CN104248929A - 用于熔融混合的研磨制品的系统、方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于熔融混合的研磨制品的系统、方法和装置。一种生产研磨制品的方法可包括将液体树脂、粉末状树脂和磨料预热到在约70℃到约100℃范围内的包覆温度。所述液体树脂、所述粉末状树脂和所述磨料可在所述包覆温度下同时混合以形成研磨基质。所述方法可包括在所述包覆温度下使所述研磨基质形成未固化的物品型材。所述方法可包括使所述未固化的物品型材升高到超过所述包覆温度的固化温度，从而使所述未固化的物品型材固化成固化的研磨制品。一种研磨制品可包括研磨部分，所述研磨部分具有有机粘结剂和在所述有机粘结剂内的磨料。所述研磨制品可进一步包括至少一种强化物。所述强化物可包括再循环的纤维织物和短切纤维中的一者或一者以上。

Description

用于熔融混合的研磨制品的系统、方法和装置

技术领域

本发明大体上涉及研磨制品，且具体地说涉及生产熔融混合的研磨制品的系统、方法和装置。

背景技术

传统上，类树脂磨料的混合物通过在室温下干法混合(即，以机械方式混合)通常包括填料、树脂和颗粒的组合物而制备。由于在颗粒、填料和粉末树脂中的粒径分布极其宽广，且粉末与液体树脂之间的粘度差距相当大，故极难使用此方法来获得均质混合物。还存在颗粒上树脂的不良可润湿性。因此，研磨制品的改进持续受到关注。

发明内容

公开了用于熔融混合的研磨制品的系统、方法和装置的实施例。举例来说，一种生产研磨制品的方法可包括将液体树脂、粉末状树脂和研磨颗粒预热到在约70℃到约100℃范围内的包覆温度。所述方法可进一步包含在包覆温度下将液体树脂、粉末状树脂和研磨颗粒同时混合以形成研磨基质，使得研磨颗粒被液体树脂和粉末状树脂同时包覆。所述方法可包含在包覆温度下使研磨基质形成未固化的物品型材。所述方法可接着包含使未固化的物品型材升高到超过包覆温度的固化温度，从而使未固化的物品型材固化成固化的研磨制品。

一种研磨制品的实施例可包括研磨部分，所述研磨部分具有有机粘结剂和在有机粘结剂内的研磨粒子。研磨制品可进一步包括至少一种强化物。举例来说，强化物可包括再循环的纤维织物和短切纤维中的一者或一者以上。

考虑到以下详细描述以及所附权利要求书和附图，这些实施例的前述和其它目的与优点对所属领域的技术人员来说将是显而易知的。

附图说明

为了使实施例的特征和优点以更详细的方式获得和可以被了解，可以参照附图中所示的其实施例进行更具体的描述。然而，各图仅说明一些实施例并且因此不应认为限制范围，因为可能存在其它同等有效的实施例。

图1到图3是研磨制品的一个实施例的示意性边视图和侧视图。

图4A到图4C是用于制造研磨制品的方法的一个实施例的照片。

图5A到图5D是用于制造研磨制品的方法的一个实施例的照片。

图6A到图6D是用于制造研磨制品的方法的一个实施例的图式。

图7A和图7B是干法混合的研磨制品的SEM照片。

图7C和图7D是根据本文所述的实施例的熔融混合的研磨制品的照片。

图8包括描述使用干法混合和熔融混合工艺的样品的随温度而变的tanδ的曲线。

图9和图10分别是展示常规物品和物品的一个实施例中的粘结剂分布的放大照片。

在不同的图式中使用相同的参考符号指示相似或相同的物件。

具体实施方式

公开了用于熔融混合的研磨制品的系统、方法和装置的实施例。举例来说，研磨制品11(图1)可包含树脂砂轮，如打磨轮、切割轮或切锯。研磨制品可包括研磨部分13，所述研磨部分具有有机粘结剂和在有机粘结剂内的研磨粒子。

研磨制品11可进一步包括至少一种强化物15。强化物可处于研磨部分中。举例来说，强化物15可为一个或一个以上层状物，且研磨制品可为层状结构。在其它实例(图2)中，强化物25可分布在研磨部分23中，使得研磨制品21不为层状结构。

强化物的实例可包括连续纤维网31(图3)、再循环的纤维织物41(图4)和短切纤维51(图5A)中的至少一者。强化物可包含玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和其任何组合中的至少一者。

