[发明专利]可辐照固化的超级胶料

说明书

发明的背景

本发明涉及制造涂覆磨料，具体涉及制造带有超级上胶(supersize)涂层的涂覆磨料。

超级上胶添加剂通常是化学物品，在研磨条件下它们会分解成酸活性物质(如卤素或氢卤酸)，这种物质与金属表面反应，使金属切削更容易完成。典型的添加剂是不溶的或很微溶的含卤酸的碱金属盐，常见的添加剂包括氟硼酸钾和冰晶石。也可将其它填料添加剂(如碳酸钙)或抗负荷(anti-loading)或抗静电添加剂(如金属硬脂酸盐)混入该超级上胶层中。

添加剂分散在粘合剂介质，该介质确保添加剂存在于靠近磨粒的涂覆磨料表面，在研磨过程中该表面产生的热量最大。

除了提高切削速率以外，这种涂层通过减少所产生的热量，防止变光滑，延长涂覆磨料的寿命而明显地增强涂覆磨料的研磨性能。该涂层在研磨难以研磨的材料(如不锈钢、钛、镍和铝)时显得尤为重要。因此，最好的制剂显然含有可行的最大量的研磨助剂。然而不幸的是当粘合剂介质是水基的(例如在酚醛树脂、环氧或胶乳粘合剂体系的情况下)时，可混入的研磨助剂的量受到了严格的限制，因为树脂的分散性太不稳定。事实上典型的超级上胶制剂仅混有约58重量％添加剂(如氟硼酸钾)。另外，不能使用水溶性添加剂，因为它们会产生流变学问题，或者因为在溶剂蒸发后它们会以大晶体状沉淀析出。由于某些添加剂(如氟化钾、氟化钠、氯化镁和亚硝酸钠)除了高的水溶性以外很适合于这种用途，因此不可使用是很不幸的。

现已发现如果适当地选择粘合剂介质，可以很大的用量使用很宽范围的添加剂，或用于制剂中具有很长的适用期。本发明制剂具有这样的组成即除了允许有很宽范围的添加剂和添加剂浓度以外，还能更容易地被固化，从而能明显缩短制造过程。

发明的描述

本发明提供一种超级上胶(supersize)涂料，它包括分散在液态疏水性可辐照固化的粘合剂介质中的超级上胶(supersize)添加剂。本发明还提供混有这种超级上胶涂料的涂覆磨料。由于分散介质是粘合剂本身并且它是非水性的，因此不会产生制剂的不稳定性问题，从而可使用由于涉及溶解性问题而通常不采用的超级上胶添加剂(如氟化钾)。

所述液态疏水性可辐照固化的粘合剂最好是可紫外光辐照固化的粘合剂，尽管采用其它辐照方法(如电子束辐照)固化的其它制剂也是可接受的。最好的粘合剂包括丙烯酸酯化的环氧低聚物(如购自UCB Radcure Inc商品名为Ebecryl3200、3201、3500、3600、3700和3800的树脂)；丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物(如购自UCB Radcure Inc商品名为Ebecryl 230、244、8301、8402和8803的树脂)；聚酯/丙烯酸酯低聚物(如购自UCB Radcure Inc商品名为Ebecryl 40、80、81、140、150、657、810、830、870、1657和2047的树脂)，此外还有这些低聚物与单丙烯酸酯化的单体、二丙烯酸酯化的单体以及多丙烯酸酯化的单体的混合物，常加入这些丙烯酸酯化的单体以调节最终产物的物理性能、粘度和/或分子量。通常这些添加剂是1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDODA)；三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯(trimethylolpropane ethoxy triacrylate)(TMPEOTA)；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)；以及癸基丙烯酸辛酯(ODA)。其中，最好的包括环境温度下的粘度使之适用于作为研磨助剂载体的丙烯酸酯化的环氧树脂。一般这意味着粘度至少为500cps，较好约1500-25,000cps。如上所述，加入丙烯酸酯化的单体可调节粘度。Ebecryl 3200是粘度为1500-3000cps的丙烯酸酯化的环氧低聚物，已证实在本发明制剂中它特别有效。

所述超级上胶添加剂包括那些常与常规粘合剂介质一起使用的添加剂，如KBF₄、冰晶石、卤代烃、硫化铁和氟硅酸钠。还包括那些由于水溶性而至今仍认为不可接受的添加剂，如碱金属卤化物和亚硝酸盐、卤化镁、磷酸氢钙以及两种或多种任何上述添加剂的混合物。

按添加剂和粘合剂的总重量计，可混入超级上胶制剂中的超级上胶添加剂的量可约为15-65％，特别约为35-50％。

所述制剂可含有其它添加剂，如光引发剂(特别在粘合剂可UV光固化时)、自由基产生剂、抗静电或抗负荷化合物、润滑剂、着色剂、填料等，只要不危害本发明制剂的效果和适用性。

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