磨具、碱金属氟铝酸盐或碱土金属氟铝酸盐在稳定聚合物抵抗由热作用引起的颜色变化中的制造技术

技术编号:1423000 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及具有研磨活性填料的磨具。所述磨具通常包含基底、磨料和粘合剂体系。为了改善磨具的研磨作用和使用寿命,所述粘合剂体系包含合成的碱金属氟铝酸盐和/或碱土金属氟铝酸盐,尤其是碱金属四氟铝酸盐,优选四氟铝酸钾,以及至少一种其它的研磨活性填料。本发明专利技术还涉及碱金属氟铝酸盐和/或碱土金属氟铝酸盐的用途,优选四氟铝酸钾和/或五氟铝酸二钾,其用于稳定聚合物抵抗由热作用引起的颜色变化。本发明专利技术还涉及由四氟铝酸钾和五氟铝酸二钾与其它研磨活性填料组成的重量比为4∶2至2∶4的混合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种磨具和特定无机氟化物作为具有研磨作用的填料在磨具中的用途。本专利技术还涉及特定无机氟化物用于稳定染料的用途。已知可以使用磨具对物品、工件、零件或木材、金属、金属合金、塑料、陶瓷、石材或其它材料的类似构造的表面进行磨光或加工。磨具通常包括下列基本要素:基底、研磨颗粒和借助于粘合剂体系形成的粘合料(bonding)。作为研磨颗粒,首选使用氧化铝(刚玉),碳化硅,二氧化硅例如玻璃、火石,多晶材料例如锆和铝的熔合氧化物或金刚砂。研磨颗粒的选择和粒径取决于其应用。研磨颗粒通过粘合剂固定到基底上。粘合剂固化,并由此将研磨颗粒固定到基底上。通常将同样包含粘合剂的覆盖层施加到其上。因此,采用术语“底部粘合料”和“覆盖粘合料”。底部粘合料使研磨颗粒固定在基底上,即研磨颗粒基本上只通过它们的底面结合到基底上,即直接使得研磨颗粒以不规则高度和间距向外扩展。覆盖层或覆盖粘合料通过填充在研磨颗粒之间的间隙来固定研磨颗粒。施加的量和由此形成的层厚度取决于研磨颗粒的大小。存在两种不同的基底,即柔性基底和刚性基底。所用的柔性基底例如是缎纹织物、细帆布、纤维复合物、纸或这些材料的组合。成品磨具可以以例如连续带、带或片的形式使用。也可以将研磨颗粒施加到刚性基底上。具有刚性基底的磨具例如是砂轮、磨钻、磨石或分离盘(parting disk)。可利用多种粘合剂将研磨颗粒结合到基底上。所用的粘合剂是包含例如下列物质的体系,胶或合成树脂例如醇酸树脂、环氧树脂、脲甲醛-->树脂,优选酚醛树脂。粘合剂体系的选择可以改变并且取决于使用磨具的应用。可以将各种助剂加入到这些粘合剂体系中,例如颜料、抗氧化剂、润湿剂或稳定剂。已知助剂的范围很宽且同样取决于所使用的磨具的用途。磨具最初具有相对高的切削性能。然而,在使用中由于各种原因该性能下降并且最终达到不再确保其经济使用的值,因此磨具不得不被丢弃。切削性能降低的主要原因之一在于:在研磨金属期间,研磨过程中所暴露的金属表面非常易起反应。这些新的金属表面,尤其是已经被磨掉的金属颗粒,“焊接”到研磨材料上。还可以观察到所暴露的表面的氧化,在这种情况下,所形成的金属氧化物皮或金属氧化物层通常比未氧化的金属本身硬。这又在研磨颗粒上导致非常高的应力,导致温度的升高。这被称为磨具的热运行(hot running)。从结合处伸出最远的研磨颗粒首先与待加工的金属表面接触。如果该研磨颗粒形成“焊接接头”,则在工件上产生增加的摩擦力,结果使得该单个研磨颗粒破裂或脱落。这种情况出现的越频繁,研磨表面磨损的越严重,而从覆盖层伸出不那么远的研磨颗粒变得有效。因此,研磨表面接近支撑材料或基底。最终,使得研磨表面完全被污染。另一方面,甚至在相当一部分研磨颗粒尚未磨损的时候就经常出现污染。因此,在研磨颗粒自身的可用性还没被耗尽之前磨具就可能变得不可用了。为了改善研磨作用,将包含具有研磨作用的填料并且用于防止焊接在一起的粘合剂体系用作覆盖层。熟知的填料是简单或复杂的金属卤化物例如碱金属六氟铝酸盐,例如氟铝酸钠,尤其是冰晶石,或碱金属氟硼酸盐,例如氟硼酸钾(US专利3541 737;US专利3997 302)。本专利技术的目的是提供具有改善的效率和增加的使用寿命的磨具。该目的通过在粘合剂体系中含有一种或多种合成的氟铝酸盐作为具有研磨作用的填料和至少一种具有研磨作用的其它填料的磨具来实现,所述合成的氟铝酸盐的通式为MnAlFv,其中M代表碱金属,n小于或等于2,y为n+3,或者通式为Mn(AlFy)2,其中M代表碱土金属,n小于或等于2,y为n+3。可以使用纯化合物或化合物彼此的混合物并使其存在于粘合剂体-->系中。上面通式的具有研磨作用的填料和具有研磨作用的其它填料的重量比优选为4∶2至2∶4,尤其优选为3∶2至2∶3,尤其特别优选为2.5∶2至2∶2.5。对于本专利技术,碱金属是锂、钠、钾、铷和铯,优选钾,优选的碱土金属是钙。粘合剂体系优选包含上面通式的碱金属四氟铝酸盐,尤其是四氟铝酸钾(KAlF4),或者作为可替代方案,四氟铝酸钾和五氟铝酸二钾的混合物,作为具有研磨作用的填料。