專利名稱：含可磨蝕填料凝聚體的可涂敷混合物，其制備方法，含其固化形態(tài)的研磨件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有可磨蝕填料凝聚體的可涂敷混合物，以及含有固化形態(tài)的可涂敷混合物的研磨件。該可磨蝕填料凝聚體的一種優(yōu)選形式是含有冰晶石顆粒和硫酸鋁。該研磨件可以是帶涂層的研磨件、非織研磨件或粘結(jié)研磨件。
研磨件通常含有被固定在粘合劑中的磨粒。就粘結(jié)研磨件來說，粘合劑的作用是將磨粒粘結(jié)起來而構(gòu)成成形塊。典型的這種成形塊是輪形的，并且通常稱之為砂輪。就涂敷的研磨件來說，粘合劑的作用是將磨粒粘結(jié)在底材或基材上，并且該粘合劑可含有配制涂層(makecoatings)和膠料涂層。就非織研磨件來說，粘合劑的作用是將磨粒粘結(jié)在膨松有彈性的、多孔的、纖維狀的基材上。
在許多研磨件中粘合劑含有顆粒狀填料。典型的粘合劑將含有40-70%重量的顆粒狀填料。添加填料或者能提高粘合劑的韌性和硬度，并且/或者能降低產(chǎn)品的成本，例如通過減少所需粘合劑的量來實現(xiàn)。
有一細類填料，叫做磨料、切削料或通稱為“活性填料”?；钚蕴盍弦话闶翘砑拥秸澈蟿┲械念w粒狀物質(zhì)，對改善研磨操作性能的化學過程和物理過程有重要影響。
通常，活性填料用于干磨方法中最有效。濕磨的機理與干磨有很大不同?；钚蕴盍侠绫?Na3AlF6)一般在濕磨方法中無效。對于相等的原料切削量，可以在磨削力不斷增高的情況下完成磨削，最終由于粘合劑的降解和/或磨粒被拉出而導致研磨件的鈍化。研磨產(chǎn)品的鈍化也可能是磨粒被磨損到配制涂料層的結(jié)果。
因此，在研磨工藝特別是濕磨工藝中對活性填料就有一種尚未滿足的要求，即在磨削過程中控制研磨層的磨損，使工作磨粒連續(xù)暴露出來，在所需的磨削力下慢慢增多，并延長研磨件的使用壽命。
雖然發(fā)現(xiàn)美國專利5，078，753中的可蝕性凝聚體在研磨件生產(chǎn)中非常有用，但它們不能提供在濕磨條件下的磨損的可控機制，并且它們的生產(chǎn)包括破碎和篩選步驟，以獲得所需的凝聚體尺寸分布，這些步驟是高能耗的及勞動密集型的。因此希望避免這些步驟并提供既能在機械力作用下又能在濕磨條件下磨蝕的凝聚體。
另外一些令人感興趣的描述把冰晶石、無機硫酸鹽等用作研磨件中的填料的參考文獻包括美國專利2，016，892;2，308，982;4，253，850;4，311，489;4，381，188;4，475，926;4，609，381;4，761，163;4，903，440和4，907，376，以及歐洲專利公開0061035A2(
公開日1982，9，29)。然而，這些參考文獻中沒有一份提到或建議可蝕性填料凝聚體的生產(chǎn)或使用。
本發(fā)明提供了含有可磨蝕填料凝聚體的可涂敷混合物，以及含有這種固化形態(tài)的可涂敷混合物的研磨件。與只含有非凝聚填料的研磨件相比，該研磨件顯示出改善了的研磨性能。在濕磨操作過程中，本發(fā)明的可磨蝕填料凝聚體的水溶性部分逐漸溶解，為可磨蝕填料凝聚體的磨損提供了一種機制。這使表面上的研磨層孔隙率增加，并為研磨層的磨蝕提供了一種機制，由此使新的磨粒暴露出來。
本發(fā)明的可涂敷混合物包括可蝕性填料凝聚體和粘合劑母體，可蝕性填料凝聚體的特征在于它是通過凝聚劑凝聚起來的水不溶性填料的單個粒子的復(fù)合體。就本發(fā)明的可涂敷混合物來說，“凝聚劑”是基本由水溶性填料和粘合劑母體組成的組合物。就研磨件來說，“凝聚劑”是基本由水溶性填料和粘合劑組成的組合物，“粘合劑”指的是固化的樹脂。因此，可蝕性填料凝聚體可以含有對凝聚體的磨蝕性不起反作用的添加劑。
這里所謂的“可磨蝕的”是指本發(fā)明的可磨蝕填料凝聚體以受控方式，例如通過在機械磨削力下斷裂和/或通過在濕磨條件下溶解其水溶性成分而破壞其結(jié)構(gòu)的能力。當然，“水溶性”和“水不溶性”是相對的術(shù)語，通常溶質(zhì)在水中的溶解度是隨溫度的升高而增加的。這些術(shù)語旨在描述兩種填料成分在水中的溶解度，它們在0-50℃水中的溶解度值列在下面的表A中。因此，“水溶性填料”是指在冷水中溶解度至少為每100立方厘米水溶解10克(克/100毫升)，更優(yōu)選的是至少50克/100毫升水的無機物?！八蝗苄蕴盍稀笔侵冈诶渌械娜芙舛茸畲鬄?克/100毫升水的無機物。
當把“水”用于本文的“水溶解度”和把水用作溶液與可涂敷混合物中的一個成分時，意思是“基本由水組成”?！皾瘛钡囊馑际钱斢脟娝蛩鬟M行時的磨削條件。
“基本由水溶性填料和粘合劑母體組成的凝聚劑”，在這里意思是水溶性填料的優(yōu)選含量不超過水溶性填料與水不溶性填料總重量的10%，更優(yōu)選的是不超過5%，但至少占凝聚劑總重量的10%，更優(yōu)選的是至少占50%。凝聚劑可以含有粘合劑母體和其他成分，例如非凝聚填料，它們對本發(fā)明可蝕性填料凝聚體的可蝕性不起反作用。從理論上講，本發(fā)明可涂敷混合物中存在水不溶性填料，容許可蝕性填料凝聚所需的粘合劑母體的量在本發(fā)明凝聚體中比前面提到的受讓人的其他有關(guān)申請的凝聚體中要少得多。
本發(fā)明優(yōu)選的可蝕性填料凝聚體的水不溶性填料是選自下列一組基本由無機鹵化鹽及其混合物組成的物質(zhì)，用通式Ⅰ來表示
在冷水中的溶解度最大為10克/100毫升，其中A＝堿金屬離子、銨離子或其混合物;
Ⅲa＝Al3+、Ga3+、或其混合物;
X＝鹵化物離子或其混合物;
y＝1-10的整數(shù);
z＝y(tǒng)+3。
通式Ⅰ中特別優(yōu)選的水不溶性填料包括那些A為堿金屬離子，最好為Na+離子的無機鹵化鹽。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，考慮包括例如以Li3Na3(AlF6)2作為水不溶性填料的化合物。
本發(fā)明優(yōu)選的可蝕性填料凝聚體包括選自基本由無機化合物及其混合物組成的水溶性填料，用通式Ⅱ來表示
在冷水中的溶解度至少為10克/100毫升，其中B＝Al、NH4、Ni、Zn、Fe、Cu、Mg、堿金屬、或其混合物;
