水性环氧树脂涂料应用进展 - 水性环氧树脂 涂料
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水性环氧树脂涂料应用进展
水性环氧树脂涂料应用进展
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摘　要：介绍了水性环氧树脂的制备和水性环氧地坪涂料的配方筛选，综述了近年水性环氧涂料的应用及技术进展．关键词：水性环氧树脂；涂料；制备；应用
　　近年来，随着人们环保意识的加强，不含挥发性有机物和有害空气污染物的低挥发份有机物的环氧树脂体系已成为国内外环氧树脂水性化研究的热点，水性环氧树脂的研究和应用日益得到人们的重视。如今国内外90％以上的涂料企业都从事水性环氧涂料的应用和开发，发展前景十分喜人。我们深信，今后水性环氧涂料的广泛应用，一定会引起社会各方面高度关注。　　据报道，2010年我国涂料用环氧树脂只占环氧树脂总消费量的48％，而国外涂料用环氧树脂约占环氧树脂总消费量的65％以上，由于水性环氧涂料具有不燃、无毒、无味、无溶剂排放、施工方便等特点，所以近年来在国内外发展很快。　　上世纪20年代，欧美等发达国家开始从事水性化双组分环氧树脂的研发工作，80年代初期已研制出第2代双组分水分散性的水性环氧树脂体系，而第3代水性环氧树脂是在20世纪90年代初期开始出现的。该体系是由多官能度、中等相对分子质量的环氧树脂分散体和改性氨基树脂固化剂水分散体组成，其主要目的是提高树脂与固化剂交联密度，改善树脂与固化剂的匹配性，从而使固化物具备更优异的耐磨损性和耐腐蚀性，进一步增强了体系的稳定性，改善了固化物的性能。　　室温固化水性环氧树脂涂料在涂料领域的使用大致分为4类：1)I型水性环氧树脂体系，该体系由水性环氧固化剂和低分子质量的液体环氧树脂组成。水性环氧固化剂既是交联剂，又是乳化剂，它在使用前混合乳化便可配成零VOC涂料；2)Ⅱ型水性环氧树脂体系，该体系由高分子质量的固体环氧树脂分散体和水性环氧固化剂组成，由于其反应活性低于液态环氧树脂，因此Ⅱ型水性环氧树脂体系的适用期比I型长，表干时间比I型短；3)Ⅲ型水性环氧树脂体系，该体系由低分子质量液体环氧树脂乳液和水性环氧固化剂组成，它既含有亲水的表面活性作用的链段，又含有亲油的环氧树脂链段，可大大改善乳化剂和环氧树脂的相容性；4)Ⅳ型水性环氧树脂体系，该体系由水性环氧树脂乳液和聚氨酯改性环氧固化剂组成。它是用适量的聚氨酯改性环氧固化剂，以此来固化水性环氧树脂乳液，从而改善水性环氧树脂涂料的性能。
1　环氧树脂水性化制备方法
　　机械法、相反转法和化学改性法是环氧树脂水性化制备的主要方法。本文重点介绍化学改性法。此法主要是通过打开环氧树脂分子中的环氧键，引入极性基团(如磺酸基、羧基、胺基和聚醚等)或者通过自由基引发接枝反应将极性基团引入环氧树脂分子骨架中，这些亲水性基团或者具有表面活性的链段能帮助环氧树脂在水中分散，使其具有水分散性或水溶性。由于引入极性基团类型的不同，化学改性法又可分为酯化法、醚化法和接枝反应法。1.1　酯化法　　常用酯化法有：1)环氧树脂与不饱和脂肪酸反应成环氧酯，再与不饱和二元酸(酐)和环氧树脂上的脂肪酸双键通过加成反应而生成富含羧基的化合物，最后用胺中和成水溶性树脂；2)环氧树脂与磷酸反应生成环氧酸酯，再与胺中和含富马酸基团的树脂从而制得1种稳定的水性分散体；3)环氧树脂与丙烯酸反应开环酯化，然后用胺类水解中和，或者采用环氧树脂与丙烯酸酯发生酯基转移反应，生成丙烯酸改性环氧树脂，该法制得的水乳体系可用作罐内表涂料；4)采用亚硫酸钠与环氧基化合物反应制得水性化环氧树脂。