剂包括Y-缩水甘油醚氧丙基三甲氧 基硅烷(KH560)。[0023] 采用上述进一步方案的有益效果是:采用双官能度环氧稀释剂既降低了环氧树脂 粘度,也保证环氧树脂固化物较高的交联密度;采用含有环氧基官能团的硅烷偶联剂,参与 固化反应,并提高了环氧胶对粘接基材的附着性。[0024] 进一步,所述氧化铝陶瓷球为AI2O3含量为98%以上的研磨用氧化铝陶瓷球。所 述研磨用氧化铝陶瓷球的平均粒径为1. 5〜2. 5mm。[0025] 进一步,所述白刚玉粉为AI2O3含量为99. 3%以上的磨料级白刚玉粉,其型号为 100#的白刚玉粉。[0026] 采用上述进一步方案的有益效果是,采用研磨用氧化铝陶瓷球和磨料级白刚玉, 具有较高的硬度和耐磨性,赋予耐磨损环氧胶较低的相对磨损率和抗高载荷冲击能力。[0027] 进一步,所述短切尼龙纤维为纤维直径为10 μ m、平均长度为Imm的短切尼龙6纤 维。进一步,所述玻璃纤维粉为玻璃纤维直径为Ilym的200目磨的玻璃纤维粉。[0028] 采用上述进一步方案的有益效果是,采用廉价、易得的短切尼龙纤维和玻璃纤维 粉,使耐磨损环氧胶具有良好的施工性能,使固化物具有较大的拉伸强度和抗冲击性能。[0029] 进一步,所述聚酰胺是指活泼氢当量为95g/Eq的低分子聚酰胺。所述低分子聚酰 胺包括YD8140。[0030] 进一步,所述氨乙基哌嗪和异佛尔酮二胺均为指环胺,其中氨乙基哌嗪活泼氢当 量为15g/Eq,异佛尔酮二胺活泼氢当量为42. 6g/Eq。[0031] 进一步,所述固化促进剂为叔胺类促进剂。[0032] 进一步,所述叔胺类促进剂包括2,4,6-三(二甲基氨甲基)苯酚(K-54)。[0033] 采用上述进一步方案的有益效果是,采用聚酰胺和指环胺作为固化剂,使环氧树 脂固化物具有较好的粘接性和韧性,兼有较好的抗冲击性能,采用叔胺类促进剂可实现较 快的固化速度。[0034] 进一步,所述高岭土指经过硅烷偶联剂表面活性处理的3000-4000目煅烧高岭土。[0035] 采用上述进一步方案的有益效果是,采用硅烷偶联剂表面活性处理的煅烧高岭 土,在环氧树脂中具有较好的分散性和填充性,提高了胶粘剂抗压缩强度;[0036] 进一步,所述气相二氧化硅为比表面积为200g/M2的气相法Si02。[0037] 采用上述进一步方案的有益效果是,采用气相法SiO2,提高了触变性,改善了耐磨 损环氧胶的成型性和施工性能。[0038] 本发明解决上述技术问题的又一技术方案如下:一种耐磨损环氧胶的制备方法, 包括以下步骤:[0039] 1)纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂的制备:[0040] 将重量份数的双酚F环氧树脂59份、环氧树脂活性稀释剂25份置于立式搅拌磨 筒体中,加热树脂至90°C,加入1. 8L体积的耐磨陶瓷球,调速至100转/分钟搅拌15分钟, 再调速150转/分钟,称取重量份数的纳米橡胶粒子16份,边搅拌边少量多次加入到搅拌 磨筒体中,保温90〜100°C,调速150转/分钟高速搅拌球磨2小时,出料、过滤,即得纳米 橡胶粒子改性双酚F环氧树脂,待用;[0041 ] 2)分别制备A组分和B组分:[0042] 所述A组份的制备为:将重量份数的液体环氧树脂10〜20份、纳米橡胶粒子改性 双酚F环氧树脂10〜20份置于立式搅拌磨筒体中,加热至80°C并保温,加入重量份数的 陶瓷球53〜61份,以120〜150转/分钟搅拌球磨30分钟;加入重量份数的短切尼龙纤 维0. 5〜1. 2份,以120〜150转/分钟搅拌球磨30分钟;再加入重量份数的白刚玉4〜 6份、玻璃纤维粉3〜5份,以100〜120转/分钟搅拌球磨20分钟;降温至50°C,加入重 量份数的偶联剂0. 5-1. 0份,以40〜60转/分钟搅拌10分钟;加入重量份数的气相二氧 化硅1〜2份以30〜50转/分钟搅拌球磨10分钟,再以100〜120转/分钟搅拌球磨20 分钟,出料。