C＝HSO4、SO4、NO3、PO4、HPO4、BF4、H2PO4或其混合物;
n＝1-5的整數(shù);
m＝5-n;
h＝0-20的整數(shù)。
通式Ⅱ中優(yōu)選的水溶性填料的實例包括那些C為SO4的物質(zhì)，最佳水溶性填料為Al2(SO4)3·14-18H2O。
本發(fā)明特別優(yōu)選的可蝕性填料凝聚體為下列物質(zhì)，其中的凝聚劑基本由水溶性填料Al2(SO4)3·14-18H2O組成和水不溶性填料基本由Na3AlF6(冰晶石)組成。
本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體是在本發(fā)明的可涂敷混合物中就地形成的(即“一步法”)。就地形成的可蝕性填料凝聚體是理想的，適于用作研磨件中的活性填料。另一種方法是可以將可蝕性填料凝聚體從第一種可涂敷混合物中分離出來，再用到第二種可涂敷混合物中，第二種可涂敷混合物可以和第一種可涂敷混合物相同或不同(即“兩步法”)。
對本發(fā)明的研磨件適宜的粘合劑包含固化的有機樹脂;該有機樹脂選自下列一組物質(zhì)，由酚醛樹脂、氨基塑料樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸基樹脂、丙烯酸酯類的異氰酸酯樹脂、脲醛樹脂、異氰酸酯樹脂、丙烯酸酯類的聚氨酯樹脂、丙烯酸酯類的環(huán)氧樹脂及其混合物組成。
就涂敷的研磨件來說，一種優(yōu)選的涂敷的研磨件含有膠料涂料，膠料涂層又包含上述可蝕性填料凝聚體和配制涂層。優(yōu)選的配制涂層包含有機樹脂和二氧化鈦。加入二氧化鈦，特別是加入到酚醛樹脂中，改善了固化粘合劑的性能，既提高了濕硬度，又提高了干硬度。二氧化鈦還提高了未固化的配制涂層的表面張力，使磨粒傾向于按照尖點遠離底材的方向取向。出乎意料的是，把膠料涂料中的可蝕性填料凝聚體與配制涂料中的二氧化鈦相結(jié)合，對提高涂敷的研磨件的研磨性能表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)。
本發(fā)明的另一種優(yōu)選的涂敷研磨件包含上述可蝕性填料凝聚體的復(fù)合體和磨粒的復(fù)合體，可蝕性填料凝聚體和磨粒都完全分散和粘結(jié)在與底材或基材相連的粘合劑中。本實施方案的研磨件是在粘合劑母體中采用可蝕性填料凝聚體和磨粒的漿料來制備的，該漿料是可以涂敷或能夠進行初涂的。漿料被涂敷或鋪展在底材表面上，然后將被涂底材置于能使粘合劑母體固化的條件之下。在粘結(jié)研磨件中混合物放在模子中並置于使粘合劑母體固化的條件下。這里熱能和/或輻射能是固化粘合劑母體適用的條件。
上述含有可蝕性填料凝聚體和磨粒的可涂敷混合物的制備方法是本發(fā)明的另一個方面。該方法包括下列步驟(a)將水溶性填料和足量的水混合，溫度為足以使至少一部分水溶性填料溶解，以形成含有水溶性填料的溶液;
(b)分別把水不溶性填料、粘合劑母體和水按比例混合，溫度為足以形成含有水不溶性填料的分散液;
(c)將步驟(a)的溶液與步驟(b)的分散液相混合，以形成可涂敷混合物，從中可蝕性填料凝聚體將在可涂敷混合物中原位形成;
(d)形成可蝕性填料凝聚體，其中含有水不溶性填料的單個粒子的復(fù)合體，它們是通過前面所述的凝聚劑在可涂敷混合物中原位凝聚的。
上面剛描述過的方法是生產(chǎn)本發(fā)明的可涂敷混合物的優(yōu)選“一步”法。在完成了步驟(d)之后，可以任意地采用“兩步”法，將可涂敷混合物用有機溶劑稀釋，以使混合物成為可過濾的(步驟e)，被稀釋的混合物通過過濾裝置，如濾紙、金屬濾網(wǎng)等，以使可蝕性填料凝聚體與液體部分分離(步驟f)，并將該可蝕性填料凝聚體加入到與步驟(c)或(d)或兩步都有的可涂敷混合物相同或不同的第二種可涂敷混合物中。因此，具有上面所述組成的可蝕性填料凝聚體本身也是本發(fā)明的一個方面。
另外還提供了制備涂敷的研磨件的多種方法，其中一種方法包括下列步驟在底材的一面涂上配制涂料，將磨粒的復(fù)合體涂到配制涂料上，把涂上配制涂料的底材置于使配制涂料部分固化的條件之下，用前面剛描述的方法制備的一種可涂敷混合物，涂敷所得的結(jié)構(gòu)以形成膠料涂料，再把配制涂料和膠料涂料置于使其固化的條件之下。另一種方法包括把磨粒與上述步驟(c)中制備的可涂敷混合物相混合，以形成可涂敷的研磨漿料，把它涂在底材的一面，再把涂敷的底材置于使粘合劑母體固化的條件之下。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)下的冰晶石顆粒的掃描電鏡照片(SEM，放大200倍);
圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法制備的一種可蝕性填料凝聚體的掃描電鏡照片(放大200倍);
圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法制備的可蝕性填料凝聚體的復(fù)合體的掃描電鏡照片(放大50倍)。
在制備某種可涂敷混合物的過程中，曾觀察到某種水溶性填料的存在導致某種水不溶性填料粒子在原位凝聚。雖然不希望受到任何理論的束縛，但可能是在存在水不溶性填料的情況下，水溶性填料經(jīng)歷了同離子效應(yīng)，其中不溶于水或微溶于水的鹽的存在降低了與之具有相同離子的正常情況下非常易溶于水或全溶于水的水溶性填料的溶解度。意想不到的是曾觀察到當把碳酸鈣或四氟硼酸鉀作為水不溶性填料來制備本發(fā)明的可涂敷混合物時，硫酸鋁的存在既沒有引起碳酸鈣也沒有引起四氟硼酸鉀顆粒凝聚。
本發(fā)明優(yōu)選的可涂敷混合物將含有30-60%重量(以干重計)的粘合劑，優(yōu)選的是30-60%重量的冰晶石，及少于10%重量，優(yōu)選的是5%重量，最佳的是2%重量的硫酸鋁〔Al2(SO4)3·14-18H2O〕。當Al2(SO4)3·14-18H2O水溶性填料的含量小于或等于0.5%重量時，它對本發(fā)明的可涂敷混合物制備的涂敷的研磨件的研磨性能具有積極作用。在無機化學中水溶性填料Al2(SO4)3·14-18H2O通常被稱作“硫酸鋁16”，其中“16”是指Al2(SO4)3·14-18H2O平均水合度。本發(fā)明中使用的水溶性填料如Al2(SO4)3·14-18H2O，和水不溶性填料如冰晶石，可以從各種無機化學廠家獲得。