在该可替代方案中,根据本发明的磨具优选包含熔点为560至572℃的四氟铝酸钾(KAlF4)和五氟铝酸二钾(K2AlF5)的混合物,尤其是包含熔点为560至572℃的四氟铝酸钾和五氟铝酸钾的混合物作为碱金属氟铝酸盐以及钾冰晶石和/或钠冰晶石和/或四氟硼酸钾和/或氟化钾。本专利技术同样提供四氟铝酸钾或四氟铝酸钾和五氟铝酸二钾与具有研磨作用的其它填料的混合物,其中所述具有研磨作用的其它填料例如碱金属六氟铝酸盐如钠冰晶石或钾冰晶石、和/或碱金属四氟硼酸盐如四氟硼酸钾(KBF4)和/或金属氟化物例如氟化钾。四氟铝酸钾或四氟铝酸钾和五氟铝酸二钾的混合物与具有研磨作用的其它填料的重量比优选为4∶2至2∶4,尤其优选为3∶2至2∶3,尤其特别优选2.5∶2至2∶2.5。以已知方式获得复合金属氟化物,例如通过适当的铝化合物和氢氟酸在加入适当的碱金属或碱土金属氟化物、碳酸盐或氢氧化物的情况下反应。在研磨过程中,约60%的切削能量被转换为热能。将具有研磨作用的填料加到底部粘合料或覆盖粘合料中加速研磨材料的成形,使得由于摩擦而损失的部分能量可以被转换为切削能量。已经发现,加入合成的碱金属四氟铝酸盐作为具有研磨作用的填料和其它填料可以改善磨具的切削性能并延长磨具的使用寿命,且比预期的效果好。在本专利技术的一个实施方案中,磨具包含作为基底的柔性支撑材料、作为底部粘合剂和覆盖粘合剂的粘结剂(尤其是热固性粘结剂)以及研磨颗粒,其中根据本专利技术,具有研磨作用的填料能够存在于底部粘合料-->和覆盖粘合料中,或者只仅存在于覆盖粘合料中。覆盖粘合料基本上由聚合物材料、尤其是弹性体材料构成,所述材料在研磨期间常出现的相对高的温度下很好地粘附并软化到所需的程度而不分离。这类聚合物是已知的。在一个实施方案中,使用pH在酸性范围的粘合剂体系。这些酸性粘合剂体系的优点在于:即使加入填料粘度也没有出现严重变化。粘合剂体系可以包含聚合物和常规的添加剂例如颜料、染料、抗氧化剂、润湿剂或稳定剂。具有研磨作用的填料例如冰晶石或碱金属氟硼酸盐通常分散在覆盖粘合料中。根据本专利技术,作为具有研磨作用的填料的合成碱金属氟铝酸盐和/或碱土金属氟铝酸盐与一种或多种已知的具有研磨作用的填料在粘合剂体系中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨具,其包含基底、研磨颗粒和粘合料,尤其是底部粘合料和覆盖粘合料,其特征在于,所述磨具在粘合剂体系中包含一种或多种合成的氟铝酸盐作为具有研磨作用的填料和至少一种具有研磨作用的其它填料,所述氟铝酸盐的通式为M↓[n]AlF↓[y],其中M是碱金属,n小于或等于2,y为n+3,或者通式为M↓[n](AlF↓[y])↓[2],其中M是碱土金属,n小于或等于2,y为n+3。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-3-24 05006553.11.一种磨具,其包含基底、研磨颗粒和粘合料,尤其是底部粘合
料和覆盖粘合料,其特征在于,所述磨具在粘合剂体系中包含一种或多
种合成的氟铝酸盐作为具有研磨作用的填料和至少一种具有研磨作用
的其它填料,所述氟铝酸盐的通式为MnAlFy,其中M是碱金属,n小
于或等于2,y为n+3,或者通式为Mn(AlFy)2,其中M是碱土金属,n
小于或等于2,y为n+3。
2.根据权利要求1的磨具,其特征在于,其包含式MnAlFy的碱金
属氟铝酸盐和其它具有研磨作用的填料,二者的重量比为2∶3至3∶2。
3.根据权利要求1的磨具,其特征在于,其在所述粘合料中包含
碱金属四氟铝酸盐作为具有研磨作用的填料。
4.根据权利要求1的磨具,其特征在于,其在所述粘合料中包含
碱金属四氟铝酸盐作为具有研磨作用的填料和一种或多种具有研磨作
用的其它填料,所述具有研磨作用的其它填料选自碱金属六氟铝酸盐、
碱金属氟硼酸盐和金属氟化物。
5.根据权利要求4的磨具,其特征在于,其包含钠冰晶石或钾冰
晶石作为碱金属六氟铝酸盐。
6.根据权利要求4的磨具,其特征在于,其包含氟硼酸钾作为碱
金属氟硼酸盐。
7.根据权利要求4的磨具,其特征在于,其包含氟化钾作为金属
氟化物。
8.根据权利要求1的磨具,其特征在于,其包含熔点为560至572℃
的四氟铝酸钾(KAlF4)和五氟铝酸二钾(K2AlF5)的混合物作为碱金
属氟铝酸盐。
9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿克塞尔帕库施安雅皮施蒂亚克托马斯施瓦策
申请(专利权)人:苏威氟有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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