[发明专利]环氧官能化硅烷偶联剂、表面改性的磨粒和粘结磨具制品

说明书

本发明提供了一种环氧官能化偶联剂，所述环氧官能化偶联剂包含聚环氧化合物和由式HNR¹R²表示的氨基硅烷的反应产物。R¹表示Z‑SiL₃，并且R²表示Z‑SiL₃或具有1至4个碳原子的烷基基团。每个Z独立地表示具有1至18个碳原子的二价连接基团，并且每个L独立地表示可水解的基团。所述偶联剂可用于处理可包括在树脂粘结磨具制品中的基底诸如磨粒。

技术领域

本公开广义地涉及硅烷偶联剂以及使用该硅烷偶联剂制造的树脂粘结磨具制品。

背景技术

粘结磨具制品具有被保持在粘结剂(在本领域中也被称为粘结基质或粘结剂材料)中的磨粒，该粘结剂将它们作为成形物质粘结在一起。典型的粘结磨具的示例包括砂轮、磨石、磨刀石和切割轮。粘结剂可为有机树脂(树脂粘结剂)、陶瓷或玻璃态材料(玻璃质粘结剂)或金属(金属粘结剂)。

切割轮通常为用于普通切割操作的相对较薄的轮。轮的直径通常为约1厘米至约200厘米，并且厚度为数毫米至数厘米(对于较大直径的轮而言，具有更大的厚度)。它们可以约1000转/分钟至50000转/分钟的速度操作，并用于诸如将聚合物、复合金属或玻璃切割成例如标称长度的操作。切割轮也被称为“工业切割锯片”，并且在一些环境诸如铸造厂中被称为“劈锯”。顾名思义，切割轮用于通过研磨穿过物品而切割该物品，该物品诸如例如为金属棒。

对于粘结磨具制品，诸如切割速率和耐久性的特性是重要的。例如，在切割轮的情况下，切割性能在相对较短的使用后可能会下降超过一半。仍然需要新的树脂粘结磨具，其在相同的性能水平下具有改善的研磨特性和/或降低的成本。

发明内容

在一方面，本公开提供一种处理具有化学结合的表面羟基基团的基底的表面的方法，该方法包括：

提供环氧官能化偶联剂，所述环氧官能化偶联剂包含以下物质的反应产物：聚环氧化合物；和

由下式表示的氨基硅烷

HNR¹R²

其中：

R¹表示-Z-SiL₃；

R²表示-Z-SiL₃或具有1至4个碳原子的烷基基团；

每个Z独立地表示具有1至18个碳原子的二价连接基团；并且

每个L独立地表示可水解的基团；以及

使环氧官能化偶联剂与基底的表面接触。

根据本公开的方法对于处理具有化学结合的表面羟基基团的基底(例如，氧化铝或二氧化硅磨粒)的表面特别有用，该表面羟基基团可与环氧官能化硅烷偶联剂缩合，因此它可更好地与有机粘结剂材料结合。

因此，在另一方面，本公开提供一种磨粒，该磨粒的外表面具有共价结合到其上的粘合改性层，其中表面改性层包含环氧官能化偶联剂和共价结合到磨粒的外表面的羟基基团的反应产物，其中环氧官能化偶联剂包含以下物质的反应产物：

聚环氧化合物；和

由下式表示的氨基硅烷

HNR¹R²

其中：

R¹表示-Z-SiL₃；

R²表示-Z-SiL₃或具有1至4个碳原子的烷基基团；