專利名稱:砂輪的制作方法
本發(fā)明與均勻分散并用有機(jī)粘接劑粘在底基中的磨料顆粒制備而成的砂輪有關(guān)。
眾所周知，旋轉(zhuǎn)砂輪是通過將磨料顆粒均勻地分散并粘固在由固體或發(fā)泡有機(jī)聚合物形成的一種有機(jī)聚合物底基上或無紡纖維織物(nonwoven fiber web)上制備而成的，并應(yīng)用廣泛。這些砂輪用于像鑄件、鉆孔件或沖孔件這類工件的毛刺清除和表面精修。為了加工出形狀或表面光潔度都合乎要求的零件，就必須除掉工件表面的這些毛刺和飛邊。在高速和高壓下運(yùn)轉(zhuǎn)的小直徑砂輪特別有用。為了滿足不同的性能要求，當(dāng)砂輪或砂盤與工件或零件接觸的表面承受很大的使用壓力時(shí)，它必須具有足夠高的強(qiáng)度、經(jīng)久耐用、不破損、不涂污。
Upton在美國專利No2，885，276中，公開了一些包括固體或發(fā)泡有機(jī)聚合物底基在內(nèi)的磨料制品。Hoover等人以及Fitzer分別(二者為本申請的代理人)在美國專利No.2，958，593和4，227，350中公開了以一種高級的低密度無紡織物做為底基的磨料制品的例子。
一般來說，把磨料顆粒粘固在上述磨料制品的底基中的聚合物樹脂粘接劑，既可以是硬質(zhì)熱固型，也可以是強(qiáng)而韌的彈性體型。硬質(zhì)熱固型樹脂，例如堿性催化酚醛樹脂，廣泛地用于把磨料顆粒粘固在片狀底基或無紡纖維底基上。雖然通常這種硬質(zhì)樹脂粘接劑具有很高的抗拉強(qiáng)度、低的斷烈伸長率以及在高溫的條件下不易產(chǎn)生較大的變化，但是它易于產(chǎn)生脆性斷裂卻令人不滿意。在某些要求使用既有韌性而又較耐磨的磨料制品的應(yīng)用條件下，高強(qiáng)度韌性彈性體類樹脂粘接劑更符號要求。Fitaer在美國專利No，4，227，350中公開了這種粘接劑的例子。這種彈性體類粘接劑的抗拉強(qiáng)度極好，斷裂伸長率很大，并且耐脆性斷裂。但是令人遺憾地是，當(dāng)這種磨料制品在高速和高壓下接觸工件并承受負(fù)荷時(shí)，在可能遇到的高溫條件下卻表現(xiàn)出明顯軟化現(xiàn)象。這種軟化行為往往導(dǎo)致該磨料制品涂污或部分地轉(zhuǎn)移到工件表面上，而這一點(diǎn)正是人們不希望發(fā)生的。
本發(fā)明提供了一些磨料制品，其中最理想的一種是砂輪，當(dāng)在高壓和高速加工條件下，它與工件相接觸時(shí)，很少或沒有人們所不希望的砂輪表面對工件表面的涂污或轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。
本發(fā)明提供了一種砂輪，這種砂輪由均勻分散并被一種新穎的粘接體系粘固在有機(jī)底基中的磨料制成，而這種新穎的粘接劑體系是一種粘接劑與可減少涂污用量的可相容聚合物的混合物。該混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度最好至少為40℃，最佳為50℃。這種減少涂污的可相容聚合物可通過加入一種固態(tài)或液態(tài)的活性物質(zhì)而獲得，這種活性物質(zhì)與上述粘接體系中的其它組分反應(yīng)生成共聚物、均聚物或其它反應(yīng)產(chǎn)物。這種可相容聚合物最好是以各自聚合反應(yīng)后的狀態(tài)加入，其優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至少為50℃。
上述粘接劑的初始狀態(tài)是液態(tài)，然后可以固化成一種韌性的粘接聚合物材料。這種粘接劑將把磨料顆粒牢固地粘固在砂輪底基中，但是當(dāng)該砂輪在接觸工件有熱生成的狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，例如當(dāng)砂輪對工件施加的壓力很高并且其表面速度很快時(shí)，往往會使表面部分涂污到工件表面上。加入上述可相容聚合物后，涂污現(xiàn)象會明顯地減少，或者完全消除。
優(yōu)選的砂輪粘接劑體系中也會有一定量的常用潤滑劑(砂輪中使用最典型的一種)，以便進(jìn)一步減少涂污。