[0043] 所述B组分的制备为:将重量份数的聚酰胺55〜65份,异佛尔酮二胺12〜18份, 氨乙基哌嗪4〜7. 5份,固化促进剂1〜2份,置于双行星动力混合釜,以200〜300转/ 分钟搅拌10分钟;加入重量份数的高岭土 8〜10份,玻璃纤维粉3〜6份,以800〜1000 转/分钟搅拌20分钟;加入重量份数的气相二氧化硅3〜5份,以800〜1000转/分钟搅 拌20分钟,再以200-300转/分钟低速搅拌20分钟,出料,得到B组分。[0044] 3)使用时,将上述A组分和B组分按100 : 11. 1〜100 : 13. 3的比例称取,以铲 子混合均勻,置于打磨至金属本体并清理干净的待涂表面,抹平、压实、成型,即得。[0045] 本发明的耐磨损环氧胶的制备方法的有益效果为:采用高速搅拌球磨法在环氧树脂中分散纳米橡胶粒子,搅拌桨带动充当磨料的陶瓷微球高速运动,陶瓷微球之间产生撞 击、摩擦和剪切力,将纳米橡胶粒子均勻分散在环氧树脂中;均勻分散的纳米橡胶粒子赋予 环氧树脂优异的增韧、抗冲击效果。[0046] 本发明制得的耐磨损环氧胶,其相对磨损率< 0. 5% ;其剪切冲击强度由对照试 验组的18. 5KJ/M2提高到24. 5KJ/M2,压缩强度由对照组的113. OMPa提高到127. 3MPa ; 850C 85%湿度的“双85” 1000小时实验表明:耐磨损环氧胶本体样件的剪切冲击强度未见 明显下降。具体实施方式[0047] 以下结合对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用 于限定本发明的范围。[0048] 实施例1[0049] 1)纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂的制备:采用带有行星齿轮减速机、棒式搅 拌桨、变频器和电加热的大扭矩立式搅拌球磨机,转速0〜150转/分钟,筒体容积3L。[0050] 称取590g BFE170双酚F环氧树脂、250g 1,4-丁二醇二缩水甘油醚,置于立式搅 拌磨筒体中,加热树脂至90°C,加入1. 8L体积(约3. 8Kg)的2mm耐磨陶瓷球,调速至100 转/分钟搅拌15分钟,再调速150转/分钟,称取160g纳米橡胶粒子粉末,边搅拌边少量 多次加入到搅拌磨筒体中,保温90〜100°C,高速搅拌球磨2小时,出料阀门置30目不锈钢 网,过滤,出料,得纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂,待用;[0051] 2) A组份的制备:[0052] 称取150g BFE170双酚F环氧树脂、150g纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂置于 3L立式搅拌磨筒体中,加热至80°C并保温,加入578g氧化铝陶瓷球,以120转/分钟搅拌 球磨30分钟;加入12g短切尼龙6纤维,以150转/分钟搅拌球磨30分钟;停止加温,加入 100#白刚玉粉50g、200目玻璃纤维粉40g,以100转/分钟搅拌球磨20分钟;降温至50°C, 加入IOg偶联剂(KH560),以60转/分钟搅拌10分钟,加入气相二氧化硅10g,以30转/ 分钟搅拌球磨10分钟,再以120转/分钟搅拌球磨20分钟,出料,即得A组分。[0053] 3) B组分的制备:[0054] 采用2L双行星动力混合釜,带有高速搅拌桨和低速刮边器。[0055] 称取YD8140聚酰胺650g,异佛尔酮二胺120g,氨乙基哌嗪50g,固化促进剂 K-5415g,置于双行星动力混合釜,以200转/分钟搅拌10分钟;加入高岭土 100g,玻璃纤 维粉30g,以1000转/分钟搅拌20分钟;加入气相二氧化硅35g,以1000转/分钟搅拌20 分钟,再以200转/分钟低速搅拌20分钟,出料。[0056] 4)使用:将A组分和B组分按100 : 13. 0的重量比称取,以铲子混合均勻,置于 打磨至金属本体并清理干净的待涂表面,抹平、压实、成型,即得。