CN114316301A - 一种用于固化纤维的丙烯酸乳液及其制备方法、尼龙喷胶棉及其制备方法和磨砂轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于固化纤维的丙烯酸乳液及其制备方法、尼龙喷胶棉及其制备方法和磨砂轮。其中，用于固化纤维的丙烯酸乳液设计为核壳结构，外层采用丙烯酸丁酯，具有优异的耐溶剂特性，能够阻挡小分子溶剂进入胶膜破坏内层结构，用于制备尼龙喷胶棉能够很好地提升其耐溶剂性能。以尼龙喷胶棉为组分制得的磨砂轮的耐热性和耐摩擦性得到显著提升。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯酸乳液及其制备和应用领域，特别涉及一种用于固化纤维的丙烯酸乳液及其制备方法、尼龙喷胶棉及其制备方法和磨砂轮。
背景技术
尼龙磨砂轮是一种用于金属，玉器，塑料以及陶瓷表面打磨的抛光材料，磨砂轮主要由尼龙纤维喷胶棉、金刚砂、环氧树脂混合加热固化而成。金刚砂、环氧树脂提供打磨性能，而尼龙喷胶棉主要作为载体。尼龙磨砂轮在制备时需要把尼龙纤维喷胶棉浸泡在金刚砂和环氧树脂的混合物中，为了让金刚砂和环氧树脂可以充分进入到喷胶棉内部，要求尼龙纤维喷胶棉浸泡时不能软化和变形，因此尼龙纤维喷胶棉需要具备耐溶剂的特性。
尼龙纤维喷胶棉耐溶剂、不软化变形的特性主要取决于制备尼龙纤维喷胶棉的乳液。此外，用于制备尼龙纤维喷胶棉的乳液还需要具备耐热的效果。磨砂轮在打磨时会产生高温，尼龙纤维在高温条件下会跟随环氧树脂碳化变成粉尘，丙烯酸乳液如果耐热不好，在碳化前变软，不但会在打磨器件上留下黑痕，而且磨轮消耗快，降低磨轮使用寿命。而目前市面的产品普遍不能兼顾这两个性能。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，旨在解决现有技术中用于制备尼龙纤维喷胶棉的丙烯酸乳液耐溶剂和耐热性能不足的技术问题。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸丁酯15～25份、甲基丙烯酸甲酯50～65份、丙烯酸乙酯5～15份、乳化剂1～2份、氧化剂0.15～0.3份、还原剂0.15～0.3份、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯1～3份、乙烯基三甲氧基硅烷0.1～0.6份、缓冲剂0.2～0.4份、链转移剂0.01～0.03份、去离子水100份。
所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，其中，所述链转移剂为2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。
所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，其中，所述乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠中的一种或两种。
所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，其中，所述氧化剂为过硫酸盐。
所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，其中，所述还原剂包括抗坏血酸、亚硫酸氢钠、七水合硫酸亚铁、焦亚硫酸钠中的一种或两种。
一种丙烯酸乳液的制备方法，用于制备上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，包括以下步骤：
步骤S001.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、链转移剂、乳化剂和40份去离子水加入乳化缸中，搅拌1小时乳化，制得乳化液A备用，其中丙烯酸丁酯的添加量为丙烯酸丁酯总量的95％；
步骤S002.将缓冲剂以及剩余的去离子水加入到反应缸内，升温至40℃；
步骤S003.将5％的乳化液A加入到反应缸内，加入一半的氧化剂和还原剂，反应1小时；
步骤S004.将乳化缸内剩余的乳化液A以及剩余的氧化剂和还原剂滴加至反应缸内，滴加时间控制在8～10小时，温度保持在40～45℃；在滴加至第7个小时时，将剩余的丙烯酸丁酯加入乳化缸内与乳化液A混合均匀得到乳化液B，然后继续滴加乳化液B，滴加完毕后40℃保温2小时，降温后得到成品。
一种尼龙喷胶棉，包括以下组分：尼龙纤维以及上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液。
所述的尼龙喷胶棉，其中，所述尼龙纤维的密度为200g/m2，所述丙烯酸乳液的用量为尼龙纤维重量的28％～32％。
一种尼龙喷胶棉的制备方法，用于制备上述的尼龙喷胶棉，包括以下步骤：将尼龙纤维梳理成网，喷淋上胶，上胶采用的胶粘剂为上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，上胶完成后放入烘箱经150℃烘干定型，得到尼龙喷胶棉。
