CN113215835A - 一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮及其制备方法，该尼龙轮包括尼龙纤维无纺布和涂布于尼龙纤维无纺布上的耐磨胶浆，所述耐磨胶浆包括如下重量份的组分：环氧树脂100份，水性环氧固化剂50‑250份，磨料150‑300份，环保溶剂40‑100份，助剂2‑10份，润滑剂0‑50份。本发明有效改进了环氧体系制作抛光轮存在的有机挥发物排放污染问题，使用环保溶剂能使生产工艺向绿色环保方向改进，是一种绿色环保无纺布抛光轮生产工艺。

Description

一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮及其制备方法
技术领域
本发明属于无纺布抛光轮生产技术领域，特别是指一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮及其制备方法。
背景技术
尼龙轮是磨料模具的重要分支产品，属于无纺布抛光轮的一种，在对不锈钢，铝合金，钛合金，铜等金属的抛磨抛光，表面处理等有重要应用。无纺布抛光轮的生产过程涉及到化工合成和易挥发溶剂，对于环保来说，VOC的排放是不合格的。
现有技术方案会使用油性环氧树脂作为做尼龙轮的原料，溶剂会使用化工溶剂作为溶剂，也有部分是聚氨酯体系作为制作尼龙轮的方法。采用涂覆辊压的方式上浆，模具压制固化，冲压成型，后续还有烘干等步骤。使用化工溶剂或挥发性溶剂作为环氧稀释剂对环境有较大污染，有机挥发物容易超标，不符合环保政策要求，达不到环保生产的目的，因此，急需一种能减少有机挥发物排放的工艺配方来改善生产环境，也能配合环保政策做出符合要求的工艺改进。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮及其制备方法，本发明改用水性环氧固化剂，采用环保溶剂，能有效减少有机挥发物污染，能符合环保政策的要求，有利于生产工作的顺利进行。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其包括尼龙纤维无纺布和涂布于尼龙纤维无纺布上的耐磨胶浆，所述耐磨胶浆包括如下重量份的组分：环氧树脂100份，水性环氧固化剂50-250份，磨料150-300份，环保溶剂40-100份，助剂2-10份，润滑剂0-50份。为尼龙轮进行着色，还可以包括色粉5-15份。
所选环保溶剂为水，二价酸酯(DBE)，碳酸二甲酯(DMC)，碳酸二乙酯(DEC)，乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)，丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)中的一种或多种。
所选的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，甘油环氧树脂，丁烯环氧树脂，环戊二烯环氧树脂中的一种或多种。
所选水性环氧固化剂为胺类固化剂、酸酐类固化剂、合成树脂类固化剂、潜伏型固化剂中的一种或多种。
所选磨料选自黑碳化硅、绿碳化硅、白刚玉、棕刚玉、黑刚玉、单晶刚玉、锆刚玉、金刚石、氮化硼中的一种或多种。
所选助剂为偶联剂，塑化剂，促进剂，络合剂中的一种或多种。
所选的润滑剂选自滑石粉、高岭土、碳酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸锂、聚乙烯蜡粉、聚四氟乙烯蜡粉、聚酰胺蜡粉中的一种或多种。
所选的色粉选自铁红粉、耐温红粉、炭黑、钛白粉、铬绿粉、橙黄粉中的一种或多种。
尼龙轮制备时，计量好所需的组分的配比及含量，把环氧树脂和水性环氧固化剂加热至30℃-40℃，在1500-3000r/min转速下依次加入环氧树脂、水性环氧固化剂、环保溶剂、助剂、磨料、(色粉、)润滑剂，并在室温搅拌3-10min得到耐磨浆料。
把混合好的耐磨浆料输送到涂覆机的两滚轴上，以300-900r/min的转速辊压在两滚轴间的尼龙纤维无纺布上，把带有耐磨浆砂的无纺布裁剪成所需产品规格的形状，叠压成具有不同层数和厚度的布块，然后用布块锁紧定型模板将布块固定成型。用翻转机械翻转3-8小时后进行脱模，得到半成品的布块，将布块晾置6-12小时后用冲床冲压成各种规格的抛磨轮半成品，抛磨轮半成品在热风烘炉中60-150摄氏度烘烤硫化2-24小时，自然降温到室温后出炉得到无纺布抛光轮叠合轮成品。
本发明技术方案的优势：本发明要解决的问题就是用环保的化工溶剂或者水来代替污染大的化工溶剂。本发明有效改进了环氧体系制作抛光轮存在的有机挥发物排放污染问题，使用环保溶剂能使生产工艺向绿色环保方向改进，是一种绿色环保无纺布抛光轮生产工艺。
本发明采用传统叠合轮的制造方法，再在配方工艺上把化工溶剂等有机挥发物替换为环保溶剂，选用与这些环保溶剂相容性较好的水性环氧固化剂，按传统无纺布抛光轮的叠合轮工艺，将多种原材料分别加在合适的温度下热融化后再与磨料、色粉、润滑材料等混合后形成耐磨胶浆，然后涂覆到尼龙纤维无纺布上制备叠合轮。水性环氧固化剂能与环保溶剂相溶，一般会将环氧树脂乳化，乳化后的环氧树脂胶浆能溶于环保溶剂，而且也有一些环保溶剂不需要乳化反应也能良好相溶不反应(在试验中发现，溶剂为水，环氧树脂和固化剂都为水性的情况下相溶不需要乳化)，是本方案的重要基础；加入的润滑剂起到抛磨时的散热作用避免工件生产高温烧伤；尼龙纤维无纺布主要起到对产品结构的增强的作用。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
本发明的基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其包括尼龙纤维无纺布和涂布于尼龙纤维无纺布上的耐磨胶浆，所述耐磨胶浆包括如下重量份的组分：环氧树脂100份，水性环氧固化剂50-250份，磨料150-300份，环保溶剂40-100份，助剂2-10份，润滑剂0-50份。