特別優(yōu)選的適用于本發(fā)明的可涂敷混合物的無機鹵化鹽包括冰晶石(Na3AlF6)和“冰晶石衍生物”如Li3Na3(AlF6)2，(NH4)2GaF6等等。本發(fā)明還設(shè)想用這些物質(zhì)的混合物來作為水不溶性填料。特別優(yōu)選的是無機鹵化鹽冰晶石。
除了上面提到的成分外，可涂敷混合物還包含足夠溶解水溶性填料的水，以及任選的有機溶劑來降低可涂敷混合物的粘度以利于加工。在粘合劑母體的固化過程中，典型的和優(yōu)先的方法是將水和任選的有機溶劑除去。另一種方法是采用能與粘合劑母體發(fā)生反應(yīng)并保留在固化的粘合劑中的反應(yīng)性稀釋劑。由于硫酸鋁和其他水溶性填料可能不溶于醇溶劑，例如乙二醇單丁基醚，乙二醇單甲基醚，乙二醇單乙基醚等，所以上述和其他趨于增加本發(fā)明可涂敷混合物粘度的溶劑的使用應(yīng)盡可能少。優(yōu)選的可涂敷混合物含有占其總重量至少0.5%重量的一種上述溶劑以降低粘度，然而，如果上述溶劑之一的用量超過了可涂敷混合物總重量的50%，則使用的水溶性填料就可能從可涂敷混合物中沉淀出來，這會阻止可蝕性填料凝聚體的形成。
在制備含有可蝕性填料凝聚體的可涂敷混合物過程中，優(yōu)選的方法是水溶性填料在第一個容器中至少部分溶解在水中以形成溶液。更優(yōu)選的方法是水溶性填料完全溶解在水中以形成它的不飽和或飽和溶液。雖然水溶性填料的過飽和溶液并不超出本發(fā)明的范圍，但由于它們并沒有額外的優(yōu)點，因而不是優(yōu)選的溶液。在第二個容器中，粘合劑母體、水、水不溶性填料顆粒、以及任選的添加劑和任選的有機溶劑被混合在一起以形成水不溶性填料顆粒的分散液。然后，把水溶性填料的溶液與第二個容器中的分散液相混合。另外也可以將水溶性填料直接加入到粘合劑母體中。然而，如果水溶性填料先至少部分溶解于水中，則發(fā)現(xiàn)更易于連續(xù)制備均勻的可涂敷混合物?？梢詫θ芤汉头稚⒁簝烧呋蚱渲兄簧陨约訜?，以加速水溶性填料的溶解或水不溶性填料的分散，或略微降低所得可涂敷混合物的粘度，但發(fā)現(xiàn)加熱並不是必需的，甚至是不希望的。
本發(fā)明一種特別優(yōu)選的可涂敷混合物包含82%重量的用來形成膠料涂料的固溶體，該膠料涂料包含(以重量為基準)76%(wt)固態(tài)酚醛樹脂51.80份冰晶石41.75份41.7%含水Al2(SO4)3·14-18H2O溶液 2.04份水3.85份乙二醇單乙基醚0.56份(100.00)將酚醛樹脂、水和乙二醇單乙基醚混合并加熱到40℃。對形成本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體并不需要加熱，但加熱可使溶液易于進一步加工。將冰晶石加入溶液中并攪拌溶液以形成在液態(tài)成分中冰晶石的分散液。然后將含水Al2(SO4)3·14-18H2O緩慢加入到冰晶石分散液中，可蝕性填料凝聚體就會在原位形成，并且不用放大就可觀察到。
然后可將可涂敷混合物涂到磨粒上用作膠料涂料和配制涂料，或者把磨粒加入到可涂敷混合物中以形成可涂敷的研磨漿料。在制造研磨件的過程中再將該研磨漿料涂敷或鋪展在底材上。在優(yōu)選的涂敷操作中需要將可涂敷混合物加熱到40℃-50℃，以略微降低可涂敷混合物的粘度。
如前所述，“水溶性”與“水不溶性”旨在反映填料成分在“冷水”(0-50℃)中的近似溶解度。表A是通式Ⅰ和Ⅱ所描述的某些填料在水中的溶解度的匯編，它們摘自TheHandbookofChemistryandPhysics，58thEd.，CRCPress，Inc.，WestPalmBeach，F(xiàn)lorjda，PP.B-85et.seq。術(shù)語“稍溶”、“可溶”和非常易溶”是根據(jù)表B中的美國藥典定義的，即Grant和Hackh的ChemicalDictionary，5thEd.McGraw-Hill(1987)Page541中的表85。
從表A可以看出，必須根據(jù)所需物質(zhì)的相對溶解度來選擇水溶性填料和水不溶性填料。例如，不能期望將冰晶石與ZnSO4混合可獲得將冰晶石與ZnSO4·7H2O混合同樣的成功。然而，為了優(yōu)化研磨性能，應(yīng)根據(jù)研磨條件、工件等來相應(yīng)地選擇水溶性填料的溶解度。
優(yōu)選的水不溶性填料選自前述通式Ⅰ所描述的無機鹵化鹽;最佳的水不溶性填料是冰晶石。
在前述通式Ⅱ中，水不溶性填料中的“B”優(yōu)先選自下列一組物質(zhì)堿金屬、鋁、銨、鎳、鋅、鐵、銅、鎂、及其混合物。特別優(yōu)選的“B”是鋁、鎳和鋅，其中鋁是最優(yōu)選的。最優(yōu)選的“C”是SO4;不過，在可蝕性填料凝聚體中采用多種水溶性填料的混合物也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。h的值也很重要，因為優(yōu)選的水合度(即h)取決于“B”和“C”。
表A填料溶解度填料冷水*中的溶解度水溶性填料份填料/100份水Al2(SO4)331.30Al2(SO4)3·18H2O 86.90Al(NO3)3·9H2O 63.725CuSO4·5H2O 31.60FeSO4·5H2O 可溶FeSO4·7H2O 15.65Li2SO426.10Li2SO4·H2O 34.925MgSO4260MgSO4·7H2O 7120(NH4)3PO4·3H2O 26.125(NH4)2HPO457.510NH4BF42516(NH4)2SO470.60NH4HSO4100NaBF410826Ni(NO3)2·6H2O 238.50NiSO429.30NiSO4·6H2O 62.520NiSO4·7H2O 75.615.5Na2SO4可溶Na2SO4·7H2O 19.50Na2SO4·10H2O 110Zn(NO3)4·5H2O 非常易溶ZnSO4可溶ZnSO4·7H2O 96.520KH2PO43325Na2HPO4·2H2O 10050
水不溶性填料Na3AlF6(cryolite) 稍溶Li3Na3(AlF6)20.07418(NH4)2GaF6不溶＊所示右上角上標表示溫度，℃.