1.2　醚化法　　该法是由环氧树脂与羧基苯酸甲酯或对氨基苯甲酸进行反应，经水解中和而制得，此外也有采用环氧树脂与巯基乙酸进行醚化，后经水解中和而制得。中科院化学所张肇英等人采用对氨基苯甲酸与环氧树脂反应制得1种水性环氧树脂，其水性环氧涂料性能非常好。1.3　接枝共聚反应法　　该法是在引发剂的存在下，将环氧树脂与丙烯酸及其酯类发生接枝共聚反应，生成富马酸基团的改性环氧树脂，然后再中和成盐最后加入水制得水性环氧树脂，从而形成极稳定的水分散体系。　　机械法和相转化法制得的水性环氧树脂乳液工艺简单，成本较低，但乳液粒径较大(微米级)，而化学改性法制得的乳液粒径小，可达到几十或几百纳米，因此化学改性法更具实用意义。
2　水性环氧地坪涂料配方研究
2.1　环氧树脂类型和水性固化剂的选择　　一般选用相对质量低的双酚A环氧树脂作为水性环氧体系。由于双酚A型环氧树脂分子中具有极性高而不易水解的羟基和醚键，所以它对混凝土等多种材料具有良好的附着力，且耐化学性能好，能使地坪涂料具有较好的力学性能。为了增加涂层的柔韧性，有时还需添加双酚F型环氧树脂和环氧稀释剂。目前改性脂肪胺类和酰胺类水性固化剂较多使用在I型水性环氧体系中，该类固化剂不仅能更好地与环氧树脂相容，还能保证适当的反应活性和乳化性能。如将二者进行混合，便可达到较合适的适用期，在国外该类型体系固化剂常采用多元胺－环氧加成物。这种固化剂既能克服酰胺类固化剂和脂肪胺的缺点，还具有更好的使用效果。2.2　水性环氧地坪涂料配比　　环氧树脂和水性环氧固化剂的配比对水性环氧地坪涂料的性能有很大影响。胺氢过量时涂料具有光泽好、固化快、附着力强、耐磨性好、耐溶剂性好、耐污性好特点；环氧基过量时涂料具有耐腐蚀性好、适用期长、耐水性、耐碱性、耐湿性和耐酸性好的特点。　　水性环氧地坪涂料主要由成膜物质(环氧树脂、固化剂和活性稀释剂)、颜料、填料、功能助剂和溶剂(水)等材料组成。可采用经过改性的环氧树脂或配以其他树脂，如醇酸树脂等改善其性能，减少成本。近年来，水性环氧地坪涂料以其优异的透气性和环保优势得到了快速发展，其成膜物质可以是液态环氧树脂配以具有乳化功能的水性胺类固化剂，也可以是各种分子质量水性环氧乳化液配以水性胺类固化剂，该固化剂可以是水溶性的，也可以是乳液，不一定具备乳化功能。技术指标见表1。
3　水性环氧树脂涂料的应用
　　随着资源与能源危机的出现以及人们对健康意识与环境保护的重视，水性涂料因其VOC较低，安全环保，日益成为溶剂型涂料替代品之一。水性环氧树脂涂料不仅保持了溶剂型环氧树脂涂料的优点，还具有其自身的优势。可在室温和潮湿条件下固化，固化较快，关联密度高，可广泛应用作罐头内壁涂料、防腐蚀涂料、防静电涂料、工业地坪涂料、防水材料和防渗堵漏材料及在道桥铺装层维修中的应用等。目前水性环氧树脂主要应用于混凝土封闭底漆。水性环氧树脂涂料能在新浇注的或湿的混凝土表面施工，对混凝土表面有较好的附着力，还能使混凝土毛细管的水气封闭起来，防止泛碱，适合作为混凝土封闭底漆。在封闭底漆上面还可施工溶剂型或水性环氧地坪涂料。3.1　防腐蚀涂料　　几十年来，水性环氧涂料已广泛应用于铁路机车、桥梁建筑、公共汽车、船舰饮水舱及核电站反应水池等处的钢结构中，作为金属基底的防腐蚀涂料。