提及粘接劑時(shí)所使用的“液態(tài)”一詞，指的是一種可供涂覆的柔軟狀態(tài)。這種狀態(tài)可通過熔融的方法、用溶劑配制成一種溶液的方法、這兩種方法相并用以及其它類似的方法獲得?！盎旌衔铩边@一術(shù)語指的是，粘接劑和可相容聚合物的實(shí)質(zhì)上均勻的混合物或者反應(yīng)產(chǎn)物?！翱晒袒边@一術(shù)語指的是，例如通過冷卻熔融材料、使溶液/聚合物溶液中的溶劑蒸出、交聯(lián)以及相類似的方法，硬化到實(shí)質(zhì)上柔韌而不發(fā)粘的狀態(tài)?！翱上嗳荨币辉~指的是，粘接劑和聚合物實(shí)質(zhì)上均勻混合而沒有明顯的相分離的能力。正如H.Mark和A.V.Tobolsky在高聚物物理化學(xué)(Ⅱ卷，p260)中所定義的，在可相容粘接劑和聚合物的混合物中，粘接劑與聚合物的內(nèi)聚密度差值的平方根將小于1。
本發(fā)明磨料制品可制成任何一種常見形狀。根據(jù)本
發(fā)明內(nèi)容
，優(yōu)選的制品形狀為輪形。盤形和正圓柱體的砂輪是很典型的，其尺寸可以很小，例如圓柱的高度為厘米數(shù)量級;或者很大，例如圓柱的高度為2米或更大;而圓柱的直徑可以很小，例如幾厘米;或者很大，例如1米或更大。為了安裝適當(dāng)?shù)男妮S或其它機(jī)械定位裝置，砂輪開有中心通孔以便使砂輪在使用中能旋轉(zhuǎn)。砂輪的尺寸、外形、底座及旋轉(zhuǎn)手段，這些都是先有技術(shù)中人所共知的。
磨料制品的底基可以是固態(tài)或發(fā)泡有機(jī)聚合物，也可以是無紡纖維織物。Hoover等人在美國專利No.2，958，593中提到了一個(gè)高級的無紡纖維底基的例子，這種底基是由粘接在與含有磨料顆粒的粘接劑接觸點(diǎn)上的卷曲人造短纖維構(gòu)成的。Fitzer在美國專利No.4，227，350中公開了一種底基，它是由三維波浪方式內(nèi)填的自動(dòng)粘接連續(xù)長纖維制成的。
本發(fā)明的磨料制品可采用先有技術(shù)中眾所周知的適當(dāng)技術(shù)來制做。例如，砂輪的形狀可以從磨料板上模切而成。此外，當(dāng)粘接劑體系尚未固化或僅局部固化時(shí)，可把碎片、窄條、或長粒球狀的磨料螺旋式地纏繞進(jìn)砂輪型體中，然后固化而制成砂輪。進(jìn)一步講，未固化或局部固化的織物可以切成帶狀或盤狀，把它們疊放起來后層壓，在層壓條件下制成高密度磨料制品。這些成型技術(shù)也是在先有技術(shù)中人所共知的。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選磨料制品包括處于硬質(zhì)熱固型樹脂內(nèi)部或下層的粘接劑體系，或外層即表面涂覆涂層(有時(shí)稱之為“膠料”涂層)的高強(qiáng)度柔韌彈性體樹脂，該涂層即上文所述的粘接劑與能減少涂污的可相容聚合物的混合物。含有纖維織物或長纖維織物的制品通常包括生成彈性體樹脂內(nèi)層的第一道粘接劑涂層以及可生成彈性體樹脂外層的第二道涂層，即所謂的“膠料涂層”。一般地講，粘接劑外層的重量至少為粘接劑總重量的1/2。整個(gè)粘接劑體系可以主要由上述混合物組成。而后一種情況，則底基通常是由一種發(fā)泡聚合物和聚合物的固體塊料構(gòu)成。
這種柔軟粘性的彈性體樹脂粘接劑，最好具有高的分子量、溶劑可溶性或熱固性，并且在未改性、固化或干燥狀態(tài)下，其極限抗拉強(qiáng)度最好至少為20×206Pa，斷裂伸長率最好至少為100%。
如果在使用時(shí)添加了可相容聚合物和/或潤滑劑，上述粘接劑的這些物性參數(shù)稍有降低;但是，即使是這樣，該粘接劑將磨料顆粒粘固到底基上的作用也足以滿足要求。
高分子量溶劑可溶性的柔韌粘性粘接劑的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例是熱塑性聚酯型聚氨基甲酸乙酯，其商品名為“Estane”5703，由B.F.Goodrich公司出售。柔韌、粘性的彈性體熱固性樹脂粘接劑的實(shí)例是用異氰酸酯端基的聚醚類或聚酯類，它可以與多官能活性氫固化劑發(fā)生反應(yīng)。優(yōu)選的熱固化體系為用芳族二胺類固化的脂族或芳族異氰酸酯端基的聚丁二醇聚合物類。二異氰酸酯聚合物的優(yōu)選實(shí)例的商品名為“Adiprene”L-100，L-167和L-315，由Uniroyal有限公司出售。最可取的是，這些異氰酸酯端基的聚合物是用封端劑(例如2-丁酮肟)封端的。優(yōu)選的芳族二胺是二(4-氨基苯)甲烷(以下稱MDA)和二(2-氯-4-氨基)甲烷。