[0057] 实施例2[0058] 1)纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂的制备:采用带有行星齿轮减速机、棒式搅 拌桨、变频器和电加热的大扭矩立式搅拌球磨机,转速0〜150转,筒体容积3L。[0059] 称取590g NY170双酚F环氧树脂、250g 1,6_己二醇二缩水甘油醚,置于立式搅拌 磨筒体中,加热树脂至90°C,加入1. 8L体积(约3. 8Kg)的2mm耐磨陶瓷球,调速至100转/分钟搅拌15分钟,再调速150转/分钟,称取160g纳米橡胶粒子粉末,边搅拌边少量多次 加入到搅拌磨筒体中,保温90〜100°C,高速搅拌球磨2小时,出料阀门置30目不锈钢网, 过滤,得纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂,待用;[0060] 2) A组份的制备:[0061] 称取IOOg E-51双酚A环氧树脂、200g纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂置于3L 立式搅拌磨筒体中,加热至80°C并保温,加入565g研磨用氧化铝陶瓷球,以150转/分钟 搅拌球磨30分钟;加入5g短切尼龙6纤维,以120转/分钟搅拌球磨30分钟;停止加温, 加入100#白刚玉粉60g、200目玻璃纤维粉50g,以120转/分钟搅拌球磨20分钟;降温至 50°C,加入IOg偶联剂KH560,以40转/分钟搅拌10分钟,加入气相法SiO2IOg,以50转/ 分钟搅拌球磨10分钟,再以100转/分钟搅拌球磨20分钟,出料。[0062] 3) B组分的制备:[0063] 称取YD8140聚酰胺550g,异佛尔酮二胺180g,氨乙基哌嗪75g,固化促进剂 K-5420g,置于2L双行星动力混合釜,以300转/分钟搅拌10分钟;加入3000-4000目煅烧 高岭土 85g,200目玻璃纤维粉60g,以800转/分钟搅拌20分钟;加入气相法Si&30g,以 800转/分钟搅拌20分钟,再以300转/分钟低速搅拌20分钟,出料。[0064] 4)使用:将A组分和B组分按100 : 11.1的重量比称取,以下同实施例1。[0065] 实施例3[0066] 1)纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂同实施例1。[0067] 2) A组份制备:[0068] 称取200g BPE-170环氧树脂、IOOg纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂置于3L立 式搅拌磨筒体中,加热至80°C并保温,加入600g研磨用氧化铝陶瓷球,以130转/分钟搅拌 球磨30分钟;加入5g短切尼龙6纤维,以130转/分钟搅拌球磨30分钟;停止加温,加入 100#白刚玉粉40g、200目玻璃纤维粉30g,以110转/分钟搅拌球磨20分钟;降温至50°C, 加入5g偶联剂KH560,以50转/分钟搅拌10分钟,加入气相法Si0220g,以50转/分钟搅 拌球磨10分钟,再以110转/分钟搅拌球磨20分钟,出料。[0069] 3) B组分的制备:[0070] 称取YD8140聚酰胺650g,异佛尔酮二胺150g,氨乙基哌嗪40g,固化促进剂 K-MlOg,置于双行星动力混合釜,以300转/分钟搅拌10分钟;加入3000-4000目煅烧高 岭土 80g,200目玻璃纤维粉30g,以900转/分钟搅拌20分钟;加入气相法Si&40g,以900 转/分钟搅拌20分钟,再以260转/分钟低速搅拌20分钟,出料。[0071] 4)使用:将A、B组分和固化剂按100 : 13重量比的称取,以下同实施例1。[0072] 实施例4[0073] 1)纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂同实施例1。