其优势在于安全无毒，耐化学腐蚀，耐水、耐油性、耐光性和耐热性好，具有优良的防锈功能和粘接性能。　　Fang Din等人采用环氧树脂、丙烯酸单体、过氧化异丙苯合成出自乳化水性环氧树脂，该树脂可与油性环氧固化剂(如T－31)很好地相容并固化成膜，其防腐性能达到一般溶剂型环氧树脂涂料性能水平。采用丙烯酸改性的环氧树脂，其产物水性乳液粒子较细，稳定性较好，既具有环氧树脂的防腐性能，又兼具丙烯树脂光泽和耐候性能，特别适合用作罐头内壁涂料。3.2　防静电水性环氧涂料　　为了使地坪建筑达到良好的防静电性能，我们必须在原溶剂型和无溶剂型防静电环氧树脂地坪涂料基础上，利用综合改性，制备出电阻率为106～108 Ω?cm的防静电水性环氧树脂地坪涂料，该涂料抗静电性能十分优异。　　为了确保水性环氧涂料具备优异的防静电性能，其水性环氧涂料具有2个特点：1)导电性能好且耐久性能强，涂料中导电复合材料如云母粉，价廉，质轻，表面积大，有利于在树脂中分散及相互接触，它的体积电阻率可达到108 Ω?cm；2)颜色可调，导电复合填料可与其他颜料配合使用，调制成各种不同颜色的防静电涂料，从而避免填料颜色较浅的问题。3.3　墙体和工业地坪涂料　　由于水性环氧树脂气味小，涂层表面易于清洗，因此工业地坪涂料非常适用于需要保持高度洁净的无尘场所，如医院药品室和手术室、食品加工厂、啤酒厂、饮料厂、制药厂、乳品厂和化妆品厂等。如需2次装修，新老涂层仍能保持良好的粘附性，不影响重涂性，工业地坪涂料在水性环氧树脂涂料中发挥了其重要作用。3.4　水泥沙浆修补材料　　由于水性环氧乳液与沙浆水泥具有良好混溶性和粘接性能，力学强度高，耐持久，施工方便，可在潮湿和带水环境下施工和粘结修补。可广泛用于高速公路、码头、机场跑道水利大坝和水闸等水利工程，其增强和防渗效果非常好，其中水性环氧树脂涂料用量约占水泥砂浆总量的35％。3.5　防渗堵漏材料　　由于环氧树脂的交联网络和水泥的水合固化形成了互穿网络结构，使其具有良好的防渗堵漏效果。将水性环氧树脂与水泥及沙子按一定配比，制作防水沙浆材料。该种材料可用于屋顶、内外墙面及地面裂缝的修补，数小时后即可投入使用。3.6　阻焊剂上的应用　　李世荣等采用二甲苯胺取代溴化季铵盐作催化剂，用甲苯部分取代二氧六环作溶剂合成准水溶性丙烯酸改性光敏酚醛环氧树脂，成功用作阻焊剂。研究证明，含有31％二氧六环混合溶剂有利于反应进行。树脂能溶于碳酸钠溶液中，当活性稀释剂的碳碳双键数接近光敏树脂碳碳双键时，漆膜性能最佳，可耐230℃高温，具有优异的耐酸性能，耐溶剂性能及力学性能。3.7　水下环氧胶粘剂的应用　　19世纪60年代末，国外相继出现了以环氧树脂为主体的水下涂料和水下环氧胶粘剂。研究发现，一种理想的水下胶粘剂，应在遇水后保持稳定，不与水混溶，不被水破坏；在水中的粘附力必须要大于零，以此满足在水中对被粘物湿润的热力学条件；能在水中对被粘物表面进行有效的浸润和固化；能把被粘物表面上的水分子质量换去或混溶，具有一定的表面活性作用；应具有且固化后也具有一定的强度及良好的耐水稳定性；必须能适应水下各种几何形状构造物的粘接，满足操作简便、不污染环境等条件。　　水下环氧胶粘剂的固化剂可选用低分子聚酰胺和酚醛胺混合物(质量比为1：1)为固化剂。可选用生石灰CAO、Al(OH)3、水泥和半水石膏等作为填料，从而吸收胶粘剂与被粘物接触面之间的水膜。加入纳米蒙脱土作填料，可大幅提高水下胶粘剂的性能。还可加入固化促进剂以促进固化。
4　水性环氧树脂涂料技术进展