優(yōu)選的可減少涂污的可相容聚合物是一種可與粘接劑混合的高分子量的聚合物材料，這在上文已經(jīng)敘述過。優(yōu)選的可相容聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約高于50℃。這種可相容聚合物可與粘接劑體系的粘接劑發(fā)生反應(yīng)，也可以僅與粘接劑進(jìn)行物理混合。一般地講，這種可相容聚合物的分子量約大于2000。十分有用的可相容聚合物的例子包括聯(lián)碳化學(xué)有限公司出售的商品名為“UCAR”苯氟基PKHH樹脂的苯氧基樹脂，殼(Shall)化學(xué)公司出售的商品名為“Epon”1007F的雙酚A型環(huán)氧樹脂，聯(lián)碳化學(xué)有限公司出售的商品名稱為“UCAR”VAGH-1的中等分子量并且部分水解的氯乙烯/乙烯基乙酸酯的共聚物，蒙桑托(Mon-santo)聚合物及石油化學(xué)公司出售的商品名為“RJ-100”的苯乙烯和烯丙醇的共聚物。
如前所述，上述可相容聚合物可通過加入一種活性物質(zhì)而制備，例如加入一種在粘接劑體系中能進(jìn)行聚合反應(yīng)或其它反應(yīng)的液體。這種活性物質(zhì)的例子是雙酚A型二環(huán)氧甘油醚(一種液態(tài)可聚合的低聚物，商品名為“Epon”828，由殼(shell)化學(xué)工業(yè)公司出售)。其它一些在粘接體系中可以進(jìn)行聚合反應(yīng)而產(chǎn)生減少涂污特性的液態(tài)或固態(tài)活性物質(zhì)也很有用。
聚合物與柔韌粘性粘接劑的混合物，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)至少約為40℃，最好至少約50℃，用這種混合物制成的磨料制品具有減少涂污的傾向，這與該混合物中所加入的可相容聚合物的數(shù)量有直接關(guān)系。優(yōu)選的混合物包括至少10%(以重量計(jì))的可相容聚合物，而混合物中包含20～50%(以重量計(jì))的可相容聚合物為更佳。
這種粘接劑體系和混合物可以含有目前磨料制品中常用的潤滑劑，以便進(jìn)一步減少涂污。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這種潤滑劑多少可以起到減少涂污作用時(shí)，含有粘接劑體系(該體系中同時(shí)含有可相容聚合物和常用潤滑劑)的砂輪的抗涂污性能就會得到意想不到的改善，從而超過了只含有潤滑劑的粘接劑體系的砂輪。常用的潤滑劑的例子包括金屬硬脂酸鹽，例如硬脂酸鋰、硫化銦及其相類似鹽類。
生產(chǎn)本發(fā)明磨料制品所使用的磨料顆粒可以是磨料工藝生產(chǎn)中常用的任何已知磨料。磨料的大小和類型可以與生產(chǎn)砂輪中常用的規(guī)格一樣。一經(jīng)專業(yè)人員了解了本文中所公開的本
發(fā)明內(nèi)容
后，就會很容易地選擇適當(dāng)?shù)哪チ稀?br>以下例舉一些非限制性實(shí)例，以便對本發(fā)明進(jìn)一步說明。除另有注明外，本文所指的份數(shù)均以重量計(jì)。
實(shí)施例Ⅰ在市售的商品名為“Rando Webber”的織物成型機(jī)上，用18
尼龍6-6纖維制成15mm厚，重量為80g/m的低密度的無紡織物。這樣制成的低密度無紡織物用一種預(yù)粘接樹脂進(jìn)行滾涂，提供的干物增重為45g/m，所使用的滾涂溶液的組成為39.3%的混合二甲苯、16.1%的由35份甲撐二苯胺(MDA)和65份乙酸2-乙氧基乙醇酯組成的溶液、44.6%的酮封端的聚二異氰酸丁二醇[1，4]酯(Uniroyal公司出售，商品名為“Adiprene BL-16”，分子量約為1500)和微量的聚硅氧烷消泡劑。將經(jīng)滾涂的織物通過對流加熱爐，爐溫控制在150℃，停留時(shí)間約為7分鐘，使預(yù)粘接樹脂固化到不發(fā)粘的狀態(tài)。這樣制成的預(yù)粘接無紡織物厚約10mm，重量約126g/m。