在一些实施例中，再循环的纤维织物为不均匀的且不规则成形的强化物组分，如由从连续纤维网片材切割型材产生的废料。在一些实例中，再循环的纤维织物不针对均一性进行加工。再循环的纤维织物可来自一种或一种以上类型的片材、或单一类型的片材。再循环的纤维织物可包括连续纤维强化网的片段。在一些型式中，再循环的纤维织物可实质上平行于研磨制品的平坦面部。参见例如图1。在其它版本中，再循环的纤维织物在研磨制品中实质上随机定向，使得至少一些再循环的纤维织物不实质上平行于研磨制品的平坦面部。参见例如图2。

研磨制品的实施例可包含所选体积的再循环的纤维织物。举例来说，研磨制品可包括至少约5体积％的再循环的纤维织物。在其它型式中，研磨制品可包括至少约10体积％，如至少约15体积％。在其它实例中，研磨制品可包括不大于约25体积％、如不大于约20体积％的再循环的纤维织物。研磨制品中再循环的纤维织物的含量可包含在这些最小值与最大值中的任一者之间的范围。

在一些实施例中，研磨制品可具有比常规研磨制品大至少约10％的轮寿命(磨削比)。举例来说，研磨制品可具有比常规研磨制品大至少约20％、如大至少约30％、大至少约40％、或甚至大至少约50％的磨削比。研磨制品的改进的轮寿命(磨削比)可包含在这些最小值与最大值中的任一者之间的范围。

研磨制品的实施例可经受抗老化过程。抗老化过程可包含在一定温度范围内和在一定相对湿度范围下将固化的研磨制品储存在老化烘箱中持续一定的时间范围。举例来说，抗老化过程可包含在约70℃下在约85％相对湿度中将固化的研磨制品储存在老化烘箱中持续约3天。

在一些型式中，抗老化的固化的研磨制品可具有比常规研磨制品的使用寿命衰减低的使用寿命衰减。举例来说，使用寿命衰减可比常规研磨制品的使用寿命衰减低至少约10％。在一些实施例中，使用寿命衰减比常规研磨制品的使用寿命衰减低至少约20％、如低至少约30％、低至少约40％、或甚至低至少约50％。研磨制品的使用寿命衰减可包含在这些最小值与最大值中的任一者之间的范围。

研磨制品的实施例可具有比常规研磨制品的爆破速度大的爆破速度。举例来说，爆破速度可比常规研磨制品的爆破速度大至少约1％，如比常规研磨制品的爆破速度大至少约2％、或甚至大至少约5％。研磨制品的爆破速度改进可包含在这些最小值与最大值中的任一者之间的范围。

研磨制品的一些实施例可经受比常规研磨制品的边缘荷载力大的边缘荷载力。举例来说，边缘荷载力可比常规研磨制品的边缘荷载力大至少约10％、如比常规研磨制品的边缘荷载力大至少约20％、大至少约30％、或甚至大至少约40％。研磨制品的边缘荷载力改进可包含在这些最小值与最大值中的任一者之间的范围。

研磨制品可包括具有比常规研磨制品的阻尼性质大的阻尼性质的实施例。举例来说，改进的阻尼性质可比常规研磨制品的阻尼性质大至少约25％，如比常规研磨制品的阻尼性质大至少约50％、大至少约100％、或甚至大至少约125％。研磨制品的阻尼性质改进可包含在这些最小值与最大值中的任一者之间的范围。

研磨制品的实施例可具有比常规研磨制品的玻璃转变温度高的玻璃转变温度。举例来说，玻璃转变温度可比常规研磨制品的玻璃转变温度高至少约1％，如比常规研磨制品的玻璃转变温度高至少约2％、高至少约4％、或甚至高至少约5％。研磨制品的玻璃转变温度的改进可包含在这些最小值与最大值中的任一者之间的范围。

研磨制品的其它实施例可具有比常规研磨制品的孔隙率低的孔隙率。举例来说，孔隙率可比常规研磨制品的孔隙率低至少约5％，如比常规研磨制品的孔隙率低至少约10％、低至少约20％、或甚至低至少约25％。研磨制品的孔隙率可包含在这些最小值与最大值中的任一者之间的范围。

所述方法和研磨制品的各种实施例非常适用于薄轮产品和应用。研磨制品的一些型式可包含超薄轮。所述超薄轮可具有不大于约150mm(如不大于约180mm)的外径和不大于约3mm的轴向厚度。所述超薄轮可不经受边缘荷载冲击测试。

在其它实施例中，公开了一种形成研磨制品的方法。举例来说(图6)，所述方法可包含将液体树脂和粉末状树脂61和研磨颗粒63预热到在约70℃到约100℃范围内的包覆温度。所述方法可进一步包含在包覆温度下将液体树脂、粉末状树脂和研磨颗粒同时混合以形成研磨基质，使得研磨颗粒63被液体树脂和粉末状树脂61同时包覆(图6B)。所述方法可包含在包覆温度下使研磨基质形成未固化的物品型材。所述方法可接着包含使未固化的物品型材升高到超过包覆温度的固化温度，从而使未固化的物品型材固化成固化的研磨制品67。

在所述方法的实施例中，预热可包含将液体树脂、粉末状树脂和研磨颗粒在不对其进行混合的情况下单独预热到包覆温度。或者，预热可进一步包含将液体树脂和粉末状树脂混合以形成粘结剂材料；且可包含将研磨颗粒单独预热到包覆温度，使得研磨颗粒不与粘结剂材料混合。

在一些实例中，包覆温度可不大于约100℃。在其它实例中，包覆温度可不大于约90℃，如不大于约80℃，或甚至不大于约70℃。包覆温度可在介于这些最小值与最大值中的任一者之间的范围内。

所述方法的实施例可包括以单一步骤形式进行的同时混合。同时混合还可包含将液体树脂和粉末状树脂实质上均匀地包覆在研磨颗粒上。或者，同时混合还可包括同时混合至少一种填料、至少一种添加剂、至少一种强化物或其任何组合。

在所述方法的一些实施例中，形成可进一步包含冷压或温压物品型材，而非热压物品型材。研磨基质在同时混合过程中可不固化。因此，固化温度可为至少约110℃，如至少约120℃，至少约130℃，至少约140℃，至少约160℃，或甚至至少约180℃。

如本文中提示，所述方法可进一步包含使固化的研磨制品经受抗老化过程，所述抗老化过程包含在一定温度范围内和在一定相对湿度范围下将固化的研磨制品储存在老化烘箱中持续一定的时间范围。举例来说，抗老化过程可包括在约70℃下在约85％相对湿度中将固化的研磨制品储存在老化烘箱中持续约3天。

所述方法的一些型式可包括在同时混合过程中加入强化物。所述方法的其它型式可包括在形成过程中加入强化物。在其它实施例中，研磨制品可不具有强化物。举例来说，研磨制品可不包括玻璃网、CFS或再循环的网废料。

研磨制品的实施例可包括具有至少约2.5g/cm³的密度的研磨部分。在其它型式中，密度可为至少约2.6g/cm³，如至少约2.7g/cm³，或甚至至少约2.8g/cm³。其它型式可包括不大于约3.0g/cm³、如不大于约2.9g/cm³的密度。密度也可在介于这些最小值与最大值中的任一者之间的范围内。

实例

研磨制品的实施例用所选体积的再循环的纤维织物构筑(图4)。一些测试标本包括10.5体积％到24体积％再循环的纤维织物。纤维织物包含许多类型的玻璃纤维织物，且包括涂层。将磨料(Al₂O₃，粒径60的BFA)、酚醛树脂粘结剂(酚系树脂+PAF+冰晶石)以及随机形状和大小(例如约1cm²到约6cm²)的玻璃纤维废料(85g-14)同时熔融混合在一起，接着温压成具有100mm外径、16mm内径和1mm轴向厚度的绿色轮。绿色轮接着在200℃下烘焙23小时。此样品具有29,733rpm的爆破速度，依据欧洲标准EN12413，所述爆破速度超过26,500rpm的最低要求。

类似地，用再循环的强化网废料强化具有125mm外径的切割轮。这些样品以23,165rpm±579(如24,406rpm±223)的性能超过了21,200rpm的EN爆破速度最小值。这些样品还以68N、89N、111N和97N超过了40N的边缘荷载力最小值。另外，这些样品具有在4.5秒的切割时间下GR＝1.3、和在5秒的切割时间下GR＝1.50的磨削性能。此标准切割测试是基于直径为12mm的金属和不锈钢棒。

其它测试样品包括代替再循环的纤维织物的短切纤维(CSF)。这些样品通过本文所述的熔融混合法形成。所述样品包含具有125mm的外径、22.3mm的内径和1mm到3mm的轴向厚度的切割轮。将磨料(Al₂O₃，粒径60的BFA)、酚醛树脂粘结剂(PAF+冰晶石)和CSF(0.3mm到0.5mm的直径)同时熔融混合在一起，温压成绿色轮且固化。

如由表1到表3中的数据所展示，研磨制品具有比常规研磨制品的轮寿命大约40％到约70％的轮寿命(磨削比)。这些计算是基于表1到表3中的值，比较分别针对SS304、碳钢和不锈钢的1.9到1.2、1.12到1.02和1.48到1.06的磨削比。磨削测试包括切割具有12mm直径的不锈钢304/碳钢棒，其中每样品20次切割和40次切割。

类似CSF样品轮具有23,656rpm的爆破速度，且经受住57N和41N的边缘荷载。此样品的切割性能是GR＝2.14和1.95。相比之下，标准产品(在无任何加热处理的情况下冷却混合且在室温下压制)的切割性能是GR＝2.66和1.78。标准产品在其它方面与CSF样品轮相同。

表1.切短纤维(不连续纤维)

针对爆破速度测试样品，所述爆破速度由具有21,200rpm最小值的EN标准12413定义。基于25,822rpm对24,130rpm(表1)，短切纤维样品的爆破速度比标准产品高7％。

还针对边缘荷载力测试样品，所述边缘荷载力由具有40N最小值的EN标准12413定义。短切纤维样品的边缘荷载力是103N，其比标准产品的边缘荷载力(77N)好47％。

表2.应用测试结果

表3

	干法混合	熔融混合
			阻尼性质	6.57	15.95
玻璃转变温度(℃)	292.30	311.92
			孔隙率(％)	5.741	4.019
磨削比(碳钢)	1.02	1.12
			磨削比(不锈钢)	1.06	1.48

流变计用扭转夹具，或者动态力学分析仪(DMA)用3点弯曲夹具测试样品的阻尼性能。，从环境温度到400℃，以5℃/min的升温速率和1Hz的频率，对样品进行测试。阻尼性质可定义为在玻璃转变区中‘tanδ～温度’曲线下面积。熔融混合的样品的阻尼性质比干法混合的样品高150％。类似地，基于流变仪或者DMA的测试结果，熔融混合的样品的玻璃转变温度(其可被定义为在‘tanδ～温度’曲线上峰值点处的温度)比干法混合的样品的玻璃转变温度高7％。

样品的孔隙率通过水密度测试法/使用汞的孔隙率检测器测试。密度测试法包括通过使用蜡封方法的水密度来测试研磨样品的容积密度(ρb)。此方法有六个步骤：

1.在室温下称量研磨样品为w1。

2.加热石蜡到70℃。

3.将样品浸泡在热石蜡中以在其上形成耐水膜。

4.将涂蜡的样品冷却到室温且将其称量为w2。

5.在25℃下称量水中涂蜡的样品为w3。样品需完全浸泡在水中。

6.通过以下公式计算研磨样品的本体密度：

ρb＝w1/((w2-w3)/ρ_水-(w2-w1)/ρ_蜡)

熔融混合的样品的孔隙率为4.0，干法混合的样品为5.7相比，差异为30％。

图7比较了使用干式(图7A和图7B)和熔融混合(图7C和图7D)工艺的样品的扫描电子显微镜(SEM)形态。图像中的白色区域是颗粒，且灰色是树脂粘结剂。比较颗粒与粘结剂之间的界面，熔融混合样品与干法混合样品相比具有较平滑界面，提示了熔融混合工艺的颗粒上的树脂可润湿性优于干法混合工艺。

图8描述了使用干式和熔融混合工艺的样品的随温度而变的tanδ。熔融混合样品的玻璃转变温度(Tg)范围中的阻尼性质与使用干法混合的样品相比具有远为较高的值(约三倍)。针对熔融混合样品的树脂的玻璃转变温度(定义为tanδ～T曲线中的峰值点)比干法混合样品高超过20℃。与图7中的SEM形态结合起来分析，熔融混合样品有较好阻尼性能和较高Tg，树脂在磨料上有较好的润湿性。

熔融混合工艺可提供混合物的较好均质性和颗粒上树脂的可润湿性，正如在颗粒上包覆树脂层一样，引起了增大的阻尼性质和玻璃转变温度(表3)，这有助于熔融混合类树脂磨料的较高磨削比。薄轮产品组分包括颗粒、填料、树脂(液体和粉末)以及添加剂PAF和冰晶石。这些组分在80℃下以30rpm的速度混合10分钟。将所获得的混合物冷却到室温，然后粉碎成小聚集体。在压缩过程中，将玻璃纤维网加入小聚集体中以强化磨料。烘焙后，获得熔融混合样品。包括爆破速度和磨削比的应用性能经评估且列于表2中。