　　第1代水性化环氧树脂产品是直接采用乳化剂进行乳化，第2代产品是采用水溶性固化剂乳化油溶性环氧树脂。这些树脂漆膜性能均不能达到溶剂型环氧涂料的技术水平。　　美国壳牌公司经过多年研究开发，目前已推出第3代水性环氧树脂体系，其特点是环氧树脂与固化剂经过化学反应之后，它们的分子链上都接上了非离子表面活性剂，经测试，其漆膜性能均达到和超过溶剂型涂料漆膜性能指标。　　近年来，浙江安邦新材料发展有限公司过敏兰，楼李华等人成功地研制出第3代水性环氧树脂体系及其自乳化环氧固化剂。其特点是：将亲水性的非离子表面活性剂连接到树脂和固化剂的分子中，以提高体系的稳定性，它既可降低表面活性剂用量，降低成本，又可降低涂料对水性溶剂的敏感性。这种树脂配制的水性涂料产品是目前国内1种真正环保水分散型绿色产品，具有附着力好、硬度高、耐水性和耐腐性能优良等特点。　　该自乳化环氧固化剂目前已由浙江安邦新材料发展有限公司生产，其性能如表2。
　　中石化巴陵石化公司环氧树脂事业部阳谦尚等人采用多乙烯多胺与低分子质量环氧树脂反应，并在其中引入聚醚和环氧树脂CYD－128，最终研制出与水性环氧树脂相匹配的聚醚型改性水性环氧固化剂。经过科技人员反复实验和固化性能评价，得出最佳配方和工艺为：选择分子质量为1500的聚醚，n(环氧树脂)：n(聚醚)为2：1，选用BF，为催化剂(60℃下加入)。这种聚醚型改性水性环氧固化剂的柔韧性和附着力与文献中报道的固化剂性相比均有大辐提高，而硬度、强度和光泽度没有太大改变。其固化后性能比现有文献中报道的固化物性能具有更多优势。
　　水性环氧涂料性能的好坏取决于配方设计是否合理，而使用寿命的长短取决于施工质量的好坏。因此在施工中应依据水性环氧涂料的特点，根据实际施工条件的不同，设计相匹配的配方和完善的施工方案，从而满足各种条件下的施工要求。本文水性环氧涂料适用于食品、制药、医院和电子行业的生产车间、仓库的地坪涂装，特别适用于地下室、地下停车场以及较为潮湿的环境。　　目前国内外对反应型乳化剂和接枝反应型的研究进展令人欣喜，对环氧树脂水性化研究已趋于成熟。如何寻找新型固化剂或采用光固化技术，改善交联度，改变涂层的硬度或柔韧性，缩短固化时间，进一步提高涂层的光泽度、物理力学性能，防止闪锈，将是今后研究的主要内容。
资讯来源:邹莉，邹林，刘小拳，姚佳，蔡永源(天津市合成材料工业研究所，天津300220)
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树脂砂轮制造用高性能酚醛树脂的选择和应用
&&来源:磨商网&&日期:
1 酚醛树脂介绍
&&&&酚醛树脂已经有近百年的使用史。由于酚醛树脂原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能，耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。因此其成为工业部门不可缺少的材料，被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。
&&&&酚醛树脂是以酚类化合物、醛类化合物作原料，在催化剂作用下缩聚而成的高分子化合物，其中以苯酚和甲醛缩聚的酚醛树脂最为重要。
&&&&酚醛树脂大体分为热固型和热塑型两大类。热固性树脂是由苯酚在碱性条件下与过量的甲醛发生反应合成;热塑性树脂是苯酚在酸性条件下与少量的甲醛反应合成。影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有：原料化学结构和单体官能度，酚醛摩尔比，催化剂的性质和反应介质的PH值。
