[发明专利]磨料制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磨料制品，该磨料制品包含通过粘结剂材料粘附到基底的磨料颗粒。该粘结剂材料包含至少部分固化的甲阶酚醛树脂和有机聚合物流变改性剂。该至少部分固化的甲阶酚醛树脂的量占至少部分固化的甲阶酚醛树脂和有机聚合物流变改性剂的总重量的75重量％至99.99重量％。本发明还公开了制备磨料制品的方法。

技术领域

本公开涉及包括酚类粘结剂材料和磨料颗粒的磨料制品及其制备方法。

背景技术

磨料制品通常包含保留在粘结剂中的磨料颗粒(也称为“磨粒”)。在制造各种类型的磨料制品期间，磨料颗粒以取向的方式(例如通过静电涂覆或通过一些机械放置技术)沉积在粘结剂材料前体上。通常，磨料颗粒的最期望取向基本上垂直于背衬的表面。

就非织造磨料制品而言，将粘结剂材料前体涂覆在膨松有弹性的开孔式非织造纤维网上，将磨料颗粒粘附到粘结剂材料前体，并且然后使粘结剂材料前体充分固化以在使用期间保持磨料颗粒。

就某些带涂层的磨料制品(例如，磨盘)而言，背衬是相对致密的平面基底(例如，硫化纤维或机织或针织织物，任选地用浸渍剂处理以增加耐久性)。将含有第一粘结剂材料前体的底胶层前体(或底胶层)施加到背衬，并且然后将磨料颗粒部分地嵌入底胶层前体中。很多情况下，磨料颗粒以一定程度的取向嵌入底胶层前体中；例如，通过静电涂覆或通过机械放置技术。然后，当含有第二粘结剂材料前体的复胶层前体(或复胶层)覆盖在至少部分固化的底胶层前体和磨料颗粒上时，至少部分地固化底胶层前体以保持磨料颗粒。接着，如果复胶层前体和底胶层前体未充分固化，则将两者固化以形成带涂层的磨料制品。

对于上述两种类型的磨料制品，通常期望的是，磨料颗粒在嵌入粘结剂材料前体时保持它们的初始取向，直到其已被充分固化以将它们固定在适当位置。当粘结剂前体材料太易流动而使得颗粒在重力作用下倾翻时，或者如果粘结剂前体材料太硬使得颗粒不会粘附到粘结剂前体材料并且由于重力而再次倾翻，这尤其麻烦。

对于甲阶酚醛树脂粘结剂材料前体，沉积之后的磨料颗粒倾翻尤其成问题。期望具有甲阶酚醛树脂基的粘结剂材料前体，使得所施加的磨料颗粒的初始取向得以保持，直到已发生充分固化。

发明内容

本公开通过使用适用于制造磨料制品的甲阶酚醛基的可固化组合物(通常为触变组合物)克服了此类问题。可固化组合物包含液态酚醛树脂和有机聚合物流变改性剂，该有机聚合物流变改性剂包含碱溶胀性/可溶性聚合物。目前发现，这些有机聚合物流变改性剂可以更好地控制所有矿物涂覆技术中的磨料尖端密度，与现有的商业产品相比，这些技术可以在较低的精度成形磨粒负载下产生性能相同或性能更好的磨料。

已知有机聚合物流变改性剂赋予假塑性流动特性。具体地讲，碱溶胀性/可溶性乳液(ASE)聚合物、疏水改性的碱溶胀性/可溶性乳液(HASE)聚合物和疏水改性的乙氧基化聚氨酯(HEUR)聚合物已用于乳胶漆、个人护理产品和钻探泥浆的水性组合物中。在第一方面，本公开提供了一种制备磨料制品的方法，该方法包括：

将可固化组合物设置在基底上，其中可固化组合物包含甲阶酚醛树脂和有机聚合物流变改性剂，其中有机聚合物流变改性剂包含碱溶胀性/可溶性聚合物，并且其中甲阶酚醛树脂的量占甲阶酚醛树脂和有机聚合物流变改性剂的总重量的75重量％至99.99重量％；

将磨料颗粒粘附到可固化组合物；以及

至少部分地固化可固化组合物。

在第二方面，本公开提供了一种磨料制品，该磨料制品包含通过粘结剂材料粘附到基底的磨料颗粒，该粘结剂材料包含至少部分固化的甲阶酚醛树脂和有机聚合物流变改性剂，其中甲阶酚醛树脂的量占甲阶酚醛树脂和有机聚合物流变改性剂的总重量的75重量％至99.99重量％。

如本文所用：

“碱溶胀性”意指在pH大于7的水溶性碱的水性溶液中能够至少部分地溶胀；