一种磨砂轮，包括以下组分：金刚砂、环氧树脂以及上述的尼龙喷胶棉。
有益效果：
本发明提供了一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，乳液设计为核壳结构，外层采用丙烯酸丁酯具有优异的耐溶剂特性，阻挡小分子溶剂进入胶膜破坏内层结构。内层高TG单体更耐热，受热不变形，可以让磨砂轮更耐磨。3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯与丙烯酸单体组分共聚后，在加热烘干条件下，异氰酸基会迅速与水汽发生反应，形成具有网状结构的高分子聚合物，网状结构聚合物具有比一般丙烯酸聚合物更高的硬度、韧性和更好的耐热性，大幅改善丙烯酸聚合物热粘冷脆的特点，在磨砂轮碳化前不会发粘。
本发明还提供了一种丙烯酸乳液的制备方法，用于制备上述的丙烯酸乳液，该方法采用将反应温度控制在40～45℃，保证异氰酸基可以在反应中保持稳定，并采用核壳聚合技术，制备出具有优异耐溶剂特性的乳液。
本发明还提供了一种由上述丙烯酸乳液制备的尼龙纤维喷胶棉，具有耐溶剂、不易软化等的特点。使用该尼龙纤维喷胶棉所制备的磨砂轮耐磨性好，用于打磨时，打磨件表面不会发黑，可有效维护打磨件表面的美观性。
本发明还提供了一种尼龙纤维喷胶棉的制备方法，将尼龙纤维成网后，再经上胶以及烘干定型后可得到上述的尼龙纤维喷胶棉，该制备方法工艺简单，容易实现。
本发明还提供了一种磨砂轮，包括金刚砂、环氧树脂以及上述的尼龙喷胶棉，其耐磨性和耐热性好，用于打磨器件时不会导致器件表面大面积发黑，能够更好保持器件表面的美观性。
附图说明
图1为对比例1、对比例2以及实施例4、实施例5制得的磨砂轮打磨板材后的效果对比图。
具体实施方式
本发明提供一种用于固化纤维的丙烯酸乳液及其制备方法、尼龙喷胶棉及其制备方法和磨砂轮，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸丁酯15～25份、甲基丙烯酸甲酯50～65份、丙烯酸乙酯5～15份、乳化剂1～2份、氧化剂0.15～0.3份、还原剂0.15～0.3份、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯(m-TMI)1～3份、乙烯基三甲氧基硅烷0.1～0.6份、缓冲剂0.2～0.4份、链转移剂0.01～0.03份、去离子水100份。
甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯主要用于构建乳液粒的内层结构，高TG的内层结构耐热性更强，固化后耐磨性更好。丙烯酸丁酯为长链单体，相比甲基丙烯酸甲酯具有更好的耐溶剂效果，设计外层的长链单体更多可以使乳液粒的耐溶剂性能更好，所制备的尼龙纤维喷胶棉浸泡于环氧树脂中不软化变形。m-TMI是含有双键的异氰酸酯，可以通过氧化还原反应与丙烯酸酯单体进行合成反应，m-TMI与水反应过程慢，可以在乳化剂及链转移剂的保护下完成合成反应。m-TMI与丙烯酸单体共聚后，在加热烘干条件下，异氰酸基会迅速与水汽发生反应，形成具有网状结构的高分子聚合物，网状结构聚合物具有比一般丙烯酸聚合物更高的硬度和韧性。
乙烯基三甲氧基硅烷的硅烷遇水会水解成硅醇，硅醇与丙烯酸酯上的羧基和羟基发生反应，从而加强乳液的附着力和耐水性。硅烷与无机物表面具有特殊的结合作用，常用于玻璃纤维制品的浸润剂，用以提高粘合剂与玻纤的结合力。磨砂轮的金刚砂化学组成与玻璃纤维一样，硅烷的存在可提升尼龙棉与金刚砂的结合力，有效改善打磨过程掉砂现象，提高磨砂轮的使用寿命。
作为一种改进，所述链转移剂为2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(简称AMSD)。AMSD可以对异氰酸基团进行保护，其他含有硫醇基团的链转移剂会与异氰酸基反应生成不溶凝胶，而AMSD是含有乙烯基的链转移剂，作用接近丙烯酸单体，不会与m-TMI发生反应。
作为一种改进，所述乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠中的一种或两种。上述乳化剂组分均为阴离子乳化剂，其乳化能力强，生产的丙烯酸乳液雾化效果好，适用于喷胶棉的喷淋上胶工艺。
作为一种改进，所述氧化剂为过硫酸盐。过硫酸盐是水溶性的氧化剂，容易在水中产生自由基引发反应，不同的金属离子可以有效控制乳液的反应速度。所述过硫酸盐可以为过硫酸铵，过硫酸钠，过硫酸钾中的一种。
作为一种改进，所述还原剂包括抗坏血酸、亚硫酸氢钠、七水合硫酸亚铁、焦亚硫酸钠中的一种或两种。其中，七水合硫酸亚铁是极强的还原剂，其他为相对温和的还原剂，在使用时可以将七水合硫酸亚铁与其他还原剂搭配使用，以降低氧化还原反应的引发温度。