&&&&热固性树脂具有活性官能团，在加热和酸的作用下都会固化。这种自动反应确切解释了热固性树脂在储存过程中，粘度升高，凝胶速度加快的原因。由于自动反应是热固性树脂内在的本性，温度平均每升高10℃反应速度就会加倍。所以热固性树脂必须储存再低温条件下，才能尽量延长其保存期。热塑性树脂需要加入才能交联。对于热塑性树脂来说最常用的固化剂就是六次甲基四胺(俗称乌洛托品)，已经交联固化的树脂含部分氮，氮来源于乌洛托品。
&&&&酚醛树脂从A阶段向B阶段和C阶段转化后形成三维网状结构成为固化。线性树脂和甲阶分子量小的树脂都能溶熔，因此称此时的树脂为A阶段树脂。当树脂硬化后，就到凝胶阶段即B阶段。这个阶段树脂肿胀氮仍可以被溶剂溶解，这就到了C阶段。
&&&&随着工业的发展，对高性能材料提出了更高的要求，如较高的分解温度，较好的耐磨性能，足够的韧性和强度等。由于酚醛树脂在结构上存在弱点：酚羟基和亚基易氧化，因此耐热性受到影响。
&&&&普通酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，但超过200℃便明显发生变化。从300℃-360℃起进入热分解阶段，到600℃-900℃释放CO、C02、H2O、苯酚等物质。而且普通酚醛树脂固化时释放水分子，脆性大，韧性差，限制了其在高性能材料方面的发展。因此，需要对酚醛树脂进行改进，提高其韧性和耐热性。
&&&&改进酚醛树脂的途径主要有：
1) 在酚醛树脂中加入外增韧物质，如天然橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶及热塑性树脂等。
2) 在酚醛树脂中加入内增韧物质，如使酚羟基醚化，在酚核间引入长的亚甲基链及其他柔性基团等。
3) 用玻璃纤维、玻璃布及石棉等增强材料来改善脆性。
&&&&其他改进的方法还有：将酚醛树脂的酚羟基醚化，酯化、重金属螯合，或者增加固化剂加入量，严格成型条件或后固化条件，或者导入亚胺环或三嗪环等刚性结构。这些方法虽然提高了树脂的耐热性，但韧性却下降了。因此，目前很难同时既提高了树脂的韧性又改进其耐热性。
2 酚醛树脂在树脂砂轮中的应用
&&&&树脂砂轮使用的结合剂主要是酚醛树脂，其作用是把松散的磨料固结起来，形成具有一定形状，一定硬度和强度，并且有一定磨削性能的工具。粉状分选树脂和液体酚醛树脂都是作为砂轮结合剂的，但其作用不同。
&&&&液体酚醛树脂是磨料的湿润剂，而粉状酚醛树脂是主结合剂。
&&&&粉状酚醛树脂在常温下是白色或淡黄色的半透明固体粉末。易吸潮，溶入酒精、丙酮等有机溶剂，比重为1.18～1.22，软化点95℃～115℃，游离酚含量为0.5%～3.5%。液体酚醛树脂外观为棕红色粘稠状，在加热条件下能直接发生缩合反应成为不溶解不熔融的固体。树脂液的粘度为300～2500mPa.s(厘泊)/25℃(旋转粘度法)，固体含量65～80%，游离酚含量&18%。在砂轮中总的树脂加入量范围在15～36%。
&&&&树脂磨具除结合剂，还需要加入填料。填料可以改变结合剂的性质，提高砂轮性能，同时降低成本。常用的填料有半水石膏粉、细粒度的刚玉或粉、冰晶石、黄铁矿、硫化铁等。一般为铁红粉和碳黑等。
&&&&树脂砂轮的生产工艺主要有冷压工艺和热压工艺两种：
