耐用的涂覆磨料物品制造技术

一种磨料物品，包括通过一种粘合剂粘结的磨料颗粒，该粘合剂包括一种基体聚合物以及一种分散在该基体聚合物内的两亲嵌段共聚物。该磨料物品可以是一种涂覆的磨料物品，如工程化的磨料物品，包括一个背衬。该粘合剂可以将这些磨料颗粒粘结到该背衬上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本披露总体上涉及涂覆的磨料物品及其形成方法。
技术介绍
使用磨料物品的机加工跨越了从光学エ业、汽车补漆工业到金属制造エ业的广阔エ业范围。在这些实例的每ー个中，制造设施使用磨料来去除成块材料或影响产品的表面特性。表面特性包括光泽、质地以及均匀性。例如，金属部件的制造商们使用磨料物品来精加工和抛光表面，并且常常希望一个均匀的光滑表面。类似地，光学器件制造商们希望生产无缺陷的表面以防止光的衍射和散射的磨料物品。就某些应用而言，制造商们还希望研磨材料具有高的切削速率。然而，在去除速率与表面品质之间经常存在着折衷办法。更细颗粒的磨料物品体典型地生产出更光滑的表面，还会具有更低的切削率。更低的切削率导致了更低的产量以及増加的成本。这些表面特征和材料去除率还可以受到磨料颗粒的耐久性的影响。容易磨损或失去颗粒的磨料物品可以展示出低的材料去除率并且可以引起表面缺陷。对磨料物品的快速磨损能够导致材料去除率的降低，导致磨料物品的频繁更换。此外，不希望的表面缺陷会导致额外的抛光步骤。频繁的更换磨料物品和额外的抛光步骤均导致了更慢的生产以及与丢弃磨料物品相关联的浪费。这样，一种改进的磨料物品将是令人希望的。专利技术的披露内容附图简要说明通过參见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。图I包括一个示例性的涂覆的磨料物品的图示。图2包括一个示例性的结构化的磨料物品的图示。 图3包括一个示例性的粘结的磨料物品的图示。在ー个具体的实施方案中，一种磨料物品包括通过ー种粘合剂粘结的磨料颗粒。该粘合剂包括ー种基体聚合物以及ー种分散在该基体聚合物中的两亲的嵌段共聚物。ー种基体聚合物是ー种形成基体、连续相的聚合物，其他材料被包埋或分散在该聚合物内。在一个实例中，该基体聚合物包括环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、或它们的ー种组合。该两亲嵌段共聚物包括一种与该基体聚合物易混合的聚合物嵌段，在此被称为“亲嵌段”。该两亲嵌段共聚物还包括一种与该基体聚合物不易混合的聚合物嵌段，在此被称为“疏嵌段”。一种示例性两亲嵌段共聚物包括聚氧化こ烯-聚氧化丁烯嵌段共聚物(ΡΕ0-ΡΒ0)、聚甲基丙烯酸甲酯-聚丁ニ烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、或者它的ー种组合。该磨料物品可以是ー种涂覆的磨料物品，其中这些磨料颗粒通过该粘合剂粘结到一种背衬上。在示例性的方法中，一种粘合剂配制物可以涂覆到ー个基底上，该粘合剂配制物包括一种能够固化形成该基体聚合物的聚合物前体，并且包括一种两亲的嵌段共聚物。在一个实例中，该粘合剂配制物可以与磨料颗粒相混合以形成一种涂覆在该背衬上的浆料。在另ー个实例中，该粘合剂配制物可以作为ー种制作涂层来施加并且这些磨料颗粒被布置在该涂层之中。在另外ー个实例中，该粘合剂配制物可以作为一种胶料涂层施加在所布置的磨料颗粒上或者可以作为底面涂层施加在一个这些磨料颗粒的背衬的相反侧面上。在另外一个实例中，该粘合剂配制物可以作为ー个顺性层(compliant)施加，该顺性层被布置在ー个制作涂层与一个背衬之间。一旦被涂覆，可以将该粘合剂配制物如通过热固化、辐射固化、或它们的一种组合来进行固化。在一个实例中，使用ー种包括基体聚合物以及ー种两亲嵌段共聚物的粘合剂将磨料颗粒粘结在ー个背衬上。在一个实施方案中，粘结了这些磨料颗粒的粘合剂是由ー种固化的粘合剂配制物形成的。该粘合剂配制物包括固化形成该基体聚合物的多种前体。此外，该粘合剂配制物包括该两亲嵌段共聚物。在一个实例中，该基体聚合物是选自下组的树脂，该组由以下各项组成酚醛树 月旨、脲甲醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酰胺树脂、硅氧烷树脂、异氰尿酸酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰亚胺树脂、或它们的任ー组合。