以羧酸酯稳定颜色的、酚醛树脂粘合的磨料产品及制备其的方法技术

技术编号:7165489 阅读:382 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
在此描述了一种颜色稳定的磨料物品,该磨料物品包括一种酚醛树脂粘合剂、一种颜色稳定剂、一种着色剂、以及磨料颗粒。该颜色稳定剂包括至少一种羧酸酯。该颜色稳定的磨料物品是通过包括以下步骤的方法形成的:将一种甲阶酚醛树脂与一种颜色稳定剂共混以形成一种甲阶酚醛树脂组合物;使多个磨料颗粒与该甲阶酚醛树脂组合物接触,并且将该甲阶酚醛树脂组合物固化以生产该颜色稳定的磨料物品。由此提供了颜色稳定的、酚醛树脂粘合的磨料以及用于制备此类磨料的方法,这些磨料耐受随时间的以及暴露于高温时的颜色变化并且维持了酚醛树脂的机械强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
术语“酚醛树脂”描述了获得自酚类和醛类反应产物的多种多样的树脂产品。在酸性和碱性条件下酚类与甲醛类均发生反应。若在酚与甲醛的一种碱催化的混合物中对每摩尔的酚含有一摩尔或多摩尔的甲醛,则将产生一种热固性(一步)树脂,或“甲阶酚醛树脂”。用作甲阶酚醛树脂的催化剂的、常见的碱类化合物包括碱金属(如钠、钾、或锂)的氢氧化物。虽然碱金属氢氧化物催化的酚醛树脂在商业上是有用的,但是当它们老化、被加热或以其他方式固化时,它们具有一种令人不希望的颜色变暗的趋势。已知变暗的程度依赖于该树脂的固化或使用温度以及暴露于这一温度下的时间。碱金属氢氧化物催化的酚醛树脂常用作磨料产品结合系统的一种组分,如涂覆的、结合的、以及三维的低密度磨料产品。树脂变暗这一问题在涂覆的磨料和三维低密度磨料产品中尤其显著,因为结合系统的存在更为直观。同样,由于这种变暗随着温度和暴露时间而增加,产品的温度曲线上的任何变化都导致产品自身之内的颜色变化。对于浅颜色的产品,颜色变化是特别引人注目的,这导致人们由于美学或其他原因不能接受此类产品。此外,磨料结合系统可以包括着色剂以标识制造商、产品类型、应用、等等。树脂的变暗可能干扰所希望的着色、从而导致最终产品具有与所加入的着色剂不同的颜色。例如, 在固化之后正常情况下变黄的一种树脂,当与一种蓝色染料或颜料组合使用时会产生一种绿颜色的产品。另一方面,如果同一种黄色树脂与一种绿色染料或颜料结合使用时,该树脂典型地将导致完全另一种绿色色调。
技术介绍
用来向酚醛树脂类的甲阶酚醛树脂赋予颜色稳定性的一种已知的方法包括向配制品中添加三聚氰胺甲醛树脂。虽然这实现了颜色稳定性,但它还赋予了脆性、延长了固化时间、并且导致机械性弱点并且因此导致最终产品的研磨性能降低。所建议的另一种方法包括向该酚醛树脂类的甲阶酚醛树脂中加入一种基于铵的盐。然而,这种方法对于稳定具有某些着色剂(如浅蓝和橙色的颜料或染料)的酚醛树脂产品的颜色并不足够有效。所需要的是一种有效的酚醛树脂颜色稳定剂,该颜色稳定剂减少了上述问题而不向最终产品赋予不希望的特性。
技术实现思路
在一方面,本专利技术是针对一种颜色稳定的磨料物品,该磨料物品包括一种酚醛树脂粘合剂、一种颜色稳定剂、一种着色剂、以及磨料颗粒。该颜色稳定剂包括至少一种羧酸酯、酯、羧酸、或一个二酮或丙烯酸基团。在另一方面,本专利技术是针对一种制备颜色稳定的磨料物品的方法,该方法包括以下步骤将一种甲阶酚醛树脂与一种颜色稳定剂共混以形成一种甲阶酚醛树脂组合物;使多个磨料颗粒与该甲阶酚醛树脂组合物接触,并且将该甲阶酚醛树脂组合物固化以生产该颜色稳定的磨料物品。该颜色稳定剂包括至少一种羧酸酯、酯、羧酸、或一个二酮或丙烯酸基团。在又另一个方面,本专利技术是针对一种对工件表面进行研磨的方法,该方法包括在研磨运动中将颜色稳定的磨料物品施用在一个工件表面上,以除去该工件表面的一部分。 该磨料产品包括一种粘合剂,该粘合剂具有一种酚醛树脂;一种颜色稳定剂,该颜色稳定剂包括至少一种羧酸酯、酯、羧酸、或一个二酮或丙烯酸基团;以及磨料颗粒。由此提供了颜色稳定的、酚醛树脂粘合的磨料以及用于制备此类磨料的方法,这些磨料能耐受随时间的以及暴露于高温时的颜色变化并且维持酚醛树脂的机械强度。附图说明从以下对本专利技术的示例性实施方案的更具体的说明中上述内容将是清楚的,这些实施方案是如附图中所展示的,其中贯穿这些不同的视图中类似的参考符号指代相同的部分。