粘接劑的組成為39.8%的二甘醇-乙基醚、59%的含70%不揮發(fā)物的堿催化酚醛樹脂、1.2%的氫氧化鈉水溶液(NaOH∶H2O＝1∶1)和0.06%的含氟表面活性劑(由明尼蘇達(dá)礦業(yè)和制造公司出售，商品名為“FC170”)。將這種粘接劑以54g/m的干物用量滾涂在上述預(yù)粘接織物上。然后，以815g/m2的用量，將噴射氣流中粒度為100的碳化硅磨料顆粒(平均粒度為140微米)均勻地噴撒到滾涂粘接劑后尚未干燥的粘著織物上。噴撒時(shí)，噴射氣流直接對著織物的主要表面。
接著，將表Ⅰ中標(biāo)明的“A”-“H”的膠料樹脂滾涂到噴撒了磨料的織物上，從而制成膠料樹脂織物。膠料樹脂以32%、24%、或16%的干物增重用量滾涂到粘固有磨料的織物上。使每一片涂覆膠料樹脂的磨料織物通過對流加熱爐，爐溫控制在70℃，停留時(shí)間約為4分鐘，使其部分干燥除去幾乎約8.5%的揮發(fā)物(按被涂覆織物的最終重量計(jì))。
表Ⅰ膠料樹脂，%(按重量計(jì))組份 A B C D封端的Adiprene L315′ 52.7 40.9 36.4 31.84，4′-亞甲基-雙苯胺(MDA) 8.0 6.2 5.5 4.8硬脂酸鋰 5.2 4.5 4.5 4.5混合二甲苯 14.1 20.8 11.1 1.4甲基乙基酮 - - - -乙酸2-乙氧基乙醇酯 20.0 23.5 34.4 45.2“UCAR”苯氧基樹脂PKHH2- 4.1 8.1 12.3“Epon”100TF3- - - -“UCAR”VAGH-14- - - -“RJ”-100SAA5- - - -添加物百分率60 10 20 30
E F G H34.5 36.2 35.1 40.45.3 5.5 4.5 6.14.5 4.5 4.4 -7.4 11.1 7.0 6.3- 24.3 - -38.6 10.3 38.8 38.2- - - 9.09.7 - - -- 8.1 - -- - 10.2 -20 20 20 201.含74.1%的Uniroyal公司出售的“Adipene”L315，加入14.8%的2-丁酮肟和11.1%乙酸2-乙氧基乙醇酯進(jìn)行封端處理。2.聯(lián)碳化學(xué)公司出售的分子量為30，000的苯氧基樹脂。3.由殼化學(xué)公司出售的環(huán)氧樹脂。4.由聯(lián)碳化學(xué)公司出售的中等分子量部分水解的氯乙烯、乙烯基乙酸酯樹脂。5.由蒙桑托聚合物和石油化學(xué)公司出售的一種苯乙烯和烯丙醇高聚物。6.添加劑“UCAR”苯氧基PKHH、“Epon”100TF、“UCAR”VAGH或“RJ”-100的重量百分率按“Adiprene”L315和MDA的固體重量計(jì)。
將四片面積為305mm2，涂覆有同種膠料樹脂，并部分干燥的織物疊放在一起，然后放在加熱到135℃的平板壓機(jī)上，層壓到6mm，并保壓15分鐘便制成一塊磨料片。每一片部分固化的磨料片從壓機(jī)中取出后，放到空氣對流加熱爐中，在135℃下進(jìn)一步固化處理90分鐘。當(dāng)固化的磨料片冷卻到室溫之后，從6mm厚的磨料片上摸切出直徑為75mm、中心孔直徑為9mm的圓盤。
曾對砂輪(表Ⅲ中標(biāo)明的樣品編號為2～17)材料對于試驗(yàn)工件的涂污或轉(zhuǎn)移程度進(jìn)行過評價(jià)。砂輪安裝在空氣動(dòng)力機(jī)床的中心軸上，其轉(zhuǎn)速為每分鐘18，000轉(zhuǎn)。機(jī)床支撐穩(wěn)定，驅(qū)動(dòng)砂輪接觸試驗(yàn)工件表面加載。旋轉(zhuǎn)的砂輪對60mm×300mm的鈦金屬板試件所施加的力為35.6N，試件安裝在一移動(dòng)式平臺上，可使砂輪以25mm/sec.的速度沿金屬板試件行進(jìn)200mm長的距離。曾對從試驗(yàn)砂輪上轉(zhuǎn)移到工件表面上的材料的量進(jìn)行過觀測，并根據(jù)表Ⅱ中所表示的程度確定了涂污的等級。