传统干法混合磨料数据也被列出以用于比较。使用干式或熔融混合的产品的爆破速度彼此接近。碳钢上熔融混合磨料的磨削比与干法混合磨料相比增大约40％。

CSF或短玻璃纤维强化薄轮产品与由玻璃纤维网强化的标准薄轮产品不同。一处差别在于短纤维是在熔融混合过程中加入样品中的。在压缩阶段中，无需使用玻璃纤维网。因此，使用熔融混合法制备短纤维强化磨料较便利。

以下孔隙率值是从干法混合和熔融混合的样品中获取的。熔融混合的样品与干法混合的样品相比具有较低孔隙率。

表4.孔隙率

侵入数据	干法混合	熔融混合
			总侵入体积(ml/g)	0.022	0.015
总孔面积(m2/g)	6.891	4.973
			孔隙直径(体积)中位数(μm)	9.256	20.263
孔隙直径(面积)中位数(μm)	0.004	0.004
			平均孔直径(4v/a)(μm)	0.013	0.012
在填充压力下的容积密度(g/ml)	2.663	2.721
			表观(骨架)密度(g/ml)	2.825	2.835
孔隙率(％)	5.714	4.019
			所用干体积(％)	24	17

以下磨削比是从干法混合和熔融混合的样品中获取的。熔融混合的样品与干法混合的样品相比具有较高磨削比。

表5.当切割碳和不锈钢时样品的磨削比

另外，使样品经受抗老化过程，所述抗老化过程包含在约70℃下在约85％相对湿度中将固化的研磨制品储存在老化烘箱中持续约3天。抗老化的固化的研磨制品具有比常规样品的性能衰减低50％的性能衰减。老化测试代表了耐潮湿表征，其中在湿度储存过程中性能衰减与正常产品的性能衰减相比将远为较低。

如表6中所描述般制备并测试其它样品。图9和图10分别包括了展示常规物品和物品的一个实施例中的粘结剂分布的放大照片。所有轮都具有VAV结构，具有1.5mm的厚度和100mm的外径。令人惊讶的是，当用相同强化纤维布构筑时，用熔融混合法制备的样品与常规样品相比产生了较高磨轮密度和性能。可能甚至更令人惊讶的是，没有任何强化物的那些样品通过了边缘荷载测试，且与常规样品相比在爆破速度方面表现较好。

表6

如表7中所描述般制备并测试其它样品。令人惊讶的是，如针对表6描述的样品般，表7中描述的样品同样地通过了边缘荷载和爆破速度测试，且与常规样品可比地表现。

表7

研磨制品的实施例可进一步包括至少一种填料、至少一种添加剂或其组合。填料或添加剂可包含例如一种或一种以上粉末、颗粒、球体、纤维或其组合。填料或添加剂还可包含无机材料、有机材料或其组合。填料或添加剂的实例可包括砂子、氧化铝空心球、铝上岩、铬铁矿、菱镁矿、白云石、富铝红柱石空心球、硼化物、二氧化钛、碳制品(例如碳黑、焦炭或石墨)、碳化硅、木粉、粘土、滑石、六方氮化硼、二硫化钼、长石、霞石正长岩、玻璃球、玻璃纤维、CaF₂、KBF₄、冰晶石(Na₃AlF₆)、钾冰晶石(K₃AlF₆)、黄铁矿、ZnS、硫化铜、矿物油、氟化物、碳酸盐、碳酸钙或其组合。填料或添加剂可包含由抗静电剂、润滑剂、孔隙率诱导剂、着色剂或其组合组成的材料。填料或添加剂还可为微粒材料。填料或添加剂可与研磨粒子不同。或者，填料或添加剂与任何类型的研磨粒子相比平均粒径可明显较小。

例示性粘合剂系统包括一种或一种以上有机树脂，如酚醛树脂、硼改性树脂、纳米粒子改性树脂、脲-甲醛树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚苯并噁嗪、聚酯树脂、异氰尿酸酯树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、聚酰亚胺树脂、其它适合的热固性或热塑性树脂或其任何组合。