[0074] 2) A组份制备:[0075] 称取200g E-51双酚A环氧树脂、IOOg纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂置于3L 立式搅拌磨筒体中,加热至80°C并保温,加入600g研磨用氧化铝陶瓷球,以130转/分钟搅 拌球磨30分钟;加入12g短切尼龙6纤维,以130转/分钟搅拌球磨30分钟;停止加温, 加入100#白刚玉粉40g、200目玻璃纤维粉30g,以110转/分钟搅拌球磨20分钟;降温至 500C,加入5g偶联剂KH560,以50转/分钟搅拌10分钟,加入气相法Si0213g,以50转/分钟搅拌球磨10分钟,再以110转/分钟搅拌球磨20分钟,出料。[0076] 3) B组分的制备:[0077] 称取YD8140聚酰胺640g,异佛尔酮二胺150g,氨乙基哌嗪50g,固化促进剂10g, 置于双行星动力混合釜,以240转/分钟搅拌10分钟;加入3000-4000目煅烧高岭土 80g, 200目玻璃纤维粉30g,以1000转/分钟搅拌20分钟;加入气相法Si0240g,以1000转/分 钟搅拌20分钟,再以240转/分钟低速搅拌20分钟,出料。[0078] 4)使用:将A组分和B组分按100 : 12. 6的重量比称取,以下同实施例1。[0079] 实施例5[0080] 1)纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂同实施例2。[0081] 2) A组份制备:[0082] 称取200g E-51双酚A环氧树脂、175g纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂置于3L 立式搅拌磨筒体中,加热至80°C并保温,加入530g研磨用氧化铝陶瓷球,以120转/分钟搅 拌球磨30分钟;加入IOg短切尼龙6纤维,以150转/分钟搅拌球磨30分钟;停止加温,加 入100#白刚玉40g、200目玻璃纤维粉40g,以100转/分钟搅拌球磨20分钟;降温至50°C, 加入IOg偶联剂KH560,以60转/分钟搅拌10分钟,加入气相法SiO2Mg,以30转/分钟 搅拌球磨10分钟,再以120转/分钟搅拌球磨20分钟,出料。[0083] 3) B组分的制备:[0084] 称取聚酰胺605g,异佛尔酮二胺150g,氨乙基哌嗪75g,固化促进剂K4410g,置于 双行星动力混合釜,以240转/分钟搅拌10分钟;加入3000-4000目煅烧高岭土 80g,200 目玻璃纤维粉30g,以1000转/分钟搅拌20分钟;加入气相法Si&50g,以1000转/分钟 搅拌20分钟,再以300转/分钟低速搅拌20分钟,出料。[0085] 4)使用:将A组分和B组分按100 : 13. 3的重量比称取,以下同实施例1。[0086] 实施例6[0087] 1)纳米橡胶粒子改性双酚F环氧树脂同实施例2。[0088] 2) A组份制备:[0089] 称取150g NY170双酚F环氧树脂、150g纳米橡胶改性双酚F环氧树脂置于3L立 式搅拌磨筒体中,加热至80°C并保温,加入610g研磨用氧化铝陶瓷球,以120转/分钟搅拌 球磨30分钟;加入5g短切尼龙6纤维,以150转/分钟搅拌球磨30分钟;停止加温,加入 100#白刚玉40g、200目玻璃纤维粉30g,以100转/分钟搅拌球磨20分钟;降温至50°C, 加入5g偶联剂KH560,以60转/分钟搅拌10分钟,加入气相法SiO2IOg,以30转/分钟搅 拌球磨10分钟,再以120转/分钟搅拌球磨20分钟,出料。[0090] 3) B组分的制备:[0091] 称取YD8140聚酰胺630g,异佛尔酮二胺130g,氨乙基哌嗪60g,固化促进剂 K-MlOg,置于双行星动力混合釜,以300转/分钟搅拌10分钟;加入3000-4000目煅烧高 岭土 90g,200目玻璃纤维粉30g,以900转/分钟搅拌20分钟;加入气相法Si&50g,以900 转/分钟搅拌20分钟,再以300转/分钟低速搅拌20分钟,出料。