表B美國專利的溶解度分類說明1份溶質(zhì)所需的溶劑份數(shù)非常易溶<1易溶1-10可溶10-30部分可溶30-100稍溶100-1000微溶1,000-10,000幾乎不溶或不溶10,000+典型和優(yōu)選的甲階酚醛粘合劑母體溶液的PH值為8-10。本發(fā)明可涂敷混合物的PH值可在3.0-10的范圍內(nèi)變化，主要取決于粘合劑母體的選擇，水溶性填料的種類和數(shù)量，以及其他變量。那些涂料技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)熟練的人們會知道，本發(fā)明中可涂敷混合物的特別優(yōu)選的PH值首先取決于所選的粘合劑母體，其次取決于水溶性填料、組分配比、溫度等等。通常推薦作為特殊的粘合劑母體溶液在這范圍以外的可涂敷混合物的PH值對粘合劑母體的固體和/或粘度會有不利的影響。
優(yōu)選的水溶性填料含量不超過水溶性填料和水不溶性填料總重量的10%重量，更優(yōu)選的是不超過5%重量，但至少占凝聚劑總重量的10%重量，更優(yōu)選的是至少占50%重量。
圖1是非凝聚的冰晶石的掃描電鏡照片(SEM，放大200倍)，圖2是本發(fā)明可蝕性填料凝聚體的掃描電鏡照片(其放大倍數(shù)與圖1相同)。圖2的可蝕性填料凝聚體是用本發(fā)明的一種優(yōu)選方法形成的，在該方法中將可涂敷混合物中的冰晶石部分用2.6份重量(干重)的硫酸鋁代替。
本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體可在形狀，大小，表面輪廓等方面在很寬范圍內(nèi)變化，如掃描電鏡照片圖2和圖3所示(前者放大倍數(shù)為200，后者為50)。最大尺寸可在10-1000微米范圍內(nèi)，平均直徑不是臨界值。典型的有用平均直徑在10-100微米范圍內(nèi)。本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體並不要求是任何特殊形狀，是球狀、棒狀、藥片狀和其他一般形狀均可。當本發(fā)明的可蝕性凝聚體用于厚涂層時，可優(yōu)選球狀可蝕性凝聚體，而對于其他形狀的涂層則優(yōu)選藥片狀的可蝕性填料凝聚體。
當然，本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體也可以篩選成所需要的尺寸或尺寸分布。因此，本發(fā)明的凝聚體的尺寸范圍可以通過本發(fā)明的可涂敷混合物的加工條件、組分配比等來控制，並在可蝕性填料凝聚體從它們的母體可涂敷混合物中分離出來以后再進一步通過機械手段來控制到某種程度。
對用于本發(fā)明研磨件中的磨粒尺寸的考慮在選擇可蝕性填料凝聚體的尺寸和尺寸分布時也是很重要的。磨粒的平均直徑對本發(fā)明可蝕性填料凝聚體的平均直徑之比可為2.5∶1-0.5∶1。
本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體的可蝕性特征，即在一系列給定的化學力和/或機械力作用下破裂或磨蝕的速率，可通過改變水溶性和水不溶性填料的性質(zhì)、相對用量或兩者都改變而變化。例如，含有較大百分數(shù)水溶性填料成分的本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體，比含較小百分數(shù)水溶性填料的凝聚體將更快地磨蝕并更快地對工件提供新的水不溶性填料顆粒。
如上所述，有可能將本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體從形成的可涂敷混合物中分離出來，典型的和優(yōu)選的方法是通過降低可涂敷混合物的粘度來使其成為可過濾的或可篩選的。有機溶劑如脂肪醇可用于降低粘度，醚類也行。
一旦從“母體”可涂敷混合物中分離出來，本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體就顯示出長期的穩(wěn)定性。優(yōu)選方法是將本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體于室溫(25℃)下保存在密閉容器中，以防止?jié)穸群蜏囟鹊倪^高過低，明顯保證了凝聚體不至于吸收大量水分而使可蝕性凝聚體破碎成為實質(zhì)上非凝聚的填料或失去水合的水。當然，最好是不使容器和可蝕性填料凝聚體經(jīng)受過大的機械力，因為它可使本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體過早地機械破碎。
然后，分離出的可蝕性填料凝聚體可用在形成第二種可涂敷混合物的“二步”法中，并加入預(yù)先形成的可蝕性填料凝聚體。當然，也可以將預(yù)先形成的可蝕性填料凝聚體加入可涂敷溶液而形成另一種可蝕性填料凝聚體，它與預(yù)先形成的可蝕性填料凝聚體可以是相同的，也可以是不同的。
可涂敷混合物可含有除粘合劑母體和可蝕性填料凝聚體以外的其他物質(zhì)。這些在研磨件中通常作為添加劑的物質(zhì)包括非凝聚填料、偶聯(lián)劑、濕潤劑、染料、顏料、增塑劑、脫模劑及其混合物。非凝聚填料如磨料含有各種各樣的不同材料，可以是無機或有機材料。用于本發(fā)明的適宜的磨料包括蠟、有機鹵化物、不含鋁的鹵化鹽、金屬及其合金。有機鹵化物的實例包括氯化石蠟、四氯化萘、五氯化萘和聚氯乙烯。不含鋁的鹵化鹽的實例包括氯化鈉、四氟硼酸鉀、四氟硼酸鈉、氟化硅、氯化鉀和氯化鎂。金屬的實例包括錫、鉛、鉍、鈷、銻、鎘、鐵或鈦以及它們的混合物，所有這些金屬都處于元素形式。其他各種磨料包括碳酸鈣、元素硫、有機硫化合物、石墨和金屬硫化物。優(yōu)選的非凝聚填料的實例包括碳酸鈣、氧化鈣、硅酸鈣、二氧化鈦、三水合氧化鋁、硅石、高嶺土、石英和玻璃。在配制涂料中優(yōu)選的二氧化鈦含量為5-20%重量(干重)。
非凝聚填料或磨料的用量將是特種研磨件中的典型用量，在本發(fā)明的可涂敷混合物中所形成的可蝕性填料凝聚體的用量越高，非凝聚填料或磨料的用量通常就越低。