表Ⅱ等級 觀測結(jié)果1 無轉(zhuǎn)移2 極輕微轉(zhuǎn)移5 明顯而造成危害8 大量轉(zhuǎn)移10 超大量轉(zhuǎn)移上述涂污試驗(yàn)的結(jié)果，膠料樹脂的相對含量(%)、磨料制品中含有的膠料樹脂材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是根據(jù)ASTMD4065-82中所述的方法，通過動(dòng)力學(xué)分析方法測量的，在所記錄的Tg溫度下，當(dāng)膠料樹脂轉(zhuǎn)化到高彈態(tài)時(shí)，損耗能與貯存能的比率出現(xiàn)最大值(Tanδ)。加入聚合物的相對含量(%)、種類以及膠料樹脂(A-H)列在表Ⅲ中。
表Ⅲ樣品號 膠料樹脂 添加物的種類 相對含量(%) Tg，℃2 A 無 0 -253 A 無 0 -254 A 無 0 -255 B 苯氧基PKHH 10 1006 B 苯氧基PKHH 10 1007 B 苯氧基PKHH 10 1008 C 苯氧基PKHH 20 969 C 苯氧基PKHH 20 9610 C 苯氧基PKHH 20 9611 D 苯氧基PKHH 30 8512 D 苯氧基PKHH 20 9613 D 苯氧基PKHH 20 9614 E “Epon”1007F 20 9515 F “UCAR”VAGH 20 8216 G “RJ”-100 20 8617 H 苯氧基PKHH 20 100膠料樹脂添加量(%) 轉(zhuǎn)移試驗(yàn)32 1024 8
16 732 624 516 432 324 216 132 124 116 124 224 224 424 5對某些膠料樹脂進(jìn)行了抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率測量。表Ⅳ中給出了測量值。膠料樹脂A、C、E、F、G、H是按照表Ⅰ中給出的組份制備的，但是除H原來就不含硬酯酸鋰外，其余五種也都舍去了硬脂酸鋰。將各種試驗(yàn)?zāi)z料樹脂涂在玻璃板上形成0.3mm厚的固化膜，玻璃板已事先涂覆了脫模劑。涂有脫模劑的玻璃板是用聚乙烯醇水溶液涂覆在玻璃板上，并在空氣中干燥后制備而成的。這些膠料樹脂在135℃下固化120分鐘，然后將帶膠料的玻璃板在水中浸泡短時(shí)間，以便脫下固化膜。根據(jù)ASTMD412-80的方法測定其抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長率。表Ⅳ示出了測試結(jié)果。
表Ⅳ膠料樹脂抗拉強(qiáng)度106Pa 伸長率(%)A 62.0 210
C 40.0 160E 46.2 160F 35.2 170G 38.6 140H 11.7 10在表Ⅰ中所列出的膠料樹脂中，所使用的添加劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在如下表Ⅴ中給出。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是根據(jù)ASTM D3418-75的差示掃描量熱法測定的。
表Ⅴ添加劑 Tg(℃)苯氧基PKHH 100“Epon”1007F 74“UCAR”VAGH 65“RJ”-100SAA 67實(shí)施例18～27測定了用甲撐二苯胺固化、以異氰酸鹽終止的聚合物添加劑含量不同的聚亞烷基乙二醇醚膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、抗拉強(qiáng)度以及斷裂伸長率。這些膜是將2.89份“Adiprene”BL16和1份含35%甲撐二苯胺的乙酸2-乙氧基乙醇酯溶液混合而成。-NCO∶-NH2的計(jì)算比是1.08∶1。如果使用聚合物添加劑的話，其百分比是根據(jù)“Adiprene”BL16和甲撐二苯胺中的不揮發(fā)物含量計(jì)算的。將足夠量的配制好的混合物流延在涂有脫模劑的玻璃板上，制成0.3mm厚的固化膜。該混合物在135℃下固化120分鐘。從玻璃上將該固化聚合物薄膜剝離，然后根據(jù)ASTM D4065-82的方法測定其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。表Ⅵ匯總了試驗(yàn)結(jié)果。