[0092] 4)使用:将A组分和B组分按100 : 12. 8的重量比称取,以下同实施例1。[0093] 对比实施例:[0094] 常规耐磨损环氧胶多采用液体端羧基丁腈橡胶改性双酚F环氧树脂,示例以与本发明耐磨损胶对照:[0095] 1) A组分制备:[0096] 称取200g双酚A环氧树脂、IOOg液体端羧基丁腈橡胶改性双酚F环氧树脂置于 3L立式搅拌磨筒体中,加入1,4_ 丁二醇二缩水甘油醚40g,加入550g2mm氧化铝陶瓷球,以 120转/分钟搅拌球磨20分钟;加入白刚玉粉40g、短切玻璃纤维粉30g,以150转/分钟 搅拌球磨30分钟,加入IOg偶联剂,加入30g气相二氧化硅,以30转/分钟搅拌球磨10分 钟,再以120转/分钟搅拌球磨20分钟,出料。[0097] 2) B组分的制备:[0098] 称取YD8140聚酰胺650g,异佛尔酮二胺130g,氨乙基哌嗪50g,固化促进剂10g, 置于双行星动力混合釜,以300转/分钟搅拌10分钟;加入高岭土 80g,玻璃纤维粉30g,以 900转/分钟搅拌20分钟;加入气相二氧化硅50g,以900转/分钟搅拌20分钟,再以300 转/分钟低速搅拌20分钟,出料。[0099] 3)使用:将A组分和固化剂按100 : 13的重量比称取,以下同实施例1。[0100] 将上述实施例1-6制得的耐磨损环氧胶与对比实施例按胶粘剂试验标准进行机 械性能测试、相对磨损率测试和双85老化后测试,数据如表一、表二所示。[0101] 1、实施例与对比实施例机械性能测试对照,见表1[0102]
Figure CN102040933AD00101
[0103] 注* :为45#钢_45#钢喷砂试片。[0104] 注** :制成规定样件,60% 30#碳化硅悬浊液,200转/分钟48小时后测试。[0105] 2、实施例与对比实施例老化及耐热性能测试对比,见表2[0106]表 2[0107]
Figure CN102040933AD00111
[0108] 经如上实施例与对比实施例的性能测试分析,实施例1、2、5和6具有较好的综合 性能,特别是具有较低的相对磨损率,较高的抗冲击、抗压缩强度;实施例3和4中纳米橡胶 粒子含量偏少,综合性能相对较差;对照例采用常规液体羧基丁腈橡胶增韧,未采用纤维增 强,机械强度和耐老化性能偏低,相对磨损率显著偏大。[0109] 试验说明,采用高速球磨法制备超细全硫化羧基丁腈橡胶粒子改性双酚F环氧树 脂,赋予环氧胶很好的增韧、抗冲击效果,具有良好的热稳定性;采用廉价、易得的短切尼龙 纤维、AI2O3耐磨陶瓷球,提高了耐磨损环氧胶的操作性能,增强了耐磨损环氧胶抗冲击、耐 磨损性能,提高了机械强度;采用聚酰胺和指环胺固化剂,使制备的耐磨损环氧胶具有较适 宜的适用期,对基材粘接强度高,抗冲击性和机械性能好。[0110] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和 原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种耐磨损环氧胶,其特征在于:由A组分和B组分以100 : 11. 1〜100 : 13. 3的 重量比混合而成,所述A组分由以下重量份数的各原料组成:液体环氧树脂10〜20份、超 细全硫化羧基丁腈橡胶粒子改性双酚F环氧树脂10〜20份、环氧树脂活性稀释剂2. 5〜5 份、偶联剂0. 5〜1. 0份、氧化铝陶瓷微球53〜61份、白刚玉粉4〜6份、玻璃纤维粉3〜 5份、短切尼龙纤维0. 5〜1. 2份和气相二氧化硅1〜2份;所述B组分由以下重量份数的 各原料组成:聚酰胺阳〜65份、异佛尔酮二胺12〜18份、氨乙基哌嗪4〜7. 5份、固化促 进剂1〜2份、高岭土 8〜10份、玻璃纤维粉3〜6份和气相二氧化硅3〜5份。
