无纺布涂附磨具用环氧树脂胶黏剂的制备及应用研究

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涂附磨具作为工业生产中必不可少的工具,有“工业牙齿”之誉,与现代工业发展有着密不可分的关系。无纺布涂附磨具具有弹性好、使用寿命长等特点,广泛应用于金属材料的磨削、抛光等领域。无纺布涂附磨具由磨料、环氧树脂胶黏剂、无纺布等组成,其中环氧树脂胶黏剂是非常重要的组分,其配方和性能直接决定着无纺布涂附磨具的性能。因此开发高性能的环氧树脂胶黏剂是本课题的重点研究内容。本文采用非等温DSC法对环氧树脂E51/聚酰胺651/芳香胺A体系进行了固化动力学研究,得到固化体系的表观活化能55.32kJ/mol,反应级数0.922;最佳起始固化温度为40℃,峰值温度为85℃,终止温度为120℃,确定了最佳固化工艺80℃/2h+120℃/2h。此外,还研究了环氧树脂E51/聚酰胺651/阳离子引发剂体系,比较了Yb(OTf)3、La(OTf)3、Er(OTf)3三种阳离子引发剂的催化效率,得出在110-150℃区间,Yb(OTf)3的催化效率最高,通过动力学方程Ozawa法与Kissinger法计算Ea与转化率α的关系,得出的结论是Ozawa法获得的平均表观活化能约是Kissinger法的1.1倍。研究了芳香胺A的加入量对环氧树脂E51/聚酰胺651体系的机械性能影响,发现当芳香胺A的加入量为0.14份(环氧树脂E51为1份)时,环氧树脂E51/聚酰胺651体系的剪切强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高86%、50%、8.3%,表明加入芳香胺A能够提高体系的机械性能。对环氧树脂E51/聚酰胺651/芳香胺A体系进行TG测试,当失重率为1%时,所需要的温度为333.8℃,比未加入芳香胺A时提高了近15℃,表明加入芳香胺A后能够提高体系的耐热性。将上述环氧树脂E51/聚酰胺651/芳香胺A体系应用在抛光材料中,制得的无纺布涂附磨具机械强度高、耐热性较好。然后在体系中分别加入增韧剂C和TDI聚醚型聚氨酯预聚体B,并优选出溶剂碳酸二甲酯(DMC),以增加体系的弹性。通过涂附磨具磨削效果的比较,发现加入TDI聚醚型聚氨酯预聚体B能够更好的提高涂附磨具的弹性,从而得出制备耐热性好、弹性高的涂附磨具的最优配方是TDI聚醚型聚氨酯预聚体B:E51:聚酰胺651:芳香胺A:DMC=20:10:6:1.4:5。
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