表Ⅵ樣品號 聚合物添加劑 Tg(℃) 抗拉強(qiáng)度 斷裂伸長率%商品名 用量(%) 10Pa18 無 - -35 44.1 46019 苯氧基PKHH14 50 48.3 35020 苯氧基PKHH20 86 45.5 44021 苯氧基PKHH20185 13.8 13022 苯氧基PKHH50 98 40.1 15023 “Epon”1007F24 42 50.1 38024 “Epon”1007F23.8142 9.6 7025 “RJ”100SAA20 34 16.5 47026 “RJ”100SAA25246 42.1 43027 “UCAR”VAGH17 52 45.5 3901.每100份聚合物固體中添加10份硬脂酸鋰(以重量計(jì))。
2.-NCO/-NH的計(jì)算比值改為1.28/1.00。
實(shí)施例28～30根據(jù)ASTMD4065-82測定了含有或不含可相容聚合物添加劑的熱塑性聚酯型聚氨基甲酸乙酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。將商品名稱為“Estane”5703的市售熱塑性聚酯型氨基甲酸乙酯(B.F.Goodrich公司出售)溶解在乙酸2-乙氧基乙醇酯中，得到一種25%的溶液。分別將含“Epon”1007F或者苯氧基PKHH為25%的乙酸2-乙氧基乙醇酯溶液加到“Estane”5703/乙酸2-乙氧基乙醇酯溶液中，得到一種“Estane”5703和聚合物添加劑重量份數(shù)相等的混合物。如前所述，再把這些足量的混合物流延到涂有脫模劑的玻璃板上，在135℃下干燥120分鐘，脫模后進(jìn)行試驗(yàn)。表Ⅶ匯總了試驗(yàn)結(jié)果。
表Ⅶ樣品號 聚合物添加劑 Tg(℃)28 無 -629 “Epon”1007F 4830 苯氧基PKHH 43實(shí)施例31和對照A使用一臺具有兩個(gè)橡膠壓輥的擊碾壓機(jī)(該兩壓輥以130℃蒸汽加熱元件進(jìn)行內(nèi)加熱)，按照如下表Ⅷ中所述的含量，對固態(tài)熱塑性聚氨基甲酸乙酯(市售商品名為“Estane”5703)、分子量為30，000的苯氧基樹脂(市售商品名為PKHH)、硬脂酸鋰潤滑劑以及顆粒級配為180/240(平均粒徑范圍為46～67微米)的碳化硅磨料顆粒進(jìn)行碾壓，直到制成看上去很均勻，厚度為3.22mm的磨料板。按照ASTM4065-82的方法測該磨料板的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
表Ⅷ組份 樣品31 對照樣品A“Estane” 200 200苯氧基PKHH 50 -硬脂酸鋰 25 20180/240級配碳化硅 1315 1070玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 33℃ -12℃
從每一塊樣品31和對照樣品A的磨料板上各模切兩片直徑75mm砂輪。在150℃的熱壓機(jī)上，將從同一塊磨料板上模切下來的兩片砂輪疊合起來進(jìn)行加熱層壓，制成厚度6.3mm的砂輪。通過對砂輪涂污程度的測定，表明從含苯氧基樹脂的樣品31磨料板上模切的砂輪，涂污程度很低，而從對照樣品A磨料上模切的砂輪的涂污很嚴(yán)重。
實(shí)施例32-39，對照B和C封端的“Adiprene”L-315和“Adiprene”BL-16分別用MDA固化，其中-NCO∶-NH2的計(jì)算比為1.08∶1。固化之前，把各種含量的“Epon”828和雙酚A型二環(huán)氧甘油醚(可從Shall化學(xué)公司購買)加到這兩種“Adiprene”-MDA混合物中。室溫下混合后，將這些混合物流延到涂有脫模劑的玻璃板上，然后在135℃下固化2小時(shí)。表Ⅸ中匯總了根據(jù)“Adiprene”和MDA的混合重量所添加的“Epon”828的重量份數(shù)，以及按照ASTMD4065-82的方法所測的已固化聚合物混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
表Ⅸ樣品號 “Adiprene” 聚合物份數(shù) “Epon”828份數(shù) Tg℃對照樣品B L-315 6 無 -2032 〃 6 1 8333 〃 4 1 76，90＊34 〃 3 1 58，81＊35 〃 2 1 56，79＊對照C BL-16 6 無 -2536 〃 6 1 6237 〃 6 1 5738 〃 4 1 56