一种丙烯酸乳液的制备方法，用于上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，包括以下步骤：
步骤S001.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、链转移剂、乳化剂和40份去离子水加入乳化缸中，搅拌1小时乳化，制得乳化液A备用，其中丙烯酸丁酯的添加量为丙烯酸丁酯总量的95％；
步骤S002.将缓冲剂以及剩余的去离子水加入到反应缸内，升温至40℃；
步骤S003.将5％的乳化液A加入到反应缸内，加入一半的氧化剂和还原剂，反应1小时；采用核壳聚合技术，将5％的丙烯酸丁酯在反应后期加入，可以降低乳胶粒壳层Tg，形成硬核软壳的乳胶粒；
步骤S004.将乳化缸内剩余的乳化液A以及剩余的氧化剂和还原剂滴加至反应缸内，滴加时间控制在8～10小时，温度保持在40～45℃；在滴加至第7个小时时，将剩余的丙烯酸丁酯加入乳化缸内与乳化液A混合均匀得到乳化液B，然后继续滴加乳化液B，滴加完毕后40℃保温2小时，降温后得到成品。丙烯酸乳液制备时的反应温度控制在40～45℃，可以保证反应过程中异氰酸基保持稳定。
一种尼龙喷胶棉，包括以下组分：尼龙纤维以及上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液。
所述尼龙纤维的密度为200g/m2，所述丙烯酸乳液的用量为尼龙纤维重量的28％～32％。
一种尼龙喷胶棉的制备方法，用于制备上述的尼龙喷胶棉，包括以下步骤：将尼龙纤维梳理成网，喷淋上胶，上胶采用的胶粘剂为上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，上胶完成后放入烘箱经150℃烘干定型，得到尼龙喷胶棉。
一种磨砂轮，包括以下组分：金刚砂、环氧树脂以及上述的尼龙喷胶棉。
实施例1
一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸丁酯15份、甲基丙烯酸甲酯65份、丙烯酸乙酯15份、十二烷基苯磺酸钠1.3份、过硫酸铵0.18份、亚硫酸氢钠0.17份、硫酸亚铁0.01份、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.1份、缓冲剂0.25份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯0.01份、去离子水100份。
所述用于固化纤维的丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：
步骤S001.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、十二烷基苯磺酸钠和40份去离子水加入乳化缸中，搅拌1小时乳化，制得乳化液A备用，其中丙烯酸丁酯的添加量为丙烯酸丁酯总量的95％；
步骤S002.将缓冲剂以及剩余的去离子水加入到反应缸内，升温至40℃；
步骤S003.将5％的乳化液A加入到反应缸内，加入一半的过硫酸铵、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁，反应1小时；
步骤S004.将乳化缸内剩余的乳化液A以及剩余的过硫酸铵、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁滴加至反应缸内，滴加时间控制在8～10小时，温度保持在40～45℃；在滴加至第7个小时时，将剩余的丙烯酸丁酯加入乳化缸内与乳化液A混合均匀得到乳化液B，然后继续滴加乳化液B，滴加完毕后40℃保温2小时，降温后得到成品。
将获得的丙烯酸乳液用于制备尼龙喷胶棉。尼龙喷胶棉的制备方法包括以下步骤：将尼龙纤维梳理成网，喷淋上胶，上胶采用的胶粘剂为上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，上胶完成后放入烘箱经150℃烘干定型，得到尼龙喷胶棉。其中，尼龙纤维的密度为200g/m2，所述丙烯酸乳液的用量为尼龙纤维重量的30％。
将获得尼龙喷胶棉用于制备磨砂轮。磨砂轮的制备方法包括以下步骤：将金刚砂，环氧树脂，填充剂混合均匀，再浇注到尼龙喷胶棉上挤压，将混合料均匀分布在尼龙棉内部，根据磨砂轮尺寸要求对尼龙喷胶棉进行层压，裁剪成磨砂轮形状，然后经过高温烧结得出磨砂轮。
实施例2
一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸丁酯25份、甲基丙烯酸甲酯50份、丙烯酸乙酯15份、十二烷基苯磺酸钠0.7份、脂肪醇醚硫酸钠1份、过硫酸铵0.18份、亚硫酸氢钠0.17份、硫酸亚铁0.01份、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.1份、缓冲剂0.25份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯0.02份、去离子水100份。