可以使用的树脂的特定的非限制性实例包括以下：由芬兰太尔公司(Dynea Oy，Finland)以商品名称Prefere出售并且以目录/产品编号8522G、8528G、8680G以及8723G可获得的树脂；由俄亥俄州瀚森精细化工公司(Hexion Specialty Chemicals，OH)以商品名称出售并且以目录/产品编号9507P、8686SP以及SP223可获得的树脂；以及由得克萨斯州的住友公司(Sumitomo)(前杜瑞兹公司(Durez))以如下目录/产品编号出售的树脂：29344、29346以及29722。在一个实例中，粘结剂材料包含干树脂材料。

例示性酚醛树脂包括甲阶酚醛树脂和酚醛清漆。甲阶酚醛树脂酚醛树脂可以被碱催化并且具有大于或等于1的甲醛对苯酚之比，如1∶1到3∶1。酚醛清漆酚醛树脂可以被酸催化并且具有小于1的甲醛对苯酚之比，如0.5∶1到0.8∶1。

环氧树脂可以包括芳香族环氧树脂或脂肪族环氧树脂。芳香族环氧树脂组分包括一个或一个以上环氧基和一个或一个以上芳香环。例示性芳香族环氧树脂包括来源于多酚的环氧树脂，例如来源于双酚，如双酚A(4，4′-亚异丙基二苯酚)、双酚F(双[4-羟基苯基]甲烷)、双酚S(4，4′-磺酰基二苯酚)、4，4′-亚环己基双酚、4，4′-联苯酚、4，4′-(9-亚芴基)二苯酚或其任何组合。可以使所述双酚烷氧基化(例如乙氧基化或丙氧基化)或卤化(例如溴化)。双酚环氧树脂的实例包括双酚二缩水甘油醚，如双酚A或双酚F的二缩水甘油醚。芳香族环氧树脂的另一实例包括三苯酚甲烷三缩水甘油醚、1，1，1-三(对羟基苯基)乙烷三缩水甘油醚或来源于单酚的芳香族环氧树脂，例如来源于间苯二酚(例如间苯二酚二缩水甘油醚)或对苯二酚(例如对苯二酚二缩水甘油醚)。另一实例是壬基苯基缩水甘油醚。另外，芳香族环氧树脂的实例包括环氧酚醛，例如苯酚环氧酚醛和甲酚环氧酚醛。脂肪族环氧树脂组分具有一个或一个以上环氧基并且不含芳香环。外相可以包括一种或一种以上脂肪族环氧树脂。脂肪族环氧树脂的实例包括C2-C30烷基的缩水甘油醚；C3-C30烷基的1，2环氧树脂；脂肪醇或多元醇以及烷氧基化脂肪醇的单或多缩水甘油醚，所述脂肪醇或多元醇如1，4-丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、二溴新戊二醇、三羟甲基丙烷、聚氧化四亚甲基、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、甘油；或多元醇。在一个实施例中，脂肪族环氧树脂包括一个或一个以上环脂环结构。举例来说，脂肪族环氧树脂可以具有一个或一个以上氧化环己烯结构，例如两个氧化环己烯结构。

脂肪族环氧树脂的实例包含环结构，它包括氢化双酚A二缩水甘油醚、氢化双酚F二缩水甘油醚、氢化双酚S二缩水甘油醚、双(4-羟基环己基)甲烷二缩水甘油醚、2，2-双(4-羟基环己基)丙烷二缩水甘油醚、3，4-环氧基环己基甲基-3，4-环氧基环己烷甲酸酯、3，4-环氧基-6-甲基环己基甲基-3，4-环氧基-6-甲基环己烷甲酸酯、二(3，4-环氧基环己基甲基)己二酸酯、二(3，4-环氧基-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、乙烯双(3，4-环氧基环己烷甲酸酯)、乙二醇二(3，4-环氧基环己基甲基)醚或2-(3，4-环氧基环己基-5，5-螺-3，4-环氧基)环己烷-1，3-二噁烷。

例示性多官能性丙烯酸可以包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、山梨糖醇三丙烯酸酯、山梨糖醇六丙烯酸酯或其任何组合。在另一实例中，丙烯酸聚合物可以由具有含1-4个碳原子的烷基、具有1-4个碳原子的缩水甘油基或羟烷基的单体形成。代表性丙烯酸聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸缩水甘油酯、聚丙烯酸羟乙酯以及其混合物。