39 〃 2 1 52＊目測表明，樣品33、34和35中有兩相存在。其每一相的Tg均記錄在表中。
權(quán)利要求
1.一種砂輪，包括(a)有機(jī)材料底基；(b)均勻分散并粘固在上述底基中的磨料顆粒；(c)將上述磨料顆粒粘固在上述底基中的粘接劑體系，其特征在于該粘接劑體系為由如下組份組成的一種混合物(1)一種最初狀態(tài)為液體的粘接劑，然后可固化成柔韌粘性聚合物材料，這種聚合物材料在未改性狀態(tài)下能牢固地將上述磨料顆粒粘固在上述砂輪的上述底基中，但是，當(dāng)上述砂輪在發(fā)熱條件下接觸工件旋轉(zhuǎn)時(shí)，例如砂輪對工件的壓力很高，表面速度很大時(shí)，就會涂污工件的表面；(2)用量足以減少涂污的可減少涂污的可相容聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其另一特征在于上述混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至少約為40℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述可相容混合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度至少約為50℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述可相容混合物的分子量至少約為2000。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述可相容混合物是從苯氧基樹脂、環(huán)氧樹脂、羥基終止的聚氯乙烯樹脂、苯乙烯-烯丙醇共聚物，以及它們的混合物中選取的。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述柔韌粘性聚合物材料的抗拉強(qiáng)度至少約為20×10pa，斷裂伸長率轉(zhuǎn)速約為100%。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述粘接劑體系含有用量足以潤滑的常用潤滑劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述底基是一種高級、疏松、無紡的纖維底基。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述足以減少涂污的用量以固化粘接劑體系的總重量計(jì)至少為10%。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9中所述的砂輪，其又一特征在于上述足以減少涂污的用量約為20～50%(以總重量計(jì))。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述粘接劑體系主要由上述混合物組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的砂輪，其又一特征在于上述可相容混合物是通過把一種活性物質(zhì)加入上述粘接劑體系中制備而成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12中所述的砂輪，其又一特征在于上述活性性質(zhì)為雙酚A型二環(huán)氧甘油醚。
專利摘要
用一種粘接劑體系粘接并均勻分散在底基中的磨料顆粒組成的砂輪，該粘接劑體系由柔韌粘性接劑和用量足以減少涂污的可減少涂污的可相容聚合物組成。用不含可相容聚合物的粘接劑粘固磨料顆粒的砂輪，當(dāng)其在發(fā)熱條件下(例如砂輪對工件的壓力很高而且表面速度很快)，與工件接觸旋轉(zhuǎn)時(shí)，往往會涂污工件表面。
文檔編號C08J5/14GK86100995SQ86100995
公開日1986年9月3日 申請日期1986年2月6日
發(fā)明者斯科特·L·巴尼特, 加里·M·法里斯 申請人:明尼蘇達(dá)州礦山制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan