水射流用塑料磨料的表面亲水性研究及应用.pdfVIP

50 工程甥料应用 2009年，第37卷．第5期 水射流用塑料磨料的表面亲水性研究及应用 崔黎李志涛魏无际黄健 (南京T业大学材料科学与工程学院，南京210009) 摘要以不饱和聚酯树脂(UPR)通过悬浮聚合法制备水射流用塑料磨料，考察了A120，用量、不同亲水性共聚 单体及用量对磨料表面亲水性的影响。结果表明，随着A120，用量的增加，磨料的水接触角增大；加入亲水性共聚单 份A1203悬浮聚合制备的塑料磨料，其表面水接触角为24．2。，可以满足水射流工艺的要求，已获得实际应用。 关键词 水射流 塑料磨料 不饱和聚酯树脂 表面亲水性 进入2l世纪以来，随着各种用软金属及其合金 塑料颗粒参比物：B23，粒径97～105恤m，工业 Machine公司； 材料、高分子及其复合材料(统称软材料)所制得的 级，日本Fujiseiki 机器、设备及其零部件、电子元器件及生活用品的不 丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸羟 断涌现，人们对这些软材料制品的表面质量要求越 丙酯(HPMA)：化学纯，市售。 来越高。水射流是一种表面加工(如修饰、涂装、消 1．2主要仪器 除表面应力、去污、除去飞边和毛刺等)的系要T艺 水接触角测试装置：自制，结构见图1。 手段。在水射流工艺巾添加喷射磨料，既能够降低 喷射压力，又能够提高喷射能力和效率。喷射磨料 一般占水射流工艺成本的75％…，但是传统的喷射 磨料，如SiC、AI：0，、石英、铁丸等硬磨料仅适用于黑 色金属，很容易伤害软材料基体表面，所以许多场合 需要使用软磨料来处理软材料制品的表面旧。J。高 分子磨料是一种适合水射流处理软材料表面的磨 料。目前国外对于高分子水射流磨料的研发已经成 为技术热点，并已形成系列产品HJ。而国内的高分 子磨料主要作为空气射流磨料，一般用于飞机和汽 车工业的除漆，这是因为高分子磨料的表面亲水性 问题还没有得到很好解决。疏水性的高分子磨料容 图1 磨料水接触角测试装置不意图 易在水中和空气中形成i相泡沫【5j，既会影响磨削 1．3水射流用磨料的制备 效果∞J，又会漂浮于水面溢出而损耗，导致回收率 在装有冷凝器和月牙形搅拌桨的500mL圆底 低、不利于循环利用、使用成本高。 四口烧瓶中加入定量的悬浮剂聚乙烯醇(0．1 g)、表 笔者以Al：O，填充不饱和聚酯树脂(UPR)为原面活性剂十二烷基苯磺酸钠(0．15g)和水(150g)， 料，采用悬浮法制备了水射流用磨料，并用亲水性共 调节搅拌转速至500r／min，60℃下搅拌30min。然 聚单体与UPR共聚来改性磨料的表面亲水性，探讨 后缓慢地把充分溶解有引发剂过氧化苯甲酰(0．5 了A1：O，用量、亲水性共聚单体种类及用量对水射 g) g)、一定量亲水性共聚单体和Al：O，及UPR(50 流用磨料表面亲水性的影响，并介绍了该磨料的应 min。再将烧瓶 的混合物料加入烧瓶里，预分散15 用效果。 置人已预先升温的油浴中，在15min内将物料升温 1 实验部分 至85。C，恒温共聚反应90min，然后经过滤、洗涤、 1．1主要原材料 烘干、筛分和再烘干后得到圆整光滑的水射流用塑 UPR：工业级