&&&&冷压工艺最基本的混料原则是：先用树脂液把磨料浸润涂附，再加入树脂粉，添加剂和其他材料。树脂液将磨料表面浸润，形成了一个薄的树脂膜，这样当这种表面被浸润的磨料与树脂粉、填充料混合时，粉状物质就会有效的粘结在已浸润树脂的磨料表面。通常粉液的重量比为1.8∶1～3.5∶1。
&&&&高密度热压砂轮的生产技术要求很高，其混料要求与冷压工艺不同。一般采用干混法，或者用小于磨料重量1%的糠醛做润湿剂润湿磨料，再与树脂粉混合均匀，树脂粉一般选用流动度在15～20mm，甚至更小，不能使用液体酚醛树脂和流动度大的粉状树脂。
3 粉状酚醛树脂几个重要指标对树脂砂轮性能的影响
&&&&我主要从粉状酚醛树脂5个最重要的技术指标来分析：
&&&&1) 流动度(流长)：树脂粉的流长是影响结合剂结构的最重要的性能指标。流动度短的树脂在混合物压制固化阶段趋向流动少些，这样就会降低混合物的密度提高其疏松度，有利于提高摩擦材料NVH性能。流动度短的树脂最大缺点是必须保证生产过程的可重现性。相反，流动度长的树脂会使混合物各种成分之间，更好的粘结在一起，增加混合物的密度，降低其疏松度。这样生产过程中也就变得相对容易。但高密度和低气孔率也可使混合物容易起泡。
&&&&2) 乌洛托品含量： 树脂所用固化剂乌洛托品含量越低所产生的固化聚合物的交联密度越低，这样会降低产品硬度。提高柔韧性降低固化过程中所产生的氨气，不易起泡。反之，固化剂含量高，固化聚合物的交联密度高、硬度高、热稳定性增强，产生的氨气增多易起泡。
&&&&3) 凝胶时间反应活性： 凝胶快的树脂可以通过减少压制循环来提高生产率。但是高活性树脂在生产过程中控制非常难，很难确保每次生产过程的可重现性。
&&&&4) 游离酚：在摩擦材料产生的早期阶段，游离酚可以看作是一种反应溶剂，游离酚可以降低树脂的溶化粘度，提高树脂的润湿性能，从而更好的浸润填料和纤维。随着反应的继续进行，游离酚会与乌洛托品和树脂反应，形成固化聚合物。若树脂中游离酚含量过多，会使工作环境充斥气味。但是多数游离酚小于2%的树脂所释放的游离酚气味相对氨气和甲醛所释放的气味而言并不严重。典型的游离酚范围在0.3～05%。
&&&&近年来，许多砂轮厂家经过大量试验，酚醛树脂粉中游离酚的高低，对树脂砂轮的性能衰减影响较大，酚醛树脂粉中游离酚含量越低，其制作的砂轮性能衰减越慢。同时，由于游离酚含量越低，其制作树脂砂轮的自锐性有一定的提高。
&&&&5)粒度(细度);树脂粉的粒度(细度)分布对树脂砂轮工艺条件有一定的影响。在设计合适的混料工艺条件下，确定树脂粉与磨料的粒度配比，以获得最佳结合剂结构。这样必须充分考虑选择适当的树脂粉粒度(细度)。
&&&&一般来说，树脂粉粒度越细，混料时需要液体酚醛树脂也越多。反正，树脂粉粒度越粗，同等条件下需要液体酚醛树脂越少。同时，热压砂轮生产时需要粒度适当偏粗的粉状酚醛树脂。
&&&&另外，需要引起砂轮生产厂家的是，粉状酚醛树脂粒度如果太细，除了会带来混料困难，料头增多等现象外，还会对砂轮的硬化造成一定的影响。
4 液体酚醛树脂几个重要指标对树脂砂轮性能的影响
&&&&树脂砂轮中的液体酚醛树脂是一阶水溶性树脂，主要用作湿润剂。此种树脂能较好地润湿磨料，具有低挥发物含量，适宜粘度和较好的溶解作用，它被用来涂在磨料表面，然后将结合剂中的粉状酚醛树脂粘在磨料表面形成结合剂层。
&&&&液体酚醛树脂最大的特点是加热即可反应，固化时它可以自己反应也可以与粉状酚醛树脂反应。