这些图并不必须是按比例的,而是将重点放在展示本专利技术的多个实施方案上。图1是本专利技术的一种涂覆的磨料工具的一个实施方案的截面图的示意图。图2是本专利技术的一种涂覆的磨料工具的另一个实施方案的截面图的示意图。图3包含将不含有颜色稳定剂以及含有本专利技术的颜色稳定剂的固化的酚醛树脂样品进行比较的多张照片。图4包含将本专利技术的一个实施方案与一种对照物在固化过程中随时间的颜色变化进行比较的多张照片。图5是图4的样品随时间的颜色变化的图示。 具体实施例方式在此引用的所有专利、公开的申请以及参考文献的传授内容通过引用整体地结合在此。具体而言,将Wijaya的美国序列号61/199,471名称为“丙烯酸酯颜色稳定的酚醛树脂粘合的磨料产品及制备其的方法”(该申请与此同时提交)通过引用以其全文结合在此。本专利技术涉及磨料物品,这些磨料物品包括通过至少一种羧酸酯进行颜色稳定的一种酚醛树脂粘合剂。该颜色稳定的磨料物品进一步包括一种着色剂以及磨料颗粒。如在此使用的,在约235° F下进行约8小时的固化之后与在约235° F下进行约2小时的固化之后,若一种磨料物品或树脂具有基本上相同的颜色,则认为该磨料物品或树脂是“颜色稳定的”。术语“酚醛树脂”是指一种酚与一种醛的任何树脂质的反应产物,该酚是例如苯酚,间苯二酚,烷基取代的苯酚,如苯甲酚、二甲苯酚、对叔丁基苯酚、以及对苯基苯酚,以及类似物;该醛是例如甲醛、乙醛以及糠醛,以及类似物。“颜色稳定的、碱金属氢氧化物催化的酚醛树脂”是指通过一种颜色稳定剂进行颜色稳定的一种固化的、碱金属氢氧化物的酚醛树脂。这些磨料产品的特征为具有一种酚醛树脂粘合剂、一种或多种羧酸酯颜色稳定剂、一种或多种可任选的着色剂、磨料颗粒、一种支撑件(support member)或背衬,并且可以进一步包括固化试剂、非反应性的热塑性树脂、填充剂、研磨助剂、以及其他添加剂。制备该磨料物品的结构以及方法在一个实施方案中,该颜色稳定的磨料物品包括一种酚醛树脂粘合剂、一种颜色稳定剂、以及一种研磨材料。该颜色稳定的磨料物品可以是一种结合的、有结构的、或涂覆的磨料。本专利技术的涂覆的磨料工具可以包括一个基质、一种研磨材料以及将该研磨材料保持在该基质上的至少一种酚醛树脂粘合剂。如在此使用的,术语“涂覆的磨料工具”包括一种非织造的磨料工具。该研磨材料,诸如磨料粒料、颗粒或它们的团块,可以存在于该涂覆的磨料工具的一个层中(例如,树脂-磨料层)或两个层中(例如,制作涂层以及胶料涂层)中。可以通过本专利技术的方法制备的此类涂覆的磨料工具的例子在图1和图2中示出。 参照图1,在涂覆的磨料工具10中,用任选的背胶料涂层16和任选的预胶料涂层18处理基质12。覆盖任选的预胶料涂层18的是制作涂层20,该制作涂层上施用了研磨材料14,诸如磨料粒料或颗粒。将胶料涂层22任选施用在制作涂层20和研磨材料14之上。覆盖胶料涂层22的是任选的超级胶料涂层M。取决于它们的具体应用,涂覆的磨料工具10可以包括或不包括背胶料涂层16和/或预胶料涂层18。同样,取决于它们的具体应用,涂覆的磨料产品10可以包括或不包括胶料涂层22和/或超级胶料涂层M。图2中示出的是可以由本专利技术的方法形成的涂覆的磨料工具的一个例子,其中涂覆的磨料工具30包括研磨材料与一种或多种黏合剂的一个单一的层(粘合剂-磨料层32)以及任选地背胶料涂层16。 任选地,如图1所示,在涂覆的磨料工具30中可以包括预胶料涂层18、胶料涂层22以及超级胶料涂层对。该涂覆的磨料物品可以在选自下组的至少一个层中包括一种颜色稳定的酚醛树脂粘合剂,该组由以下各项组成粘合剂-磨料层、背胶料涂层、预胶料涂层、制作涂层、胶料涂层、以及超级胶料涂层。在包括胶料涂层和超级胶料涂层的实施方案中,如图1中所示,研磨材料可以通过重力、静电沉本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种颜色稳定的磨料物品,包括:a)一种粘合剂,该粘合剂包括一种酚醛树脂;b)一种颜色稳定剂,该颜色稳定剂包括至少一种羧酸酯;以及c)磨料颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·K·艾维特斯
申请(专利权)人:圣戈班磨料磨具有限公司
类型:发明
国别省市:US

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