一种带有环形无缝衬材的涂敷磨带及其制备方法技术

提供了一种环形无缝圈构成的涂敷磨料衬材。该衬圈含有占衬材重量４０－９９％的有机聚合物粘合剂；该粘合剂中嵌埋着有效数量的纤维增强材料。这种环形无缝衬材圈纵向边缘平行，粘合剂内嵌埋着至少一层纤维增强材料，使得在纤维增强材料层相反表面上有不含纤维增强材料的有机粘合剂材料区域。纤维增强材料的形式可以是单个的纤维丝、纤维毡片结构或二者的组合。还提供了制造用于涂敷磨带的环形无缝衬材圈的方法。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂敷的研磨制品，特别是带有环形无缝衬材的涂敷磨带，衬材中含有一种有机聚合物粘合剂和一种纤维状增强材料。因此，本专利技术涉及制造供涂敷磨带用的环形无缝衬材的方法。涂敷的研磨制品一般含有利用一层或多层粘合剂粘合到衬材上的研磨材料，通常是磨粒。这类制品经常采取片、盘、带、条或类似形状，它们能装在皮带轮、飞轮或转鼓上。研磨制品可以用来砂磨、研磨或抛光各种表面，例如钢和其它金属、木材、木材类层压件、塑料、玻璃纤维、皮革或陶瓷的表面。在涂敷研磨制品中使用的衬材通常由纸、聚合物材料、布、无纺材料、硬化纸板或这些材料的组合物制成。这些材料中很多都形成对于某些用途不合格的衬材，因为它们没有足够的强度、柔性或冲击强度。一些这类材料的老化快得不能接受。另有一些对用作着色剂和润切液的液体敏感。结果，在某些用途中会断裂过早和功能不良。在典型的制造工艺中，将涂敷的研磨制品做成连续的卷材形式，然后转化成所希望的结构，例如片、盘、带等等。涂敷研磨制品的最适用的结构之一是环形的涂敷磨带，即，连续的环形涂敷研磨材料。为了形成这种环形带，通常将卷材切割成具有所要宽度和长度的长条。然后将长条的两端连接在一起，形成“接合”或“拼接”。在环形磨带中通常有两类拼接。它们是“互搭”拼接和“对缝”拼接。对于互搭拼接，将长条的两端斜切，使得带有研磨涂层的顶面和衬材的底面贴合在一起，带的总厚度没有明显变化。这通常通过从条带一端的研磨表面上除掉磨粒、从长条的另一端除掉部分衬材来做到。然后将斜切的两端叠合并且粘接在一起。对于对缝拼接，将长条的每一端的衬材底面涂上粘合剂，贴在牢固、抗撕裂的薄的拼接介质上。虽然这种在衬材中包含接头的环形涂敷磨带目前在工业中广泛使用，但是这些产品具有一些由接头造成的缺陷。例如，接头处一般要比涂敷磨带的其余部分厚，虽然通常使用的拼接方法都试图减小沿磨带长度方向的厚度变化。这会导致加工件有的区域的光洁度比其余部分“粗糙”，这是极不希望有的，尤其是在高精度研磨应用中。例如，木材的表面光洁度较粗的部位会比其余部位着色更深。另外，接头可能是涂敷磨带中最弱的部位或环节。在某些情形里，接头会在涂敷磨带充分使用之前过早地断裂。因此，经常用层压的衬料或衬材制造磨带，以增加强度和支承力。这种带会比较贵，而且在某些条件下层压的各层会发生分离。此外，由于有接头，使用涂敷磨带的研磨机械难以恰当地统调和校直磨带。再者，这些接头在涂敷的磨带中造成了不连续性。还有，接头区会比磨带的其余区域不合要求地更为刚硬。最后，磨带衬材中的接头在涂敷磨带的制造工艺中增加了可观的费用。本专利技术涉及涂敷的研磨制品，特别是由环形无缝的衬材圈制成的涂敷磨带。“环形、无缝”是指在磨带中使用的衬材，即，衬材圈，在整个长度上是结构连续的。也就是说，它们没有任何清楚的拼接处或接头。但是，这并不意味着在例如纤维增强层中没有内部拼接处，或是在研磨层中没有接头。而是指没有由于连接衬材长条的两端而造成的衬材中的拼接处或接头。一般来说，本专利技术的环形无缝衬材圈的厚度，在沿圈的整个长度上的变化不超过15%，以不超过10%为佳，不超过5%更好，最好是不超过2%。本专利技术的涂敷磨带包含着一个环形、无缝的圈状衬材，衬材中含有有机聚合物粘合剂材料和纤维质增强材料。通常，衬材中的粘合剂重量是在衬材总重量的40%至99%之间，以在50-95%的范围内为佳，在65-92%的范围内更好，最好是在70-85%的范围内。聚合物粘合剂材料可以是热固性、热塑性或弹性体材料，或是它们的混合物。以热固性或热塑性材料为佳。最好是一种热固性材料。在某些情形里，以使用热固性材料与弹性体材料的混合物为宜。典型的优选衬材的其余部分主要是纤维质增强材料。