根据催化剂和聚合物类型而定，粘合剂系统可以被热固化或可以通过如UV辐射的光化辐射来固化，以形成粘合剂系统。所述粘合剂系统还可以包括催化剂和引发剂。举例来说，阳离子引发剂可以催化阳离子可聚合成分之间的反应。自由基引发剂可以激活自由基可聚合成分的自由基聚合反应。所述引发剂可以通过热能或光化辐射来激活。举例来说，引发剂可以包括在暴露于光化辐射时催化阳离子聚合反应的阳离子光引发剂。在另一实例中，所述引发剂可以包括在暴露于光化辐射时引发自由基聚合反应的自由基光引发剂。光化辐射包括微粒或非微粒辐射并且既定包括电子束辐射和电磁辐射。在特定实施例中，电磁辐射包括具有至少一个在约100nm到约700nm范围内的波长，具体来说，在电磁波谱的紫外辐射范围内的波长的辐射。

粘合剂系统还可以包括其它组分，如溶剂、塑化剂、交联剂、链转移剂、稳定剂、分散剂、固化剂、反应介体以及影响分散液流动性的试剂。举例来说，粘合剂系统还可以包括选自由以下组成的群组中的一种或一种以上链转移剂：多元醇、多元胺、直链或支链聚乙二醇醚、聚酯以及聚内酯。

这份书面说明书使用实例来披露实施例，包括最佳方式，并且也使得所属领域的技术人员能够制造并且使用本发明。可获专利范围由权利要求所定义，并且可以包括所属领域的技术人员所想到的其它实例。如果这些其它实例具有并非不同于权利要求字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等效结构元件，那么它们既定在权利要求范围内。

应注意，并非在以上一般性说明或实例中所描述的所有活动都是所需要的，即可能不需要一项特定活动的一部分，并且可以执行除所描述的那些活动之外的一种或一种以上另外的活动。再者，活动所列的顺序不一定是执行它们的顺序。

在前文说明书中，所述概念已经参考特定实施例来描述。然而，所属领域的技术人员了解，可以在不脱离如下文权利要求中所阐述的本发明范围的情况下进行各种修改和变化。因此，所述说明书和图式应该以说明性而不是限制性意义来看待，并且所有这些修改既定包括在本发明范围内。

如本文所用，术语“包含”、“包含了”、“包括”、“包括了”、“具有”、“具有了”或其任何其它变化既定涵盖非排它性的包括。举例来说，包含一列特征的工艺、方法、物品或设备不一定仅限于那些特征，但可以包括没有明确列出的其它特征或所述工艺、方法、物品或设备所固有的其它特征。另外，除非明确相反地陈述，否则“或”是指包括性的或而不是排它性的或。举例来说，条件A或B是通过以下中的任何一项来得到满足：A是真的(或存在的)并且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在的)并且B是真的(或存在的)以及A和B都是真的(或存在的)。

又，使用“一个”或“一种”是用来描述本文所描述的要素和组分。这样做只是为方便起见并且给出本发明范围的一般性意义。除非显而易见指的是其它情况，否则这份说明书应该被阅读为包括一个或至少一个，并且单数也包括多个，或反之亦然。

以上关于具体实施例描述了益处、其它优点和对问题的解决方案。然而，这些益处、优点、对问题的解决方案以及任何特征(它们可能引起任何益处、优点或解决方案出现或变得更突出)不应该被理解为任何或所有权利要求的一个关键的、所需要的或基本的特征。

在阅读所述说明书之后，熟练的业内人士将了解，为了清楚起见在个别实施例的情况下本文所描述的某些特征也可以与单个实施例组合提供。反之，为了简洁起见在单个实施例的情况下所描述的多个特征也可以个别地或以任何次组合形式提供。另外，对范围中所述数值的参考包括在那个范围内的每一个数值。

Claims (54)

1.一种研磨制品的生产方法，其包含：

将包括液体树脂、粉末状树脂和研磨颗粒的粘结剂预热到在约70℃到约100℃范围内的包覆温度；

在所述包覆温度下将所述液体树脂、所述粉末状树脂和所述研磨颗粒同时混合以形成研磨基质，使得所述研磨颗粒被所述液体树脂和所述粉末状树脂同时包覆；

在所述包覆温度下使所述研磨基质形成未固化的物品型材；然后

使所述未固化的物品型材升高到超过所述包覆温度的固化温度，从而使所述未固化的物品型材固化成固化的研磨制品。

2.根据权利要求1所述的方法，其中预热包含将所述液体树脂、所述粉末状树脂和所述研磨颗粒在不对其进行混合的情况下单独预热到所述包覆温度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中预热进一步包含将所述液体树脂和所述粉末状树脂混合以形成粘结剂材料；和

