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　　以無紡布材料為基體制作的磨具是近幾年來發(fā)展起來的一種新型彈性研磨加工工具，它不但具有高效耐磨、使用方便、粉塵少而無污染、氣孔率高不易燒傷工件等優(yōu)良特性，而且由于其本身具有彈性骨架，使得其可用于較復雜形面和曲面的加工。它可以廣泛用于各工業(yè)部門的除銹、打毛、精磨和拋光，是一種很有前途的彈性磨削工具。

　　目前市場上的無紡布磨具，大多數(shù)采用雙酚A型環(huán)氧樹脂為膠粘劑，其為粘稠的液體或固體，不溶于水，溶于芳烴類、酮類等有機溶劑，有機溶劑易揮發(fā)、易燃易爆、有毒，隨著對環(huán)境保護的要求日益迫切和嚴格，使傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂的應用受到了很大的限制。所謂水性環(huán)氧樹脂是指通過物理或化學的方法，使環(huán)氧樹脂以微�；蛞旱蔚男问椒稚⒃谝运疄檫B續(xù)相的分散介質中而配制的穩(wěn)定分散體系。

　　本文研究的水乳型體系是在乳化劑的作用下，環(huán)氧樹脂以液滴的形式分散于水中形成半透明至乳白色的乳液體系。液滴表面為具有親水性基團的乳化劑分子，液滴內(nèi)部為疏水性的環(huán)氧樹脂分子。

　　2實驗部分

　　2.1原材料

　　E-44環(huán)氧樹脂，藍星新材料無錫樹脂廠

　　過氧化苯甲酰，天津市科密歐化學試劑有限公司

　　無紡布、固化劑、乳化劑等

　　2.2水性環(huán)氧樹脂的合成

　　取60g E-44環(huán)氧樹脂用40ml正丁醇預溶好，加到裝有攪拌器，冷凝管及溫度計的三口燒瓶中。再加入用丙酮溶解好的0.9g（環(huán)氧樹脂總量的1.5%）過氧化苯甲酰（BPO）溶液，同時在10～20min內(nèi)將體系溫度升到90℃，緩慢滴加6g（環(huán)氧樹脂總量的10%）接枝單體,30～60min內(nèi)滴加完成，同時升溫至100℃，恒溫反應3h。待體系溫度冷卻到50℃，在高速攪拌條件下加入大約10ml的乳化劑，調節(jié)體系pH為7～8。在50℃恒溫攪拌1h,再加30ml左右的水，保溫半小時，即制得水性環(huán)氧樹脂體系。

　　2.3無紡布磨具的制備

　　將制備的水性環(huán)氧樹脂和棕剛玉、乙醇、拋光劑、流平劑等按一定比例混合，然后按照調漿一淋膠一軋輥一疊合一固化一形狀加工的順序成型。

　　3結果與討論

　　3.1紅外光譜分析

　　接枝反應型是通過接枝共聚將親水基團引入環(huán)氧樹脂,一般是將環(huán)氧樹脂溶于溶劑中，再投入適量的含羧基單體及引發(fā)劑，加熱反應，使環(huán)氧樹脂分子中的亞甲基-CH2-或-CH-成為活性點而引發(fā)單體聚合，生成含富羧基的改性環(huán)氧樹脂，加氨水中和，再加入水后即可制得水性環(huán)氧樹脂。通過接枝法，合成了分子中既保留環(huán)氧基，又具有親水性基團的改性環(huán)氧樹脂，并用紅外光譜對其結構進行了表征。

　　圖1水性環(huán)氧樹脂紅外光譜圖

　　圖2水性環(huán)氧樹脂固化后的紅外光譜圖

　　圖1為自制水性環(huán)氧樹脂的紅外光譜圖：從圖中可以在1716.72 cm-1處出現(xiàn)吸收峰，這是C=O的特征吸收峰，說明改性環(huán)氧樹脂分子鏈上接上相應的羧基親水基團，而在910cm-1左右存在環(huán)氧基團特征吸收峰。圖2為三乙醇胺固化水性環(huán)氧樹脂紅外光譜圖，與圖1比較發(fā)現(xiàn)910cm-1處的環(huán)氧基團吸收峰消失，說明三乙醇胺與自制水性環(huán)氧樹脂固化反應完全。

　　3.2水性環(huán)氧樹脂的固化性能

　　取自制的水性環(huán)氧樹脂及固化劑三乙醇胺和二乙烯三胺各按理論用量配制，放在所需固化條件下，見表1，固化效果良好。

　　對兩種樣品進行粘結強度測定，測試表明采用三乙醇胺和二乙烯三胺固化效果較好，其中三乙醇胺的粘結強度≥8.6Mpa（非粘接面斷裂），粘接效果良好。

　　3.3無紡布拋光磨具的性能研究

　　將制備的水性環(huán)氧樹脂按一定的配方和工藝制備無紡布拋光磨具，并采用該磨具拋光不同的材料表面，并使用光亮度檢測儀對不同材料的拋光前后的光亮度進行檢測，得到如下數(shù)據(jù)：

　　從表2可以看出，采用水性環(huán)氧樹脂制備的無紡布拋光磨具在拋光地板磚、刀具等材料時具有較大的優(yōu)勢，其光亮度分別提高20%和28%，達到了預期效果。

　　本文同時采用顯微鏡觀察無紡布拋光磨具的微觀結構和被拋光材料的表面，如右所示：

　　從圖3和圖4可以發(fā)現(xiàn)，水性環(huán)氧樹脂粘接牢固，分布均勻，沒有明顯的結團現(xiàn)象；拋光后的刀具材料表面劃痕均勻，沒有明顯的大劃痕或缺陷，具有良好的表面光潔度和亮度。

　　4結論

　　本文采用單體接枝改性環(huán)氧樹脂來制備水性環(huán)氧樹脂，并采用水性環(huán)氧樹脂制備的無紡布拋光磨具，研究表明制備水性環(huán)氧樹脂無紡布拋光磨具適合拋光拋光地板磚、刀具等材料，拋光磨具中水性環(huán)氧樹脂粘接牢固，分布均勻，沒有明顯的結團現(xiàn)象，拋光后的刀具材料表面劃痕均勻，具有良好的表面光潔度和亮度。

    來源：磨料磨具