磨料制品及其制造方法技术

一种涂覆磨料制品，它包含： （ａ）具有前后表面的背衬； （ｂ）在背衬前表面上的初始接合涂层； （ｃ）粘合到位于背衬上初始接合涂层上的磨料层，该磨料层包含： （１）许多磨粒； （２）许多形状确定的助磨剂颗粒，这些形状确定的助磨剂颗粒包含粘合剂和许多助磨剂原粒，这些形状确定的助磨剂颗粒占据磨料层上约５－９０％的表面积； （ｄ）在磨料层上的胶结涂层。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的背景1.本专利技术的领域本专利技术涉及包含粘合剂的颗粒材料及其制造方法。当该颗粒材料进一步包含磨粒时，它可以在粘结磨料、涂覆磨料和非织造磨料中使用。2.已有技术的描述常规的涂覆磨料制品一般是一层磨粒粘合在背衬上。在涂覆磨料制品的使用期内，通常实际上只利用了磨粒层中一小部分的磨粒。磨粒层中大部分的磨粒是浪费掉了。而且，背衬是涂覆磨料制品中更为昂贵的组分，而它尚未用坏就必须处理掉。业已作了多种尝试，磨粒在背衬上的分布务使实际上能利用更多的磨粒，从而延长涂覆磨料制品的使用寿命。由于延长了涂覆磨料制品的使用寿命，作为涂覆磨料制品的磨带或磨盘需要更换的就少得多，从而节约了时间并降低了更换操作的费用。单靠在背衬上沉积一厚层的磨粒并不能解决问题，原因是位于表层磨粒下面的那些磨粒是不可能利用上的。已知有几种可以将磨粒分布在涂覆磨料制品上延长使用寿命的方法。一种这样的方法包括在涂覆磨料制品中加入磨粒聚集成的颗粒。磨粒聚集成的颗粒是用粘合剂将一些磨粒粘合在一起形成的小物体。若使用的磨粒聚集成的颗粒是形状和大小不规则的，则难以预先控制与工件表面相接触的磨粒的量。为此，需要一种能制造形状确定的磨粒聚集成的颗粒的费用节省的方法。本专利技术的概述本专利技术提供形状确定的颗粒和制造这些颗粒的方法。颗粒中包含粘合剂。在一个较好的实施方案中，是将许多磨粒分散在粘合剂中。本专利技术的方法包括下述步骤(a)提供一种三维体的制造工具，它具有至少一个连续的表面，该连续表面上至少形成有一个开孔，至少一个开孔为进入三维体中的一个空腔提供入口；(b)提供一种能将包含热固性树脂的粘合剂前体通过所述至少一个开孔引入所述至少一个空腔中的分配装置；(c)在固化区中提供一个使所述粘合剂前体至少部分固化的装置；(d)将所述粘合剂前体引入所述至少一个空腔的至少一部分空间中；(e)连续地令所述至少一个空腔通过所述固化区移动，使所述粘合剂前体至少部分固化，获得形状与已引入粘合剂前体的空腔空间相对应的、可处置的固化粘合剂；(f)从所述至少一个空腔中去除所述粘合剂；(g)将所述粘合剂转变形成形状确定的颗粒。步骤(f)和(g)可以同时进行。在一个较好的实施方案中，在步骤(d)中引入粘合剂前体的同时加入许多磨粒，从而在步骤(e)中形成含磨粒的粘合剂。在步骤(f)中包含磨粒的粘合剂从制造工具的至少一个空腔中去除。磨粒以外的物料也可以随同粘合剂前体加入。固化区中可以安装一个热能源或一个辐射能源或这两者。合适的辐射能源包括采用电子束、可见光和紫外光。作为常规方法的一种变通方法，可采用热能或辐射能与热能相结合来进行固化。在一般的和较好的实施方案中，宜将步骤(d)、(e)和(f)以连续的顺序或以连续的方式进行。对于这些实施方案，制造工具宜为环形带形状或滚筒形状，较好的是一种绕轴旋转的圆柱形滚筒。或者，也可以使用具有两端的带子。这种有两端的带子是从一个解绕装置输送到一个重绕装置。较好的是制造工具中含有许多空腔。在方法的步骤(e)中，粘合剂前体经过固化转变成可处置的粘合剂。可以采用几种方法将粘合剂转变成颗粒。在一种方法中，当粘合剂从制造工具的一个个空腔中去除后，即成为一个个颗粒。这些颗粒可以包含附加物料或不含附加物料。可以包含在这些颗粒中的典型的物料是磨粒。所得颗粒的形状较好地是基本上与制造工具空腔的形状相同。这样，颗粒所具有的形状由制造工具的空腔的形状决定。在此第一种方法中，步骤(f)和(g)同时完成，这是因为当成形颗粒从制造工具的空腔中脱离后，即具有空腔的特征形状。