具体地说，该粘合剂配制物可以包括一种阳离子可固化的组分，如ー种环氧组分。在另外ー个实例中，该粘合剂配制物可以包括ー种自由基可固化的组分，如一种烯键式不饱和的组分，例如一种丙烯酸酯组分或一种丙烯酰胺组分。一种示例性的酚醛树脂包括甲阶酚醛树脂以及线性酚醛。甲阶酚醛树脂酚醛树脂可以是碱性催化的并且具有的甲醛与苯酚的比率是大于或等于一，如从I: I到3: I。线性酚醛树脂可以是酸催化的并且具有的甲醛与苯酚的比率是小于一，如从O. 5:1到O. 8: I。ー种环氧树脂可以包括ー种芳香族的环氧化物或ー种脂肪族的环氧化物。芳香族的环氧化物组分包括ー个或多个环氧基以及ー个或多个芳环。一种实例的芳香族环氧化物包括衍生自一种多酚的环氧化物，例如衍生自双酚A (4，4’ -异亚丙基ニ苯酚)、双酚F (双[4-羟苯基]甲烷)、双酚S (4，4’-磺酰基联苯酚)、4，4’-亚环己基双酚、4，4’-联苯酚、4，4’-(9-亚芴基)联苯酚、或它们的任ー组合。该双酚可以是烷氧基化的(例如，こ氧基化的或丙氧基化的)或卤化的(例如，溴化的)。双酚环氧化物的实例包括双酚A ニ缩水甘油酷，如双酚A或双酚F的ニ缩水甘油醚。ー种芳香族环氧化物的另外的实例包括三苯基甲烷三缩水甘油基醚、1，1，I-三(对-羟苯基)こ烷三缩水甘油基醚、或ー种衍生自单苯酚的芳香族环氧化物，例如延伸自间苯ニ酚(例如，间苯ニ酚ニ缩水甘油基醚)或氢醌(例如，氢醌ニ缩水甘油基醚)。另ー个实例是壬基酚缩水甘油醚。此外，ー种芳香族环氧化物的实例包括环氧线性酚醛，例如，苯酚环氧线性酚醛以及苯甲酚环氧线性酚醛。脂肪族环氧组分具有一个或多个环氧基并且不含有芳族环。用于基体聚合物的聚合物前体可以包括ー种或多种脂肪族环氧化物。脂肪族环氧化物的实例包括C2-C30烷基的缩水甘油醚；C3-C30烷基的1，2环氧化物；ー种脂肪醇或多元醇的单或多缩水甘油基醚，这些脂肪醇或多元醇如1，4-丁ニ醇、新戊ニ醇、环己烷ニ甲醇、ニ溴新戊ニ醇、三羟甲基丙烷、聚氧化丁烯(polytetramethylene oxide)、聚氧化こ烯、聚氧化丙烯、甘油、以及烧氧基化的脂肪醇；或多元醇。在一个实施方案中，该脂肪族环氧化物包括一种或多种脂环族环状结构。例如，该脂肪族环氧化物可以具有一个或多个环氧己烷结构，例如两个环氧己烷结构。包括ー种环状结构的脂肪族环氧化物的实例包括氢化的双酚Aニ缩水甘油醚、氢化的双酚Fニ缩水甘油醚、氢化的双酚Sニ缩水甘油醚、双(4-羟基环己基)甲烷ニ缩水甘油醚、2，2-双(4-羟基环己基)丙烷ニ缩水甘油醚、3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己烷羧酸酷、3，4-环氧-6-甲基环己基甲基-3，4-环氧-6-甲基环己烷羧酸盐、ニ(3，4-环氧环己基甲基)己ニ酸酷、ニ(3，4-环氧-6-甲基环己基甲基)己ニ酸酷、こ烯双(3，4-环氧环己烷羧酸盐)、こニ醇ニ(3，4-环氧环己基甲基)醚、或2-(3，4-环氧环己基-5，5-螺-3，4环氧)环己焼-I, 3- ニ卩惡烧。在一种或多种阳离子可固化组分之外或对其取而代之，该粘合剂配制物可以包括ー种或多种自由基可固化组分，例如，具有一个或多个烯键式不饱和基团的ー种或多种自由基可聚合组分，如(甲基)丙烯酸酯(即，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酷)官能组分。 ー种单官能烯键式不饱和组分的实例包括丙烯酰胺、N，N- ニ甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰吗啉、7-氨基-3，7-ニ甲基辛基(甲基)丙烯酸酷、异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.29 US 61/2907461.一种磨料物品，包括通过ー种粘合剂粘结的磨料颗粒，该粘合剂包括ー种基体聚合物以及ー种分散在该基体聚合物内的两亲嵌段共聚物。2.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该粘合剂包括的两亲嵌段共聚物所处的量值基于该基体聚合物的重量是在O. 5wt%到10wt%的范围内。3.