所述用于固化纤维的丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：
步骤S001.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠和40份去离子水加入乳化缸中，搅拌1小时乳化，制得乳化液A备用，其中丙烯酸丁酯的添加量为丙烯酸丁酯总量的95％；
步骤S002.将缓冲剂以及剩余的去离子水加入到反应缸内，升温至40℃；
步骤S003.将5％的乳化液A加入到反应缸内，加入一半的过硫酸铵、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁，反应1小时；
步骤S004.将乳化缸内剩余的乳化液A以及剩余的过硫酸铵、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁滴加至反应缸内，滴加时间控制在8～10小时，温度保持在40～45℃；在滴加至第7个小时时，将剩余的丙烯酸丁酯加入乳化缸内与乳化液A混合均匀得到乳化液B，然后继续滴加乳化液B，滴加完毕后40℃保温2小时，降温后得到成品。
将获得的丙烯酸乳液用于制备尼龙喷胶棉。尼龙喷胶棉的制备方法包括以下步骤：将尼龙纤维梳理成网，喷淋上胶，上胶采用的胶粘剂为上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，上胶完成后放入烘箱经150℃烘干定型，得到尼龙喷胶棉。其中，尼龙纤维的密度为200g/m2，所述丙烯酸乳液的用量为尼龙纤维重量的28％。
将获得尼龙喷胶棉用于制备磨砂轮。磨砂轮的制备方法包括以下步骤：将金刚砂，环氧树脂，填充剂混合均匀，再浇注到尼龙喷胶棉上挤压，将混合料均匀分布在尼龙棉内部，根据磨砂轮尺寸要求对尼龙喷胶棉进行层压，裁剪成磨砂轮形状，然后经过高温烧结得出磨砂轮。
实施例3
一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸丁酯25份、甲基丙烯酸甲酯50份、丙烯酸乙酯15份、十二烷基硫酸钠0.7份、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠1.3份、过硫酸钠0.18份、焦亚硫酸钠0.17份、硫酸亚铁0.01份、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯1份、乙烯基三甲氧基硅烷0.5份、缓冲剂0.2份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯0.03份、去离子水100份。
所述用于固化纤维的丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：
步骤S001.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠和40份去离子水加入乳化缸中，搅拌1小时乳化，制得乳化液A备用，其中丙烯酸丁酯的添加量为丙烯酸丁酯总量的95％；
步骤S002.将缓冲剂以及剩余的去离子水加入到反应缸内，升温至40℃；
步骤S003.将5％的乳化液A加入到反应缸内，加入一半的过硫酸钠、焦亚硫酸钠和硫酸亚铁，反应1小时；
步骤S004.将乳化缸内剩余的乳化液A以及剩余的过硫酸钠、焦亚硫酸钠和硫酸亚铁滴加至反应缸内，滴加时间控制在8～10小时，温度保持在40～45℃；在滴加至第7个小时时，将剩余的丙烯酸丁酯加入乳化缸内与乳化液A混合均匀得到乳化液B，然后继续滴加乳化液B，滴加完毕后40℃保温2小时，降温后得到成品。
将获得的丙烯酸乳液用于制备尼龙喷胶棉。尼龙喷胶棉的制备方法包括以下步骤：将尼龙纤维梳理成网，喷淋上胶，上胶采用的胶粘剂为上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，上胶完成后放入烘箱经150℃烘干定型，得到尼龙喷胶棉。其中，尼龙纤维的密度为200g/m2，所述丙烯酸乳液的用量为尼龙纤维重量的30％。
将获得尼龙喷胶棉用于制备磨砂轮。磨砂轮的制备方法包括以下步骤：将金刚砂，环氧树脂，填充剂混合均匀，再浇注到尼龙喷胶棉上挤压，将混合料均匀分布在尼龙棉内部，根据磨砂轮尺寸要求对尼龙喷胶棉进行层压，裁剪成磨砂轮形状，然后经过高温烧结得出磨砂轮。
实施例4
一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸丁酯25份、甲基丙烯酸甲酯55份、丙烯酸乙酯5份、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠1.8份、过硫酸钠0.18份、焦亚硫酸钠0.17份、硫酸亚铁0.01份、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯2份、乙烯基三甲氧基硅烷0.3份、缓冲剂0.4份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯0.02份、去离子水100份。
