用于研磨制品的液态树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及要用于制造磨具的液态树脂组合物，其包含至少一种玻璃化转变温度小于或等于６０℃的酚醛清漆树脂、至少一种反应性稀释剂和任选至少一种交联剂。该树脂组合物用于制造研磨制品，如固结磨具和涂附磨具的用途。其还涉及包含用这种液态树脂组合物粘结的磨粒的研磨制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于研磨制品的液态树脂组合物 本专利技术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，，) ο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 (alesage)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。该混合物具有均勻分布在模具中(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 Al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。US 5 178 646描述了用于磨具，尤其是涂附磨具的粘合剂前体组合物，其包含具 有多个羟甲基侧基的热固性树脂和具有至少一个与该树脂的基团反应的官能的反应性稀 释剂。本专利技术旨在降低研磨产品中的甲醛量。为此，本专利技术提供替代用作涂附磨具中的粘合剂和用作固结磨具中的浸渍树脂的 可熔酚醛树脂的液态树脂组合物，这种液态树脂组合物的特征在于其包含至少一种其玻璃 化转变温度小于或等于60°C的酚醛清漆树脂、至少一种反应性稀释剂和任选至少一种交联 剂。本专利技术的酚醛清漆树脂选自其玻璃化转变温度小于或等于60°C，优选小于或等于 50 0C，有利地为35至45 °C的酚醛清漆树脂。该酚醛清漆树脂可以选自本领域技术人员已知的酚醛清漆树脂，其通过使酚类化 合物与醛在酸催化剂存在下以小于1的醛/酚类化合物摩尔比进行反应来获得。该酚类化合物选自酚和取代酚，如甲酚、愈创木酚、甲氧基酚、邻苯二酚、间苯二 酚、叔丁基酚和壬基酚、双酚如双酚A、萘酚和这些化合物的混合物。优选选择酚。 该醛选自脂环族醛，如甲醛，环状醛，如糠醛，芳族醛，如苯甲醛、对茴香醛、邻茴香 醛和藜芦醛，和这些醛的混合物。优选选择甲醛。优选地，甲醛/酚摩尔比为0. 2至小于1，有利地0. 35至0. 9，更好0. 5至0. 9。该酚醛清漆树脂可以使用已知酸催化剂，例如强无机酸，如硫酸、磷酸和盐酸，或 有机酸，如草酸、水杨酸或酸酐，如马来酸酐进行制备。酸的量必须足以实现酚类化合物和醛的缩合。所用酸的量通常在强无机酸的情况下为原料酚类化合物重量的0. 02至1%，优 选0. 1至0. 6%，在有机酸的情况下为原料酚类化合物重量的0. 3至3%。优选地，处理在该缩合反应结束时获得的酚醛清漆树脂以降低游离酚类化合物的 含量，例如通过真空蒸馏。在本专利技术的范围内可用的酚醛清漆树脂含有少于0. 1重量％的游离甲醛，优选少 于 0. 05%。该树脂组合物可包含至少一种不同于酚醛清漆树脂的能与交联剂反应的树脂，例 如环氧树脂，特别是带有一个或几个环氧侧基的酚醛清漆树脂。这种环氧化的酚醛清漆树 脂传统上可通过在碱性催化剂，例如氢氧化钠存在下在大约100°c的温度下用过量表氯醇 处理酚醛清漆树脂来获得。但是，本专利技术的酚醛清漆树脂的比例必须保持高于或等于所有 树脂(酚醛清漆树脂和其它树脂)的50重量％，优选高于或等于75%，该比例有利地等于 100%。 本专利技术的酚醛清漆树脂构成该树脂组合物的至少30重量％，优选至少40%，有利 地至少50 %，且不超过85 %。本专利技术的反应性稀释剂是在大约20至25°C的室温下是液体的化合物，其可以溶 解酚醛清漆树脂和调节该树脂组合物的粘度。该反应性稀释剂优选具有小于或等于IOOOmPa. s,优选小于或等于700mPa. s,有 利地小于500mPa. s，更好小于350mPa. s的粘度。该反应性稀释剂还含有至少一个能与该树脂和适当时与该交联剂反应的官能，该 官能选自羟基、醛、环氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制造磨具的液态树脂组合物，其特征在于其包含至少一种其玻璃化转变温度小于或等于６０℃的酚醛清漆树脂、至少一种反应性稀释剂和任选地至少一种交联剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2007-10-1 0706881用于制造磨具的液态树脂组合物，其特征在于其包含至少一种其玻璃化转变温度小于或等于60℃的酚醛清漆树脂、至少一种反应性稀释剂和任选地至少一种交联剂。2.根据权利要求1的组合物，其特征在于该酚醛清漆树脂具有小于或等于50°C，优选 35至45°C的玻璃化转变温度。3.根据权利要求1或2的组合物，其特征在于该酚醛清漆树脂通过甲醛和酚的反应获得。4.根据权利要求3的组合物，其特征在于甲醛/酚摩尔比为0.2至小于1，有利地0. 35 至0. 9，更好地0. 5至0. 9不等。5.根据权利要求1至4之一的组合物，其特征在于该组合物还包含与所述酚醛清漆树 脂不同的能与交联剂反应的树脂，尤其为环氧树脂，特别是环氧化的酚醛清漆树脂。6.根据权利要求5的组合物，其特征在于酚醛清漆树脂的比例高于或等于所有树脂的 50重量％，优选高于或等于75 %，有利地该比例等于100 %。7.根据权利要求1至6之一的组合物，其特征在于该酚醛清漆树脂构成该树脂组合物 的至少30重量％，优选至少40 %，有利地至少50 %，且不超过85 %。8.根据权利要求1至7之一的组合物，其特征在于该反应性稀释剂具有小于或等于 IOOOmpa. s，优选小于或等于700mpa. s，有利地小于500mpa. s，更好小于350mpa. s的粘度。9.根据权利要求1至8之一的组合物，其特征在于该反应性稀释剂含有至少一个选自 羟基、醛、环氧基、噁唑烷和内酯官能的官能。10.根据权利要求9的组合物，其特征在于该反应性稀释剂选自饱和或不饱和脂环醇， 如乙二醇、1，3-丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷和这些化合物的单烯丙基醚，饱和或不饱和环 状醇，如糠醇，单环或多环芳族醇，如苄醇及其衍生物、间甲酚、3，5- 二甲苯酚、壬基酚、腰果 酚和它们的衍生物，如强心酚、甲基强心酚和漆树酸，和萘酚，这些醇的前体，尤其是缩醛和 三氧杂环己烷，乙二醛，饱和或不饱和醇的缩水甘油醚，如1，6_己二醇的二环氧甘油醚，尤 其包含在环氧化油，特别是大豆油和亚麻子油中的环氧化脂肪酸，芳族环氧化物，如环氧化 腰果酚，和噁唑烷，如3-乙基-2-甲基-(3-甲基丁基)_1，3-噁唑烷、1-氮杂-3，7-二氧 杂-5-乙基双环[3.3.0]辛烷和双噁唑烷，以及内酯，如Y-丁内酯。11.根据权利要求10的组合物，其特征在于该反应性稀释剂是甘油、糠醇、苄醇、腰果 酚及其衍生物、1，6_己二醇的二环氧甘油醚、环氧化腰果酚、3-乙基-2-甲基-(3-甲基丁 基)-1，3-噁唑烷、1-氮杂-3，7-二氧杂-5-乙基双环[3. 3.0]辛烷、...

【专利技术属性】
技术研发人员：A阿诺德，P埃斯皮亚德，S波佐洛，
申请(专利权)人：圣戈班磨料公司，圣戈班磨料科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]