尼龙轮制备时，计量好所需的组分的配比及含量，把环氧树脂和水性环氧固化剂加热至30℃-40℃，在1500-3000r/min转速下依次加入环氧树脂、水性环氧固化剂、环保溶剂、助剂、磨料、润滑剂，并在室温搅拌3-10min得到耐磨浆料。
把混合好的耐磨浆料输送到涂覆机的两滚轴上，以300-900r/min的转速辊压在两滚轴间的尼龙纤维无纺布上，把带有耐磨浆砂的无纺布裁剪成所需产品规格的形状，叠压成具有不同层数和厚度的布块，然后用布块锁紧定型模板将布块固定成型。用翻转机械翻转3-8小时后进行脱模，得到半成品的布块，将布块晾置6-12小时后用冲床冲压成各种规格的抛磨轮半成品，抛磨轮半成品在热风烘炉中60-150摄氏度烘烤硫化2-24小时，自然降温到室温后出炉得到无纺布抛光轮叠合轮成品。
具体通过3个实施例进行说明，3个实施例的组分和用量如下表。
Figure BDA0003072281310000031
注：(1)TP1625，EP6210购买来源：衡阳拓创聚合新材料有限公司；
(2)E51，200型购买来源：巴陵石化公司；
以上实施例所用的溶剂为水和DBE，属于环保溶剂，使用过程没有挥发性有机物排放，其它组分亦不存在影响有机挥发物超标的问题，针对现有技术中使用化工溶剂或挥发性溶剂作为环氧稀释剂对环境有较大污染，有机挥发物容易超标，不符合环保政策要求，达不到环保生产的目的的问题，从实施例中可以看出有很好的解决，下表是传统方法和实施例的排放量对比：
Figure BDA0003072281310000041
注：挥发物种类：有机溶液。
由上表可看出，本发明的有害物质排放量为0，明显低于传统方法的排放量。
本发明实施例1-3的环保溶剂制得的尼龙轮与传统的化工溶剂生产的尼龙轮相比的优势见下表：
尼龙轮产品 纹路 软硬度 光白度
实施例1 较好 偏软 较好
实施例2 较好 偏软 较好
实施例3 较好 偏软 较好
传统尼龙轮 较好 偏硬 一般
测试相关数据：使用了实施例1、2、3制作的相同规格与传统尼龙轮做对比，偏软的尼龙轮适合抛光电镀和陶瓷等工件，不易刮伤工件表面，效果较好，而偏硬的传统尼龙轮适合抛不锈钢，铝材等硬度较高的工件。
在光白度的测试上，测试时使用相同材质工件做对比试抛，把试抛后的工件靠近光源目测工件反光程度，实施例的尼龙轮试抛的工件比传统尼龙轮试抛的工件表面亮度好。较好的光白度证明尼龙轮对工件的表面处理能力好。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，包括尼龙纤维无纺布和涂布于尼龙纤维无纺布上的耐磨胶浆，所述耐磨胶浆包括如下重量份的组分：
环氧树脂100份，
水性环氧固化剂50-250份，
磨料150-300份，
环保溶剂40-100份，
助剂2-10份，
润滑剂0-50份。
2.根据权利要求1所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，还包括色粉，所述色粉的重量份为5-15份。
3.根据权利要求1所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，所述环保溶剂为水，二价酸酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，乙二醇乙醚醋酸酯，丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，所选的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，甘油环氧树脂，丁烯环氧树脂，环戊二烯环氧树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，所选水性环氧固化剂为胺类固化剂、酸酐类固化剂、合成树脂类固化剂、潜伏型固化剂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，所选磨料选自黑碳化硅、绿碳化硅、白刚玉、棕刚玉、黑刚玉、单晶刚玉、锆刚玉、金刚石、氮化硼中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，所选助剂为偶联剂，塑化剂，促进剂，络合剂中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，所选的润滑剂选自滑石粉、高岭土、碳酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸锂、聚乙烯蜡粉、聚四氟乙烯蜡粉、聚酰胺蜡粉中的一种或多种。
9.根据权利要求2所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮，其特征在于，所选的色粉选自铁红粉、耐温红粉、炭黑、钛白粉、铬绿粉、橙黄粉中的一种或多种。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种基于水性环氧固化剂的尼龙轮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
计量好所需组分的配比及含量，把环氧树脂和水性环氧固化剂加热至30℃-40℃，然后在1500-3000r/min转速下依次加入环氧树脂、水性环氧固化剂、环保溶剂、助剂、磨料、润滑剂，并在室温搅拌3-10min得到耐磨浆料；
把混合好的耐磨浆料输送到涂覆机的两滚轴上，以300-900r/min的转速辊压在两滚轴间的尼龙纤维无纺布上，把带有耐磨浆砂的无纺布裁剪成所需产品规格的形状，叠压成具有不同层数和厚度的布块，然后用布块锁紧定型模板将布块固定成型；
用翻转机械翻转3-8小时后进行脱模，得到半成品的布块，将布块晾置6-12小时后用冲床冲压成各种规格的抛磨轮半成品，抛磨轮半成品在热风烘炉中60-150摄氏度烘烤硫化2-24小时，自然降温到室温后出炉得到无纺布抛光轮叠合轮成品。
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