所述用于固化纤维的丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：
步骤S001.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠和40份去离子水加入乳化缸中，搅拌1小时乳化，制得乳化液A备用，其中丙烯酸丁酯的添加量为丙烯酸丁酯总量的95％；
步骤S002.将缓冲剂以及剩余的去离子水加入到反应缸内，升温至40℃；
步骤S003.将5％的乳化液A加入到反应缸内，加入一半的过硫酸钠、焦亚硫酸钠和硫酸亚铁，反应1小时；
步骤S004.将乳化缸内剩余的乳化液A以及剩余的过硫酸钠、焦亚硫酸钠和硫酸亚铁滴加至反应缸内，滴加时间控制在8～10小时，温度保持在40～45℃；在滴加至第7个小时时，将剩余的丙烯酸丁酯加入乳化缸内与乳化液A混合均匀得到乳化液B，然后继续滴加乳化液B，滴加完毕后40℃保温2小时，降温后得到成品。
将获得的丙烯酸乳液用于制备尼龙喷胶棉。尼龙喷胶棉的制备方法包括以下步骤：将尼龙纤维梳理成网，喷淋上胶，上胶采用的胶粘剂为上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，上胶完成后放入烘箱经150℃烘干定型，得到尼龙喷胶棉。其中，尼龙纤维的密度为200g/m2，所述丙烯酸乳液的用量为尼龙纤维重量的32％。
将获得尼龙喷胶棉用于制备磨砂轮。磨砂轮的制备方法包括以下步骤：将金刚砂，环氧树脂，填充剂混合均匀，再浇注到尼龙喷胶棉上挤压，将混合料均匀分布在尼龙棉内部，根据磨砂轮尺寸要求对尼龙喷胶棉进行层压，裁剪成磨砂轮形状，然后经过高温烧结得出磨砂轮。
实施例5
一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，按重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸乳液由以下原料反应所得：丙烯酸丁酯20份、甲基丙烯酸甲酯55份、丙烯酸乙酯12份、十二烷基二苯醚二磺酸钠1.5份、过硫酸铵0.3份、抗坏血酸0.12份、硫酸亚铁0.01份、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯1.8份、乙烯基三甲氧基硅烷0.45份、缓冲剂0.2份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯0.02份、去离子水100份。
所述用于固化纤维的丙烯酸乳液的制备方法包括以下步骤：
步骤S001.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯、十二烷基二苯醚二磺酸钠和40份去离子水加入乳化缸中，搅拌1小时乳化，制得乳化液A备用，其中丙烯酸丁酯的添加量为丙烯酸丁酯总量的95％；
步骤S002.将缓冲剂以及剩余的去离子水加入到反应缸内，升温至40℃；
步骤S003.将5％的乳化液A加入到反应缸内，加入一半的过硫酸铵、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁，反应1小时；
步骤S004.将乳化缸内剩余的乳化液A以及剩余的的过硫酸铵、亚硫酸氢钠和硫酸亚铁滴加至反应缸内，滴加时间控制在8～10小时，温度保持在40～45℃；在滴加至第7个小时时，将剩余的丙烯酸丁酯加入乳化缸内与乳化液A混合均匀得到乳化液B，然后继续滴加乳化液B，滴加完毕后40℃保温2小时，降温后得到成品。
将获得的丙烯酸乳液用于制备尼龙喷胶棉。尼龙喷胶棉的制备方法包括以下步骤：将尼龙纤维梳理成网，喷淋上胶，上胶采用的胶粘剂为上述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，上胶完成后放入烘箱经150℃烘干定型，得到尼龙喷胶棉。其中，尼龙纤维的密度为200g/m2，所述丙烯酸乳液的用量为尼龙纤维重量的30％。
将获得尼龙喷胶棉用于制备磨砂轮。磨砂轮的制备方法包括以下步骤：将金刚砂，环氧树脂，填充剂混合均匀，再浇注到尼龙喷胶棉上挤压，将混合料均匀分布在尼龙棉内部，根据磨砂轮尺寸要求对尼龙喷胶棉进行层压，裁剪成磨砂轮形状，然后经过高温烧结得出磨砂轮。
将实施例1-5制得的磨砂轮进行耐溶剂测试、耐热性以及耐磨性测试。其中耐溶剂效果通过观察磨砂轮侧面线条得出，若尼龙喷胶棉的耐溶剂性能不好，在磨砂轮制备中会因环氧树脂而变软形成线条，最终制得的磨砂轮侧面可以观察到有线条。耐热性能通过观察打磨件发黑情况得出。耐磨性通过磨砂轮使用寿命来表征，磨砂轮使用寿命测试参照《GB/T2493-2013砂轮的回转试验方法》进行。
