[发明专利]用于研磨制品的液态树脂组合物

说明书

本发明涉及能用于制造研磨制品的液态树脂组合物，和所得研磨制品。

研磨制品通常包含牢固粘合到载体上或用粘合剂彼此粘合在一起的许多磨粒。这些制品广泛用于机械加工各种材料，尤其是在切削、研磨、修边和抛光操作中。

传统上，区分涂附磨具(“coated abrasives”)和固结磨具(bondedabrasives)。

涂附磨具包含通常为挠性的载体材料，在其表面上散布着固定在粘合剂中的磨粒。该挠性载体可以是纸张、薄膜或纤维网络，例如尤其由玻璃或聚合物构成的天然或合成纤维的垫、毡、纺织品或针织品。这些磨具可呈现各种形式：片、带、盘等。

涂附磨具的制造包括在载体材料上施加基础粘合层(“make coat”)，使磨粒分布在所述涂层上，热处理该基础粘合层以使其部分固化并施加确保颗粒牢固固定在该载体上的上粘合层(“size coat”)。可以在该上粘合层和磨粒上沉积附加粘合层(“supersize coat”)。

该基础、上和附加粘合层以液体形式施加。它们通常由热固性树脂，尤其是可熔类型酚醛树脂构成。

固结磨具由通过粘合剂粘合在一起的磨粒构成，其具有适用于实施研磨操作，尤其是切割硬材料(如钢)的三维结构。通常，这些磨具具有砂轮、砂轮片段(segments de meules)和磨石外观。

为“传统”砂轮形式的固结磨具由单一区域构成，该区域由嵌在从砂轮膛孔(alésage)延伸至砂轮四周的粘合剂中的磨粒构成。在“超硬磨料(superabrasive)”砂轮中，研磨区位于外周，为通常由金属制成的中心核支承的条带形式，且磨粒由极硬材料，例如金刚石或立方氮化硼构成。

通过使用冷或热压模技术的方法获得固结磨具。

在最普遍的冷压模(cold Moulding compression)中，将颗粒形式的研磨成分混合物引入模具，随后施加大约15至25N/mm²的足够压缩力以将所述混合物制成模具形状并确保在从模具中取出后，所得部件(生坯制品(green article))具有能在不损失其初始形状的情况下进行操作的足够强度。该部件随后在炉中在允许粘合剂交联的温度下加热，该温度取决于所用粘合剂的性质。

热压模(Hot Moulding compression)能够实现比冷模制更高的压实度，这表现为最终制品中较低的孔体积。在这种方法中，引入模具的粒状混合物在压力下压实，同时加热以使粘合剂能在磨粒之间更好地分布并填满空隙空间。在从模具中取出后，该部件通常经过旨在改进其操作寿命及其研磨性能的后交联热处理。

无论所用压模的类型为如何，是冷压模或热压模，重要的是，该研磨成分混合物是颗粒形式。

通过用液态浸渍树脂，通常可熔类型的酚醛树脂预处理磨粒，随后通过将湿颗粒与含交联剂的酚醛清漆酚醛树脂粉末(其随后构成粘合剂本身的粉末)和如果必要，添加剂(也是粉末形式)混合，进行粒状混合物的制备。所得混合物因此由表面上粘结着固态树脂和添加剂粒子的磨粒构成。该混合物具有均匀分布在模具中(被称作“流动性能”)和在压力作用下成形的良好能力。

用于制造涂附和固结磨具的可熔酚醛树脂类型热固性树脂在预期应用条件下具有许多优点，尤其是：

-它们提供颗粒和载体材料之间以及颗粒本身之间的固态粘合；

-它们良好地抗在外周高速研磨条件下出现的高机械应力，从而可防止磨具破裂；

-它们的高耐热性能够限制该磨具内的过度热积累风险。

上述可熔酚醛树脂的一个缺点在于下述事实，即它们含有对人健康和对环境有害的甲醛。

可熔酚醛树脂已知含有可能在磨具制造过程中排放到环境中的游离甲醛，当温度达到引起可熔酚醛树脂降解并释放甲醛的程度时，它们还会在磨具使用条件下产生甲醛。

数年来，关于甲醛排放的规章变得更严格并倾向于限制磨具中所含的或可从这些产品中排放的甲醛量。

已经提出具有低甲醛含量的许多树脂组合物。

在US 6 133 403中，提出用于酚类组合物的反应性稀释剂和旨在制造具有高冲击强度的复合材料的可交联酚醛清漆树脂。

WO 2005/108454 A1描述了用于增强复合材料的酚醛清漆树脂和非甲醛硬化剂组合物。

US 5 523 152中描述了包含氨基塑料树脂和反应性稀释剂(其每种都含有不饱和侧基)的用于磨具的可聚合组合物。