本發(fā)明的研磨件可以是涂敷的研磨件，非織研磨件或粘結(jié)研磨件。
涂敷的研磨件通常包括選自紙張、布織物、薄膜、硫化纖維等柔性底材。在濕磨操作中布是優(yōu)選的，並最好是用任選的背面涂料和任選的正面涂料處理。在任選的正、反面涂料間可以沒有清楚的界線，這在布的底材內(nèi)部會碰到，布底材盡可能用那些涂料樹脂浸透。如果采用任選的正面涂料來涂敷，它可以是配制涂料，其中固定著磨粒。然后還可將含有可蝕性填料凝聚體的膠料涂料涂敷在配制涂料和磨粒上面。
在有些實例中涂敷的研磨件還含有涂敷在膠料涂層上的超膠料涂層(supersize)，本發(fā)明的涂敷研磨件在這方面沒有不同情況。
在本發(fā)明的涂敷研磨件中，至少上述涂料之一包括本發(fā)明的可蝕性填料凝聚體。本發(fā)明優(yōu)選的可蝕性填料凝聚體是處于本發(fā)明涂敷研磨件的最外層，即膠料或超膠料涂層。
另一種方法不是用配制涂料和膠料涂料，而是將含有磨粒、可蝕性填料凝聚體、粘合劑母體、水和任選的非凝聚添加劑及任選的有機溶劑的漿料涂敷到底材上。這種涂料(在粘合劑母體固化后)用作研磨層。
典型的非織研磨件產(chǎn)品包括疏松的、多孔的、膨松有彈性的纖維狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)含有遍布于結(jié)構(gòu)中的磨粒，且磨粒被粘合劑牢固地粘結(jié)在其中。本發(fā)明的非織研磨件應(yīng)優(yōu)選采用類似結(jié)構(gòu)，用上述本發(fā)明的可涂敷混合物來代替粘合劑的制作。典型的含有上述可蝕性填料凝聚體的粘結(jié)研磨件由通過粘合劑粘結(jié)在一起的磨粒成型塊組成。該成型塊可以是任何數(shù)量的普通形狀如輪、點、盤、和柱狀，但優(yōu)選的是砂輪形狀。本發(fā)明的優(yōu)選粘結(jié)研磨件產(chǎn)品含有50-90%重量的分散並固定在粘合劑中的磨粒。粘結(jié)研磨件產(chǎn)品的優(yōu)選制造方法是采用模壓法，並通過各種程度的孔隙率來控制破損。在這些實施方案中，“可涂敷”混合物只要求是“可流動”的，以便能將混合物注入模具或傾倒在表面上。
在制造本發(fā)明研磨件的最初步驟中，含有粘合劑母體和可蝕性填料凝聚體的可涂敷混合物是以未固化或未聚合的狀態(tài)涂敷在底材上的。然后，在進一步加工過程中，粘合劑母體固化或聚合成固化的粘合劑。
可以預(yù)料，輻射能可固化樹脂可用作上述用于本發(fā)明涂敷研磨件的任何一種涂料的粘合劑母體中，或作為非織研磨件和粘結(jié)研磨件中的粘合劑。輻射能可固化的樹脂的例子在美國專利4，715，318;4，903，440和4，927，431中有描述。
研磨件還可以有脫模的和/或耐載荷的涂層如超膠料涂層，也可在反面有所需的壓敏膠涂層。適宜的脫模涂層的例子包括由水解的三烷氧基硅烷封端的聚二甲基硅氧烷的縮合反應(yīng)產(chǎn)物形成的交聯(lián)硅氧烷。用來連接研磨件與基材的適宜的壓敏膠是95.5∶4.5的丙烯酸異辛酯和丙烯酸的共聚物的混合物。
用于本發(fā)明研磨件的磨?？梢允菃蝹€的磨?；騿蝹€磨粒的凝聚體。適用于本發(fā)明的磨粒包括那些具有莫氏硬度大于7，更優(yōu)選的是9-10的有機和無機顆粒。如果是凝聚的，磨粒本身可以是可蝕性的，如在美國專利4，652，275中所公開的那樣。如果采用磨料凝聚體，則優(yōu)選的最大尺寸應(yīng)在150微米-3000微米范圍內(nèi)。如果單個磨粒非常細，例如相當于P180(FEPA-Norm)，那么每個凝聚體中將含有10-1000個單個磨粒。如果單個磨粒相當于P36，那么每個凝聚體中將含有2-20個磨粒。如果是凝聚的，磨粒在形狀上是典型的不規(guī)則的，但它們也可以被制成球狀、橢球狀、扁球狀、丸片狀、棒狀或其他常用的形狀。單個磨粒的混合物可以同凝聚的磨粒共同使用，以這種方式使用的單個磨粒的比例可高達研磨凝聚體重量的70%。
上面提到的并為本發(fā)明所優(yōu)選使用的磨粒的例子包括在美國專利4，314，827;4，518，397;4，574，003;4，770，671;4，774，802和4，881，451中公開的碳化硅(包括在美國專利4，505，720中公開的高熔點碳化硅)、氧化鋁、礬土氧化鋯(包括在美國專利3，781，172;3，891，408和3，893，826中公開的熔融礬土氧化鋯，它們是從NortonCompanyofWorcester，Mass獲得的商品，其商標為“Norzon”，)立方氮化硼、石榴石、浮石、砂子、金剛砂、云母、剛玉、石英、鉆石、碳化硼、熔融礬土、燒結(jié)礬土、以α-礬土為基的陶瓷材料(是從MinnesotaMiningandManufacturingCompany，St.Paul，MN獲得的，商標為“Cubitrcn”)以及它們的混合物。優(yōu)選的磨粒是氧化鋁和碳化硅。
本發(fā)明的研磨件還可以包括在美國專利5，011，512中公開的非研磨性的或略帶研磨性的無機稀釋劑粒子，即具有低于200努氏硬度標度的非研磨性無機稀釋劑粒子有用的非研磨性稀釋劑粒子包括石灰石和石膏。
下列非限定性實施例將對本發(fā)明作進一步說明。所有配方中的百分數(shù)和份數(shù)都是以重量為基準。在每種情況下采用的甲階酚醛樹脂都基于甲醛∶苯酚＝1.7∶1，占固體樹脂重量的76%。所用“硫酸鋁”是指Al2(SO4)3·14-18H2O。
實施例制造涂敷的研磨件的一般步驟(Ⅰ)對于下述采用本步驟的實施例來說，每塊涂敷研磨件的底材都由Y重量的、具有四上一下織紋的聚酯編織布組成。每塊底材用膠乳/酚醛樹脂充分浸透后，再放入加熱箱中使樹脂部分固化。下一步，將碳酸鈣填充的膠乳/酚醛樹脂的預(yù)處理涂料涂敷到每塊底材的反面。把每塊被涂敷的底材加熱到120℃，并保持在此溫度下直到樹脂固化到不剝落狀態(tài)。最后，將膠乳/酚醛樹脂的預(yù)處理涂料涂敷到每塊被涂敷的底材正面，把每塊被涂底材加熱到120℃并保持在此溫度下直到樹脂固化到不剝落狀態(tài)。用這種方法制造的底材都經(jīng)過了充分的預(yù)處理，并可以涂敷配制涂料。
用作每塊被涂底材的配制涂料的可涂敷混合物按下述方法制備將69份含70%固體的酚醛樹脂(48份酚醛樹脂)、52份非凝聚的碳酸鈣填料(干重)和足夠多的含90份水/10份乙二醇單乙基醚的溶液相混合以形成配制涂料，在所有情況下都是含84%的固體，最終涂層重230克/平方米。在所有情況下都通過雙輥涂布機來涂敷配制涂料。(估計其他涂敷方法如刮涂、幕涂、噴涂等等也曾同樣被采用過。而且，在輥涂中輥的個數(shù)并不需要是兩個。)下一步，把等級為40(在ANSI標準B74.18中平均顆粒尺寸為420微米)的熱處理過的氧化鋁磨粒靜電涂敷到未固化的、重760克/平方米的配制涂層上。
然后把所得被涂基材在65℃下加熱15分鐘，以部分固化配制涂層，再在88℃下進一步加熱75分鐘。
接著通過雙輥涂敷方法將適于形成膠料涂層的含82%固體的可涂混合物(其組分如以下實施例所述)涂敷到每塊研磨件的磨粒/配制涂層上。將所得涂敷研磨件在88℃下受熱固化90分鐘，再在100℃下受熱固化12小時。
在熱固化以后，將帶涂層的研磨件單向彎曲(即以90°角通過一個輥使配制涂層和膠料涂層受控破裂)。
制造帶涂層的研磨件的一般步驟(Ⅱ)下述實施例不是采用制造帶涂層的研磨件的一般步驟(Ⅰ)，而是采用了下列步驟。按照制造帶涂層的研磨件(Ⅱ)的一般方法對每塊帶涂層研磨件的底材的預(yù)處理與上述按制造帶涂層的研磨件(Ⅰ)的一般方法對底材的預(yù)處理完全相同。
適于生產(chǎn)用作每塊被涂底材的配制涂料的可涂敷混合物按下述方法制備將69份含70%固體的酚醛樹脂(48份酚醛樹脂)、13.5份二氧化鈦填料、38.5份碳酸鈣填料和足夠多的含90份水/10份乙二醇單乙基醚的溶液相混合以形成配制涂料，含84%的固體，并通過雙輥涂布機涂敷得到重約140克/平方米的固化涂層。
下一步，將等級為40(在ANSI標準B74.18中平均顆粒尺寸為420微米)的熱處理過的氧化鋁磨粒靜電涂敷到未固化的、重760克/平方米的配制涂層上。
然后將所得被涂基材在65℃下預(yù)固化15分鐘，再在88℃下預(yù)固化75分鐘。接著通過雙輥涂布機將適于形成膠料涂層的含82%固體的可涂敷混合物(其組分如以下實施例所述)涂敷在磨粒/配制涂層上。在所有情況下膠料涂層都重280克/平方米。將所得帶涂層的研磨件在88℃下受熱固化30分鐘，再在100℃下受熱固化12小時。在熱固化以后，將帶涂層的研磨件象制備帶涂層的研磨件(Ⅰ)的一般方法所述的那樣進行彎曲。
試驗步驟Ⅰ(濕磨)將帶涂層的研磨材料包在直徑為36厘米的金屬輪外沿上。研磨段的有效切削面積為2.54厘米×109厘米。被研磨的工件為1018鋼，尺寸為1.27厘米寬×36厘米長×7.6厘米高。研磨沿著1.27厘米×36厘米的表面進行。工件被安裝在一個往復(fù)運動的面板上，金屬輪的速度為每分鐘1500轉(zhuǎn)或每分鐘1674米的表面距離。面板與工件的走速為9米/分鐘。輪子每通過一次工件的向下進刀量為45微米。這種研磨過程依照一般的濕表面研磨，其中工件在旋轉(zhuǎn)的接觸輪下以每次遞增的向下進給量往復(fù)運動。研磨是在水流下完成的，當法向力超過12.6公斤/平方厘米時結(jié)束試驗。每個帶涂層的研磨件對工件的切削量以克來測量和記錄。
試驗步驟Ⅱ(干磨)將帶涂層的研磨件改裝成7.6厘米×335厘米的環(huán)形帶并安裝在一個固定載荷的表面研磨機上。將預(yù)先稱重的、304不銹鋼工件(約2.5厘米×5厘米×18厘米)安裝在一個夾具上，并固定成垂直方向為2.5厘米×18厘米的表面正對著直徑約36厘米的85肖氏硬度計的齒形橡膠接觸輪，接觸輪的臺階開槽比一一對應(yīng)，并位于被輸送帶涂層的研磨帶的上面。然后工件以每分鐘20次的循環(huán)速度垂直于18厘米的路徑作往復(fù)運動，彈簧加壓柱塞使工件對研磨帶承受11千克的力，而研磨帶每分鐘被傳送2050米。經(jīng)過1分鐘研磨后，移開工件夾持部件，再把工件稱重。工件的切削量可通過工件研磨前的重量減去研磨后的重量算出。然后，再將一個新的、事先稱重的工件和夾具安裝在設(shè)備上。5分鐘結(jié)束試驗。本試驗的實驗誤差為±10%。
試驗步驟Ⅲ(干磨)除了被研磨工件為4150鋼和當每分鐘4150鋼的切削量小于40克時結(jié)束試驗外，試驗步驟Ⅲ的試驗方法基本上與試驗步驟Ⅱ相同。
試驗步驟Ⅳ(濕磨)除以下變化外，試驗步驟Ⅳ的試驗方法基本上與試驗步驟Ⅰ相同研磨板在工件上的橫向運動速度為12米/分，砂輪的向下進刀量為每通過一次工件走40微米，當法向力超過14千克/平方厘米時結(jié)束試驗。
試驗步驟Ⅴ(干磨)除以下變化外，試驗步驟Ⅴ的試驗方法基本上與試驗步驟Ⅰ相同研磨板在工件上的橫向運動速度為18米/分鐘，砂輪的向下進刀量為每通過一次工件走50微米，干磨即沒有水流，當帶涂層的研磨件開始剝落即磨粒過早脫落時結(jié)束試驗。
試驗步驟Ⅵ(濕磨)除以下變化外，試驗步驟Ⅵ的試驗方法基本上與試驗步驟Ⅳ相同研磨板在工件上的橫向運動速度為18米/分，當法向力超過14千克/平方厘米時結(jié)束試驗。
試驗步驟Ⅶ(濕磨)除以下變化外，試驗步驟Ⅶ的試驗方法基本上與試驗步驟Ⅰ相同研磨板在工件上的橫向運動速度為12米/分，砂輪的向下進刀量為每通過一次工件走50微米，當法向力超過11.8千克/平方厘米時結(jié)束試驗。
對照試驗A&B，實施例1這組試驗用的帶涂層研磨件是按照制造帶涂層的研磨件的一般步驟(Ⅰ)制備的。在所有情況下膠料涂料都按照下列方法制備除了樹脂和填料外，將足夠多的含90份水/10份乙二醇單乙基醚的溶液混合在一起，以制備含82%固體的膠料涂料，最終涂層重300克/平方米。用于對照試驗A的膠料涂料包括69份含70%固體的酚醛樹脂(48份酚醛樹脂)和52份碳酸鈣填料。用于對照試驗B的膠料涂料包括52份冰晶石和69份70%固體的甲階酚醛樹脂(48%酚醛樹脂)。用于實施例1的膠料涂料包括49.4份冰晶石(通過加入2.6份硫酸鋁而凝聚)和48份甲階酚醛樹脂，每份都是干重。這些帶涂層的研磨件用試驗步驟Ⅰ和試驗步驟Ⅱ進行試驗。結(jié)果分別見表1和表2。
表1(試驗步驟Ⅰ，濕磨)實施例工件切削量(克)對照試驗A700對照試驗B69611315表2(試驗步驟II,干磨)實施例工件切削量(克)對照試驗A111對照試驗B1241141對照試驗A&C，實施例2-6這組實施例所用的帶涂層研磨件是按照制造帶涂層的研磨件的一般步驟(Ⅰ)制備的。對照試驗A的膠料涂料與上述的相同。
對照試驗C的膠料涂料包括52份冰晶石和48份甲階酚醛樹脂，每份都是干重，且膠料涂層重330克/平方米。
實施例2的膠料涂料包括49.4份冰晶石(通過加入2.6份硫酸鋁而凝聚)和48份甲階酚醛樹脂，全部是干重，且膠料涂層重306克/平方米。
實施例3的膠料涂料由49.9份冰晶石用2.1份硫酸鋁凝聚和48份甲階酚醛樹脂組成，全部是干重，且膠料涂層重306克/平方米。
實施例4的膠料涂料由50.4份冰晶石，通過加入1.6份硫酸鋁而凝聚，和48份甲階酚醛樹脂(干重)組成，且膠料涂層重293克/平方米。
實施例5的膠料涂料由51份冰晶石，用1.0份硫酸鋁凝聚，和48份甲階酚醛樹脂組成，且膠料涂層重311克/平方米。
實施例6的膠料涂料由51.5份冰晶石用0.5份硫酸鋁凝聚，和48份甲階酚醛樹脂組成，且膠料涂層重297克/平方米。
在實施例2-6中，硫酸鋁是以固體直接加到酚醛樹脂中的。在每種膠料涂料中，都加入足夠多的含90/10的水/乙二醇單乙基醚的溶液以形成含82%固體的溶液。這些帶涂層的研磨件用試驗步驟Ⅰ和試驗步驟Ⅱ進行試驗。結(jié)果分別見表3和表4。
此外，根據(jù)對照試驗C和實施例2的方法制備的帶涂層研磨件用試驗步驟Ⅲ進行試驗，結(jié)果見表5。
表3(試驗步驟Ⅰ，濕磨)實施例工件切削量(克)對照試驗A751對照試驗B816211033112541031510756784表4(試驗步驟II,干磨)實施例工件切削量(克)對照試驗A11921423134412951286124表5(試驗步驟III,干磨)實施例工件切削量(克)對照試驗C175421864
對照試驗D&E;實施例7-9這組實施例所用的帶涂層研磨件按照試驗步驟Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ進行試驗。研磨結(jié)果分別見表6、7、8和9。
對照試驗D的帶涂層研磨件是等級為40的樹脂粘結(jié)布2B型帶涂層研磨件，商標是“Three-M-ite”，可以從MinnesotaMiningandManufacturingCompany，St.Paul，MN買到。這種特殊的帶涂層研磨件在膠料涂層中含有碳酸鈣，而膠料涂層中不含冰晶石。
對照試驗E和實施例7-9的帶涂層研磨件是按照制造帶涂層的研磨件的一般步驟(Ⅰ)制備的，唯一例外的是配制涂層重140克/平方米。
對照試驗E和實施例7-9的膠料涂層重275克/平方米。
對照試驗E的膠料涂料由52份冰晶石和48份甲階酚醛樹脂(干重)組成。
實施例7的膠料涂料由51.5份冰晶石、0.5份硫酸鋁和48份甲階酚醛樹脂(干重)組成。
實施例8的膠料涂料由51.0份冰晶石、1.0份硫酸鋁和48份甲階酚醛樹脂(干重)組成。
實施例9的膠料涂料由50.4份冰晶石、1.6份硫酸鋁和48份甲階酚醛樹脂(干重)組成。
在實施例7-9中，硫酸鋁是以41.7%的水溶液加入到冰晶石/酚醛樹脂/溶劑懸浮液中的，并加入足夠多的含90/10的水/乙二醇單乙基醚的溶液以形成含82%固體的膠料涂料溶液。
帶涂層的研磨件D、E和7-9按照試驗步驟Ⅳ-Ⅶ進行試驗，結(jié)果分別列于表6-9中。
表6(試驗步驟Ⅳ，濕磨)實施例工件切削量(克)對照試驗D701對照試驗E666711988127291194表7(試驗步驟V,干磨)實施例工件切削量(克)對照試驗D848對照試驗E873715218139591511表8(試驗步驟VI,濕磨)實施例工件切削量(克)對照試驗D404對照試驗E435769386539559
表9(試驗步驟VII,濕磨)實施例工件切削量(克)對照試驗D668對照試驗E674710588104591036對照試驗D&F;實施例10-12對照試驗F和實施例10-12的帶涂層研磨件是按照制造帶涂層的研磨件的一般步驟(Ⅱ)制備的。對照試驗E的膠料涂料包括52份冰晶石和48份甲階酚醛樹脂;實施例10的膠料涂料包括51.5份冰晶石、0.5份硫酸鋁和48份甲階酚醛樹脂;實施例11的膠料涂料包括51.0份冰晶石、1.0份硫酸鋁和48份甲階酚醛樹脂;實施例12的膠料涂料由50.4份冰晶石、1.6份硫酸鋁和48份甲階酚醛樹脂組成。上述所有情況都是干重。在實施例10-12中，硫酸鋁是以41.7%水溶液的形式加入到冰晶石/酚醛樹脂/溶劑懸浮液中的，并在所有情況下加入足夠多的含90/10的水/乙二醇單乙基醚溶液以形成含82%固體的膠料涂料溶液。
這組實施例的帶涂層研磨件按照試驗步驟Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ和Ⅶ進行試驗。研磨結(jié)果分別見表10、11、12和13。
表10(試驗步驟Ⅳ，濕磨)實施例工件切削量(克)對照試驗D701對照試驗E742101663111590121355表11(試驗步驟V,干磨)實施例工件切削量(克)對照試驗D848對照試驗F969101548111697121251表12(試驗步驟VI,濕磨)實施例工件切削量(克)對照試驗D404對照試驗F457107131177412665
表13(試驗步驟VII,濕磨)實施例工件切削量(克)對照試驗D668對照試驗F627101135111165121042對照試驗B和D及實施例13-37這組實施例對比了在膠料涂層中含有各種硫酸鹽作為水溶性填料的帶涂層研磨件的性能。帶涂層的研磨件是按照制造帶涂層的研磨件的一般步驟(Ⅰ)制備的，在所有情況下唯一例外的是配制涂層重170克/平方米。在所有情況下膠料涂料都包含48份甲階酚醛樹脂和52份硫酸鹽/冰晶石(干重)。硫酸鹽和冰晶石的重量百分數(shù)以及膠料涂層的重量均可見表14。