在第二种方法中，从制造工具的主表面上去除的粘合剂呈一片状，此片上有大小和形状与制造工具的空腔的大小和形状基本上相同的许多成形部分，但这些部分由较薄的粘合剂连接层连接在一起。在此第二种方法中，该片随后沿着粘合剂的薄连接层发生破裂或碎裂，形成本专利技术的颗粒状物料。可以对制成的颗粒进行筛选或分级，除去不需用的颗粒。若使粘合剂连接层发生破裂或碎裂时十分小心，则所得颗粒的形状基本上与制造工具空腔的形状相同。使用载体带将粘合剂前体施加到制造工具上的方法也在本专利技术的范围内。可以将粘合剂前体涂覆到载体带的一个主表面即前表面上，然后将所得的经涂覆的载体带与包含空腔的制造工具的连续表面相接触。在制造工具中的粘合剂前体至少部分固化后，与载体带表面粘合较牢的粘合剂先从制造工具上去除，而后再从载体带上去除。或者，将粘合剂前体涂覆到含有空腔的制造工具的连续表面上，使这些空腔充满，将载体带与填有粘合剂前体的制造工具的连续表面相接触，使空腔中所含的粘合剂前体与载体带的表面接触。在粘合剂前体至少部分固化后，粘合剂就粘合在载体带表面上，不是在制造工具上。然后可以将粘合剂从载体带上去除。就形成了形状确定的颗粒。形状确定的颗粒可通过使用在研磨应用中所用的添加剂，其性能获得改善，这些添加剂可以以其本身或作为磨料制品的一个组分的方式来使用。本专利技术形状确定的颗粒可用来制造磨料制品，每个这种成形颗粒包含至少一个磨粒和粘合剂，该粘合剂从可经辐射能或热能或这两种能量而固化的含热固性树脂的粘合剂前体制成。可将这些颗粒粘合在一起制成一定形状的物体，例如磨轮；或者可将这些颗粒粘合到背衬上制成涂覆磨料制品；或可将这些颗粒粘合到纤维的非织造基材上制成非织造磨料制品。本专利技术通过改变颗粒的形状和组成，可以将颗粒设计成适用于具体的用途。本专利技术的方法为制造颗粒，尤其是形状确定的研磨颗粒提供了一种简便、快速和费用节省的方法。本专利技术的方法可以准确地逐批制造尺寸相同的研磨颗粒，从而获得性能较为一致的磨料制品。本专利技术的另一个方面是涉及一种涂覆磨料制品，它包含(a)具有前后表面的背衬；(b)在背衬前表面上的初始接合涂层(make coat)；(c)通过初始接合涂层粘合到背衬前表面上的磨料层，该磨料层包含(1)许多磨粒；(2)许多形状确定的助磨剂颗粒，它包含粘合剂和许多助磨剂原粒；(d)在磨料层上的胶结涂层(size coat)。一般来说，磨料层的表面区域宜包含5-90％，较好为10-75％，最好为20-40％形状确定的助磨剂颗粒。本专利技术的另一个方面是涉及一种粘结磨料制品，它包含(a)粘结介质；(b)许多磨粒；(c)许多形状确定的助磨剂颗粒，它包含粘合剂和许多助磨剂原粒；粘结介质是用来将磨粒与形状确定的助磨剂颗粒粘合在一起，成为一定形状的物体。粘结磨料较好是磨轮的形式，它包括切割磨轮(cut off wheel)。一般来说，形状确定的助磨剂颗粒在粘结磨料中所占的体积百分数约为5-85％，较好为5-75％，更好为5-60％，最好为10-60％。形状确定的助磨剂颗粒中还可以包含磨粒。这种磨粒的莫氏硬度通常约大于8。然而，一般较好的是形状确定的助磨剂颗粒基本上由粘合剂和助磨剂原粒组成。本专利技术的再一个方面是涉及一种形状确定的研磨颗粒，它包含(a)粘合剂，该粘合剂从包含可熔酚醛树脂(resole phenolic resin)和可自由基固化树脂的粘合剂前体制得；(b)许多分布在粘合剂中形成形状确定的研磨颗粒的磨粒。此类形状确定的研磨颗粒可以加到涂覆磨料制品、粘结的磨料制品或非织造磨料制品中。本专利技术的再一个方面是涉及一种磨料制品，它包含(a)粘结介质，其中粘结介质包含许多分布在固化的树脂粘合剂中的形状确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：S·R·卡勒，J·J·加利亚尔迪，T·W·拉基，E·G·拉森，L·L·马丁，J·W·纳尔森，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：