无溶剂型环氧胶粘剂用于尼龙抛光轮

无溶剂型环氧胶粘剂用于尼龙抛光轮

（长沙新德航化工有限公司  卢学军）

聚酰胺树脂配合双酚A环氧树脂E-44或128作为胶黏剂，用于尼龙抛光轮的制作工艺，在国内已有多年的应用历史,给行业的发展做出了很大的贡献。因为聚酰胺固化剂颜色浅，韧性好，对刚玉、碳化硅等磨料分散性好，对磨料和尼龙粘接强度高的特点，而得到广泛应用。但是，聚酰胺树脂也存在天然的缺陷，阻碍着不织布抛光轮行业继续朝精细化、专业化、高端化方向的发展。

自我司MH3650投放市场以来，性能反馈良好，较聚酰胺固化剂有大幅度提升。同时反映出了几个问题。一是夏季操作时间短，导致溶剂残留多，后续溶剂的挥发而引起粘接强度的下降；二是因烘箱温度不均匀，加温固化引起抛光轮变色。

因此，在保留MH3650和聚酰胺优点的前提下，改进缺陷，我们再开发了一种专用于尼龙纤维轮的改性胺固化剂MH-3165，降低混合粘度，少加或者不加溶剂，有效降低了VOC的排放，低碳环保。

一、聚酰胺树脂的缺点

1. 因该体系耐温和硬度都比较低，尼龙纤维轮抛磨时，界面的瞬间发热极易超过聚酰胺的玻璃化温度 ，导致粘接强度下降，胶水发粘，易引起发黑和掉砂现象。尽管通过润滑剂的添加可降低磨擦系数和发热量，但润滑剂的添加也因此降低了胶水耐热性，因此耐热不够引起的问题仍然不少。尤其在秋、夏季气温高的时候尤其容易出现质量问题。

2. 聚酰胺分子结构富含酰胺键，在温度和水的作用下容易引起分子断链，引起胶体强度和粘接强度和耐热进一步下降。尼龙轮打磨时的瞬间发热，导致在湿磨环境下粘接强度很快衰减，掉砂现象就发生了。

3. 制作好的尼龙抛光轮，在气候潮湿环境下放置较长时间，因磨料和尼龙均为极性分子，吸水性很强。若胶水同样具有较强的亲水性，水分不断渗透到粘接界面，导致粘接失效。这是因为环氧胶固化后，憎水性不够引起的。所以在潮湿环境下放置时间较长的纤维轮粘接强度会下降，再上机打磨时就可能出现掉砂现象。

4、聚酰胺粘度高，需要较大的溶剂添加量才能满足操作性能的要求，无形中加大了VOC 的排放，污染大气环境。

二、MH-3165固化剂的特点

针对聚酰胺和MH3650固化剂的缺陷，充分保留其优点，我们再度开发了MH-3165低粘度固化剂用于尼龙抛光轮的生产，它具有以下的特点：

1. 表面活性剂的分子结构，对碳化硅，刚玉等磨料具有良好的分散性，不易团聚，不易分层，不易发黑和导致磨料硬块刮伤工件。

2. 相比聚酰胺，对128环氧配比1:1，具有很低的粘度，既是固化剂又是稀释剂，可降低甚至排除溶剂的添加和溶剂的排放量（VOC)，降低火灾等级，更加环保高效.

3. 具有几乎和聚酰胺等同的韧性和操作时间。。

4. 耐热性显著高于650约15℃，硬度提高。

5. 相对聚酰胺，耐水性、耐溶剂性、耐湿热老化性能和湿粘接能力大幅度提升。

6. 多胺基和长碳链的分子结构对磨料，尼龙等极性界面粘接强度高；不含酰胺键，不易发生水解；憎水性强，“荷叶效应”明显，水份不易渗透到界面，保证了粘接的稳定性。比如在湿度较大的环境中，尼龙和磨料没有经过烘干的前提下，MH3165比650具有更高的粘接强度和耐久性。

7. 较低的能耗，无需120℃后固化，80℃ 2小时固化具有足够的固化度和硬度.

8. 颜色浅，加温固化不容易变色，保色性好。

9. 长达3小时的操作时间，保证小部分溶剂挥发充分，固化物性能接近无溶剂环氧树脂的性能。

10. 湿度较大的环境下常温固化，表面也不会出现白桦和油面。

11．溶剂的加量大幅度降低后，胶水添加磨料后的抗沉性大幅度降低，过机后分布更加均匀，而粘接强度大幅度提高。

12.

四．典型参考配方（仅供参考）

1. 参与配方

     128                                                 4KG             

                              MH-3165                                           4KG             

                               热酒精预先溶解的硬脂酸钙混合物                   1-2KG

180目棕刚玉                                          16KG

硅烷偶联剂KH560                                  《1%

      合计                                           

  酒精加温到40-45°C左右，加入硬脂酸钙，低速混合搅拌，经过24小时左右的溶解，肉眼观察成均匀糊状即可使用；酒精的用量根据环境温度和溶解度调节。

    如选择添加硅烷偶联剂，因具有表面活性剂特点的偶联剂很快分散到尼龙和磨料界面，环氧基可以同尼龙反应形成化学键，故KH560优于KH550；但要控制用量，过多的偶联剂（》1%），不仅增加成本，对界面粘接强度提高效果反而下降。

2. 工艺简介：称量胶水，准备纤维，混合胶水，压制棉片，风干20-30分钟，进模具定型，常温8-24小时后，80℃X2H 固化，冷却后出货。

3. 主要参数对比：

总之，该材料及工艺大幅度降低了VOC的排放，节省了溶剂和烘烤成本，固化后耐水性好，对尼龙和磨料锚固力强，相比大量添加溶剂的体系，粘接强度有大幅度的提高。MH-3165就能制作出性能显著优于聚酰胺的尼龙抛光轮，性价比高。