實施例13-18的硫酸鹽為硫酸鈉(Na2SO4)。
實施例19-22的硫酸鹽為硫酸鋁〔Al2(SO4)3·14-18H2O〕。
實施例23的硫酸鹽為硫酸銨〔(NH4)2SO4〕。
實施例24的硫酸鹽為硫酸氫銨(NH4HSO4)。
實施例25和26的硫酸鹽為硫酸鎳(NiSO4·6H2O)。
實施例27和28的硫酸鹽為硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)。
實施例29和30的硫酸鹽為硫酸鐵(FeSO4·7H2O)。
實施例31和32的硫酸鹽為硫酸銅(CuSO4·5H2O)。
實施例33和34的硫酸鹽為硫酸鎂(MgSO4)。
實施例35到37的硫酸鹽為硫酸鋰(Li2SO4·H2O)。
在實施例B、D、13-29和23-37的所有情況中，溶劑是90/10的水/乙二醇單乙基醚溶液;在實施例21和22中，采用90/10的水/丙二醇單乙基醚的溶液以形成含82%固體的膠料涂料溶液。帶涂層的研磨件按照試驗步驟Ⅵ(濕磨)進行試驗，結(jié)果見表14。
表14%硫酸鹽/膠料涂層重工件切削量實施例 %冰晶石 (gms/m2) (gms)對照試驗B0/52420471對照試驗D 0/52 220*495130.5/51.5402457141.0/51.0430534151.6/50.4390672162.1/49.9410506172.6/49.4400567183.2/48.8385623190.5/51.5410495201.0/51.0410517210.5/51.5400656221.0/51.0400551230.5/51.5395578240.5/51.5400559250.5/51.5385634261.0/51.0390541270.5/51.5380708281.0/51.0380581290.5/51.5370680301.0/51.0365649310.5/51.5390605321.0/51.0370696330.5/51.5360618341.0/51.0365641350.5/51.5385544361.0/51.0390584371.6/50.4390559＊表示涂層干重
權(quán)利要求
1.含有可磨蝕填料凝聚體和粘合劑母體的可涂敷混合物，它適用于制造研磨件，可磨蝕填料凝聚體的特征在于它是通過加入凝聚劑而凝聚的水不溶性填料單個粒子的復(fù)合體，該凝聚劑基本由水溶性填料和粘合劑母體組成，所述水溶性填料不超過水溶性填料和水不溶性填料總重量的10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可涂敷混合物，其特征還在于所述水不溶性填料選自下列基本由無機鹵化鹽及其混合物組成的物質(zhì)，用通式表示為在冷水中的溶解度最大為10克/100毫升，其中A＝堿金屬離子、銨離子、或其混合物;Ⅲa＝Al3+、Ga3+、或其混合物;X＝鹵化物離子或其混合物;y＝1-10的整數(shù);z＝y(tǒng)+3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的可涂敷混合物，其特征還在于上述水溶性填料選自下列基本由無機化合物及其混合物組成的物質(zhì)，用通式表示為在冷水中的溶解度至少為10克/100毫升，其中B＝Al、NH4、Ni、Zn、Fe、Cu、Mg、堿金屬、或其混合物;C＝HSO4、SO4、NO3、PO4、HPO4、H2PO4、BF4、或其混合物;n＝1-5的整數(shù);m＝5-n;h＝0-20的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的可涂敷混合物，其特征還在于水溶性填料的重量百分數(shù)不超過上述水溶性填料和水不溶性填料總重量的2.5%。
5.涂敷的研磨件，其特征在于包含權(quán)利要求1的可涂敷混合物的固化形態(tài)。
6.粘結(jié)研磨件，其特征在于包含權(quán)利要求1的可涂敷混合物的固化形態(tài)。
7.非織研磨件，其特征在于包含權(quán)利要求1的可涂敷混合物的固化形態(tài)。
8.可蝕性填料凝聚體，其特征在于它是通過加入凝聚劑而凝聚的水不溶性填料的單個粒子的復(fù)合體，該凝聚劑基本由水溶性填料和粘合劑組成，其中水溶性填料不超過水溶性填料和水不溶性填料總重量的10%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的凝聚體，其特征還在于上述水不溶性填料選自下列基本由無機鹵化鹽及其混合物組成的物質(zhì)，用通式表示為在冷水中的溶解度最大為10克/100毫升，其中A＝堿金屬離子、銨離子、或其混合物;X＝鹵化物離子或其混合物;y＝1-10的整數(shù);z＝y(tǒng)+3。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的凝聚體，其特征還在于上述水溶性填料選自下列基本由無機化合物及其混合物組成的物質(zhì)，用通式表示為在冷水中的溶解度至少為10克/100毫升，其中B＝Al、NH4、Ni、Zn、Fe、Cu、Mg、堿金屬、或其混合物;C＝HSO4、SO4、NO3、PO4、HPO4、H2PO4、BF4、或其混合物;n＝1-5的整數(shù);m＝5-n;h＝0-20的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了含有可蝕性填料凝聚體的可涂敷混合物，以及含這種可涂敷混合物的研磨件，其中凝聚體包含水不溶性填料的單個粒子的復(fù)合體，它是通過加入凝聚劑而凝聚的，該凝聚劑包含水溶性填料和粘合劑。優(yōu)選的水溶性填料是Al
文檔編號C09K3/14GK1075736SQ93101770
公開日1993年9月1日 申請日期1993年2月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月20日
發(fā)明者H·J·赫爾米尼, W·L·哈默 申請人:明尼蘇達州采礦制造公司