为了能更好地体现本发明的进步性，进行上述测试时以现有产品作为对比例，对比例1的磨砂轮型号为力泉8171，对比例2的磨砂轮型号为巴德富AS5238。
对比例1-2以及实施例1-5的各项测试结果见下表：
从上述结果可以看出，现有技术(对比例1和对比例2)的磨砂轮侧面均有多条线条，而实施例1-5的磨砂轮侧面无线条形成，说明本发明的耐溶剂性能更佳。请参阅图1(图中，1号、2号、3号和4号区分别对应对比例2、实施例4、对比例1和实施例5打磨件发黑情况)，结合上述测试结果，从打磨件发黑情况上看，使用实施例1-5的磨砂轮打磨后，打磨件的表面无发黑或只形成一条黑痕，远优于对比例1和对比例2，说明本发明的耐热性更好。从使用寿命上比较，本发明的可持续打磨时间也大于对比例1和2，耐磨性更好。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于固化纤维的丙烯酸乳液，其特征在于，按重量份数计算，包括以下组分：丙烯酸丁酯15～25份、甲基丙烯酸甲酯50～65份、丙烯酸乙酯5～15份、乳化剂1～2份、氧化剂0.15～0.3份、还原剂0.15～0.3份、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯1～3份、乙烯基三甲氧基硅烷0.1～0.6份、缓冲剂0.2～0.4份、链转移剂0.01～0.03份、去离子水100份。
2.根据权利要求1所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，其特征在于，所述链转移剂为2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯。
3.根据权利要求1所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，其特征在于，所述乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、磺基琥珀酸癸基聚氧乙烯(6)醚酯二钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、脂肪醇醚硫酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，其特征在于，所述氧化剂为过硫酸盐。
5.根据权利要求1所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，其特征在于，所述还原剂包括抗坏血酸、亚硫酸氢钠、七水合硫酸亚铁、焦亚硫酸钠中的一种或两种。
6.一种丙烯酸乳液的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-5任一项所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，包括以下步骤：
步骤S001.将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、3-异丙基-二甲基苄基异氰酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、链转移剂、乳化剂和40份去离子水加入乳化缸中，搅拌1小时乳化，制得乳化液A备用，其中丙烯酸丁酯的添加量为丙烯酸丁酯总量的95％；
步骤S002.将缓冲剂以及剩余的去离子水加入到反应缸内，升温至40℃；
步骤S003.将5％的乳化液A加入到反应缸内，加入一半的氧化剂和还原剂，反应1小时；
步骤S004.将乳化缸内剩余的乳化液A以及剩余的氧化剂和还原剂滴加至反应缸内，滴加时间控制在8～10小时，温度保持在40～45℃；在滴加至第7个小时时，将剩余的丙烯酸丁酯加入乳化缸内与乳化液A混合均匀得到乳化液B，然后继续滴加乳化液B，滴加完毕后40℃保温2小时，降温后得到成品。
7.一种尼龙喷胶棉，其特征在于，包括以下组分：尼龙纤维以及权利要求1～5任一项所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液。
8.根据权利要求7所述的尼龙喷胶棉，其特征在于，所述尼龙纤维的密度为200g/m2，所述丙烯酸乳液的用量为尼龙纤维重量的28％～32％。
9.一种尼龙喷胶棉的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求7所述的尼龙喷胶棉，包括以下步骤：将尼龙纤维梳理成网，喷淋上胶，上胶采用的胶粘剂为权利要求1～5任一项所述的用于固化纤维的丙烯酸乳液，上胶完成后放入烘箱经150℃烘干定型，得到尼龙喷胶棉。
10.一种磨砂轮，其特征在于，包括以下组分：金刚砂、环氧树脂以及权利要求7所述的尼龙喷胶棉。
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