虽然在粘合剂组合物中可以加入附加组分，但是本专利技术的涂敷的研磨衬材主要含有一种有机聚合物粘合剂和有效数量的一种纤维增强材料。“有效数量”的纤维质增强材料是指其数量足以使衬材具有所要求的物理特性，例如在使用期间内的拉长或劈裂减少。有机聚合物粘合剂材料和纤维质增强材料一起构成一种柔性组合物，即，侧向边缘通常是平行的环形无缝圈状的柔性衬材。这种柔性、环形、无缝的衬材圈包括至少一层沿整个带长的纤维质增强材料。这层纤维质增强材料最好是基本上完全被有机聚合物粘合剂材料所包围(即，淹没于其中)。也就是说，纤维增强材料层嵌埋或淹没在圈的内部结构中，即，在圈的实体之内，以便使纤维质增强材料层的背面上有不含纤维质增强材料的有机粘合剂材料区域。利用这种方式，衬材圈的表面，例如外表面与内表面，具有大体上光滑而均匀的表面形态。纤维质增强材料可以是单个的纤维丝或是纤维毡片结构。本专利技术的环形无缝圈，即，衬材圈，最好由各层单个纤维增强丝和/或纤维毡片结构掺合在，即，淹没在衬材的内部结构或基体之中构成。优选的带含有例如一种热固性粘合剂，一层互不交叉的平行和共平面的单个纤维增强丝，和一层纤维毡片结构，其中各层纤维材料之间互不连接。本专利技术的某些优选磨带还含有预形成的涂有磨料的层压件。这种预形成的层压件通常由涂敷着磨粒的片材(即，片状材料)构成。预形成的涂有磨料的层压件可以用各种方法，例如用粘合剂或机械固定方法，层压到，即，贴合到本专利技术衬材的外表面上。本专利技术的涂敷研磨制品的这一实施方案至少具有在研磨材料一旦用光时可以将层压件除掉并用另一个层压件替换的优点。利用这一方式，本专利技术的衬材可以重新使用。“预形成的”一词在本文中是指将涂有磨料的层压件制成带有磨料的自承薄片的形式，随后贴合在本专利技术的环形无缝衬材圈上。这种实施方案通常在预形成的涂有磨料的层压件层上有一条缝。但是，衬材圈没有缝或接头。另外，衬材圈不是由预形成和预固化的各层粘合层压在一起制成的。本专利技术的涂敷磨料衬材是通过以下步骤制得的制备一圈围绕支承结构(例如转鼓)周边延伸的液体有机粘合剂材料，其中包含着纤维质增强材料;将此液体有机粘合剂材料固化，从而形成其中有纤维质增强材料的柔性、固化的环形无缝衬材圈。所形成的柔性、固化的环形无缝衬材圈具有外表面和内表面。制备其中有纤维质增强材料的液体有机聚合物粘合剂材料的步骤最好包括以下步骤围绕着支承结构(例如转鼓)的周边贴合上一个纤维增强毡片结构;围绕支承结构(如转鼓)的周边，以围绕衬材圈沿纵向延伸(即，沿衬材的长度方向)的螺旋形式，在跨过衬材宽度的一层中，卷绕上单独一根增强丝。制备本专利技术的环形无缝圈的另一种优选方法包括在将液体有机粘合剂材料围绕支承结构的周边涂敷之前，用它涂敷(即，浸泡)纤维质的增强毡片结构。浸泡纤维质增强材料的一种方法是经过一个小孔用粘合剂材料涂敷纤维。如果有机粘合剂材料是固体材料，例如热塑性材料，则制备其中有纤维质增强材料的液体有机粘合剂材料圈的步骤包括围绕着支持结构(最好是转鼓)的周边贴合上第一层固体的有机粘合剂材料;围绕着在支承结构上的第一层固体有机聚合物粘合剂材料贴合上一层纤维质增强材料;围绕着在支承结构上的第一层固体有机聚合物粘合剂材料和纤维质增强材料层，贴敷上第二层固体有机聚合物粘合剂材料，以便形成其中有一层纤维质增强材料的固体有机聚合物粘合剂材料结构;将这一固体有机聚合物粘合剂材料加热，直到它流动，通常是形成其中有纤维质增强材料的液体有机聚合物粘合剂材料。这里的“液体”一词是指可以流动或流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涂敷的研磨材料衬材，其特征在于其中含有：（ａ）重量为衬材重量４０％－９９％的一种有机聚合物粘合剂材料；和（ｂ）有效数量的纤维增强材料；其中有机聚合物粘合剂材料和纤维增强材料一起构成环形无缝圈状的柔性组合物；这种柔性环形无缝衬材圈具有：（１）长度方向上通常平行的边缘；和（２）至少一层嵌埋在有机聚合物粘合剂材料中的纤维增强材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HW本尼狄克特，DD齐牟尼，DW阪格，
申请(专利权)人：明尼苏达州采矿制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]