如权利要求2所述的磨料物品，其中，该量值基于该基体聚合物的重量是在I.Owt%到8wt%的范围内。4.如权利要求3所述的磨料物品，其中，该量值基于该基体聚合物的重量是在I.5wt%到6. 5wt%的范围内。5.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该基体聚合物是ー种选自下组的树脂，该组由以下各项组成酚醛树脂、脲甲醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酰胺树脂、硅氧烷树脂、异氰尿酸酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰亚胺树脂、或它们的任ー组ロ ο6.如权利要求5所述的磨料物品，其中，该基体聚合物包括ー种环氧树脂。7.如权利要求5所述的磨料物品，其中，该基体聚合物包括ー种丙烯酸树脂。8.如权利要求5所述的磨料物品，其中，该基体聚合物包括ー种酚醛树脂。9.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该基体聚合物由一种可热固化的树脂形成。10.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该基体聚合物由一种可辐射固化树脂形成。11.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该两亲嵌段共聚物包括至少ー个与该基体聚合物易混合的亲嵌段区段以及至少ー个与该基体聚合物不互混的疏嵌段区段。12.如权利要求11所述的磨料物品，其中，该亲嵌段区段是选自下组，组由以下各项组成聚氧化こ烯、聚氧化丙烯、聚(氧化こ烯-Co-聚氧化丙烯)、聚(氧化こ烯-ran-聚氧化丙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酰胺、或它们的任ー组合。13.如权利要求11所述的磨料物品，其中，该疏嵌段区段包括ー种聚烷基氧化物，该聚烷基氧化物具有的烷基数目是在4与20之间。14.如权利要求13所述的磨料物品，其中该烷基数目是至少4。15.如权利要求11所述的磨料物品，其中，该疏嵌段区段是选自下组，该组由以下各项组成聚硅氧烷、由一种直链的或支链的链烯单体、苯こ烯嵌段、聚醚甲丙烯酸己酷、或它们的任ー组合形成的聚合物。16.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该两亲嵌段共聚物形成了分散在该基体聚合物内的、具有的直径为不大于IOOnm的多个区域。17.如权利要求16所述的磨料物品，其中，该直径是在IOnm到50nm的范围内。18.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，这些磨料颗粒是选自下组，该组由以下各项组成硅石、氧化铝(熔凝的或烧结的)、氧化锆、氧化锆/氧化铝氧化物、碳化硅、石榴石、金刚石、立方氮化硼、氮化硅、ニ氧化铈、ニ氧化钛、ニ硼化钛、碳化硼、氧化锡、碳化钨、碳化钛、氧化铁、氧化铬、燧石、金刚砂、它们的团聚体、或它们的任ー组合。19.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该磨料物品展示出的原料去除性能是至少1.0克。20.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该磨料物品展示出的冲击压印指数是不大于15mm。21.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该磨料物品展示出的Rz指数是不大于100微英寸。22.—种涂覆的磨料物品，包括 一个背衬；以及 通过ー种粘合剂粘结到该背衬上的磨料颗粒，该粘合剂包括ー种基体聚合物以及分散在该基体聚合物内的一种两亲嵌段共聚物。23.如权利要求22所述的涂覆的磨料物品，其中，该粘合剂包括的两亲嵌段共聚物所处的量值基于该基体聚合物的重量是在O. 5wt%到1...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y·蔡，
申请(专利权)人：法国圣戈班磨料磨具公司，圣戈班磨料磨具有限公司，
类型：发明
国别省市：