2.根据权利要求1所述的耐磨损环氧胶,其特征在于:所述液体环氧树脂为双酚A环 氧树脂或双酚F环氧树脂。
3.根据权利要求2所述的耐磨损环氧胶,其特征在于:所述双酚A环氧树脂的环氧值 为0. 48〜0. M,所述双酚F环氧树脂的环氧值为0. 56〜0. 63。
4.根据权利要求1所述的耐磨损环氧胶,其特征在于,所述超细全硫化羧基丁腈橡胶 粒子改性双酚F环氧树脂为:具有核-壳梯级交联结构的超细全硫化羧基丁腈橡胶粒子改 性的双酚F环氧树脂。
5.根据权利要求1至4任一项所述的耐磨损环氧胶,其特征在于,所述超细全硫化羧基 丁腈橡胶粒子的平均粒径为50〜lOOnm。
6.根据权利要求1至4任一项所述的耐磨损环氧胶,其特征在于,所述环氧树脂活性稀 释剂为具有双官能度的环氧稀释剂;所述偶联剂为含有环氧基官能团的硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1至4任一项所述的耐磨损环氧胶,其特征在于,所述氧化铝陶瓷球 为AI2O3含量为98 %以上的研磨用氧化铝陶瓷球,所述白刚玉粉为AI2O3含量为99. 3 %以上 的磨料级白刚玉,所述短切尼龙纤维为纤维直径为10 μ m、平均长度为Imm的短切尼龙6纤 维,所述的玻璃纤维粉为纤维直径为IlymW 200目玻璃纤维粉。
8.根据权利要求1至4任一项所述的耐磨损环氧胶,其特征在于,所述的聚酰胺是指活 泼氢当量为95g/Eq的低分子聚酰胺,所述的氨乙基哌嗪和异佛尔酮二胺均为指环胺。
9.根据权利要求1至4任一项所述的耐磨损环氧胶,其特征在于,所述固化促进剂为叔 胺类促进剂,所述高岭土为3000〜4000目煅烧高岭土 ;所述气相二氧化硅是指比表面积为 200g/M2的气相法SiO2。
10.根据权利要求1至9任一项所述的耐磨损环氧胶的制备方法,其特征在于:所述方 法包括以下步骤:1)超细全硫化羧基丁腈橡胶粒子改性双酚F环氧树脂的制备:将重量份数的双酚F环氧树脂59份、环氧树脂活性稀释剂25份置于立式搅拌磨筒体 中,加热树脂至90°C,加入1. 8L体积的耐磨陶瓷球,调速至100转/分钟搅拌15分钟,再调 速150转/分钟,称取重量份数的超细全硫化羧基丁腈橡胶粒子粉末16份,边搅拌边少量 多次加入到搅拌磨筒体中,保温90〜100°C,高速搅拌球磨2小时,过滤、出料,即得超细全 硫化羧基丁腈橡胶粒子改性双酚F环氧树脂,待用。2)分别制备A组份和B组分:所述A组份的制备为:将重量份数的液体环氧树脂10〜20份、超细全硫化羧基丁腈 橡胶粒子改性双酚F环氧树脂10〜20份置于立式搅拌磨筒体中,加热至80°C并保温,加 入重量份数的陶瓷球53〜61份,以120〜150转/分钟搅拌球磨30分钟;加入重量份数的短切尼龙纤维0. 5〜1. 2份,以120〜150转/分钟搅拌球磨30分钟;再加入重量份数 的白刚玉4〜6份、玻璃纤维粉3〜5份,以100〜120转/分钟搅拌球磨20分钟;降温至 50°C,加入重量份数的偶联剂0. 5-1. 0份、加入重量份数的气相二氧化硅1〜2份,以30〜 50转/分钟搅拌球磨10分钟,再以100〜120转/分钟搅拌球磨30分钟,出料,即得。所述B组分固化剂的制备为:将重量份数的聚酰胺55-65份,异佛尔酮二胺12〜18份, 氨乙基哌嗪4〜7. 5份,固化促进剂1〜2份,置于双行星动力混合釜,以200〜300转/ 分钟搅拌10分钟;加入重量份数的高岭土 8〜10份,玻璃纤维粉3〜6份,以800〜1000 转/分钟搅拌20分钟;加入重量份数的气相二氧化硅3〜5份,以800〜1000转/分钟搅 拌20分钟,再以200-300转/分钟低速搅拌20分钟,出料,即得。3)使用时,将上述A组分和B组分按100 : 11. 1〜100 : 13. 3的比例称取,以铲子混 合均勻,置于打磨至金属本体并清理干净的待涂表面,抹平、压实、成型,即得。
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