&&&&对液体酚醛树脂来说，依照对树脂砂轮影响程度，产品技术指标依赖度顺序为：固含量、粘度、凝胶时间、游离酚含量、固化时间和水倍率(溶水性)。
&&&&1)固含量：一般来说固含量高单独使用制作湿法成型时粘结强度高，为了保证树脂砂轮的胚体强度和合适的产品硬度，液体酚醛树脂的固含量应不低于70%，最合适的范围为73～78%。
&&&&2)粘度：由于混料设备的限制，粘度最适宜的范围为400～1200mPa.s，粘度过低，挥发物含量大，对于制作高密度高结合剂含量的树脂砂轮会带来很多不利因素;粘度过高，混料时不易混均匀，而且湿润性降低，降低了混合料的稳定性。
&&&&3)游离酚含量：根据国内几种混料机现状(单锅逆流、双锅逆流、双锅中心下料等)，游离酚的合适范围10～18%。游离酚过高，制作的砂轮过硬，同时由于砂轮硬化时游离酚不能完全排出，造成砂轮性能不稳定，砂轮性能衰减增大;游离酚过低，溶解粉状树脂的能力降低，造成混合料漏粉、不均匀能。
&&&&随着混料除尘剂的开发成功，液体树脂游离酚控制及发展方向是向低游离酚含量发展，主要是为了减少环境污染，造福人类。
5 酚醛树脂与填料
&&&&随着树脂砂轮的切磨削性的不断提高，树脂砂轮中所用填料的品种和使用量在快速增长。常常有同业人士咨询填料的问题，现在简单整理一下，希望对树脂砂轮生产厂家有所指导。
&&&&1) 填料在树脂砂轮中的作用：酚醛树脂固化后表现为性脆，仅有中等强度，且无优异的耐热性。粉状填料颗粒在砂轮结构中起着&桥&的作用，从而提高了砂轮的强度、耐热性、韧性及抗冲击性能。
&&&&2) 冰晶石在树脂砂轮中的作用：冰晶石做填料，比其它惰性填料，如氧化铁、重晶石、长石粉等，效果明显。砂轮磨削时的高温使冰晶石融化，这样使得砂轮的磨削层较为疏松，从而提高了砂轮的磨削效率。另外，融化了的冰晶石就像一层润滑剂，提高了树脂砂轮的自锐性。
&&&&冰晶石是一种活性填料。
&&&&3) 常见活性填料及对树脂砂轮性能的影响
&&&&最近两年，许多活性填料逐步在树脂砂轮中使用，这些填料在树脂硬化时大多会影响树脂的性能，有时还会影响较大。
&&&&因此在选择使用这些填料时一定要对使用的树脂合理选择，以抵消活性填料对树脂的影响。
&&&&下表列出了常见的新型活性填料以及活性填料对树脂和砂轮的影响。
酚醛树脂影响程度
树脂砂轮影响程度
增加凝胶时间
磨削能力变软
提高抗冲击性
氧化镁、氧化钙
磨削能力变硬
减少凝胶时间
磨削能力变软
增加砂轮强度
金属氯化物
磨削作用变软
硫铁矿（黄铁矿）
含颗粒黄铁砂
磨削能力变硬
硫磺及其他硫化物
磨削能力变硬
磨削作用变软
6 珠海邦瑞树脂砂轮用酚醛树脂品种及选择
&&&&1) 粉状酚醛树脂
胶化时间/s
抛磨块磨具
超薄片砂轮
专用粉(长曲线)
超薄片砂轮
专用粉(短曲线)
可弯曲砂轮
砂轮特殊用途粉
金刚石磨具及超硬磨具专用粉
一般用途粉
&&&&2) 液体酚醛树脂
（适用于低速混料机）
（适用于高速混料机）
高厚度、高结合剂砂轮
高厚度、高结合剂砂轮
自动成型配套专用
高稳定性混合料专用
&&&&最后需要说明的是，在以后陆续发表的技术交流文章中，将就树脂砂轮制造中酚醛树脂解决方案，及常见的树脂砂轮软片、高自锐性高效砂轮、彩色砂轮等制造技巧展开讨论。（文/王扎根 磨料磨具高级工程师 &珠海邦瑞合成材料有限公司）
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