将所述研磨颗粒单独预热到所述包覆温度，使得所述研磨颗粒不与所述粘结剂材料混合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述包覆温度不大于约100℃、不大于约90℃、不大于约80℃、或不大于约70℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其中同时混合以单一步骤形式进行。

6.根据权利要求1所述的方法，其中同时混合包含将所述液体树脂和所述粉末状树脂实质上均匀地分布在所述研磨颗粒上。

7.根据权利要求1所述的方法，其中同时混合还包含同时混合至少一种填料、至少一种添加剂、至少一种强化物或其任何组合。

8.根据权利要求1所述的方法，其中形成进一步包含冷压或温压所述物品型材，而非热压所述物品型材。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述研磨基质在同时混合过程中不固化。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述固化温度为至少约110℃、至少约120℃、或至少约130℃。

11.根据权利要求1所述的方法，其中包括所述固化的研磨制品的砂轮寿命(磨削比)要比包括常规研磨制品的砂轮寿命大至少约10％、比所述常规研磨制品大至少约20％、大至少约30％、大至少约40％、或大至少约50％。

12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含使所述固化的研磨制品经受抗老化过程，所述抗老化过程包含在一定温度范围内和在一定相对湿度范围下将所述固化的研磨制品在老化烘箱中储存一定的时间范围。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述抗老化过程包含在约70℃下在约85％相对湿度中将所述固化的研磨制品在所述老化烘箱中储存约3天。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述抗老化的固化的研磨制品具有比常规研磨制品的性能衰减低至少约10％、比所述抗老化的常规研磨制品低至少约20％、低至少约30％、低至少约40％、或低至少约50％。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述固化的研磨制品具有比常规研磨制品的爆破速度快至少约1％、比所述常规研磨制品的所述爆裂速度快至少约2％、快至少约5％。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述固化的研磨制品可经受比常规研磨制品的边缘荷载力大至少约10％、比所述常规研磨制品的边缘荷载力大至少约20％、大至少约30％、大至少约40％的边缘荷载力。

17.根据权利要求1所述的方法，其中所述固化的研磨制品具有比常规研磨制品的阻尼性质大至少约25％、比所述常规研磨制品的所述阻尼性质大至少约50％、大至少约100％、大至少约125％的阻尼性质。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述固化的研磨制品具有比常规研磨制品的玻璃转变温度高至少约1％、比所述常规研磨制品的所述玻璃转变温度高至少约2％、高至少约4％、高至少约5％的玻璃转变温度。

19.根据权利要求1所述的方法，其中所述固化的研磨制品具有比常规研磨制品的孔隙率低至少约5％、比所述常规研磨制品的孔隙率低至少约10％、低至少约20％、低至少约25％的孔隙率。

20.根据权利要求1所述的方法，其中所述研磨制品为类树脂磨轮，所述类树脂磨轮包含打磨轮、切割轮或切锯。

21.根据权利要求1所述的方法，其中所述研磨制品为超薄轮，所述超薄轮具有不大于约150mm的直径、不大于约3mm的轴向厚度，且所述超薄轮不经受边缘荷载冲击测试。

22.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含强化物。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述强化物包含连续纤维网、再循环的纤维织物废料和短切纤维中的至少一者。

24.根据权利要求22所述的方法，其中所述强化物包含玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和其任何组合中的至少一者。

25.根据权利要求23所述的方法，其中所述再循环的纤维织物废料不针对均匀性进行加工。

26.根据权利要求23所述的方法，其中所述研磨制品包含至少约5体积％的所述再循环的织物废料、至少约10体积％、至少约15体积％且不大于约25体积％、不大于约20体积％的所述再循环的织物废料。

27.根据权利要求23所述的方法，其中所述再循环的纤维织物废料为连续纤维强化网的片段。

28.根据权利要求23所述的方法，其中所述再循环的纤维织物废料实质上平行于所述研磨制品的平坦表面。

29.根据权利要求23所述的方法，其中所述再循环的纤维织物废料在所述研磨制品中实质上随机定向，使得至少一些所述再循环的纤维织物废料实质上不平行于所述研磨制品的平坦面部。

30.根据权利要求22所述的方法，其中在同时混合过程中加入所述强化物。

31.根据权利要求22所述的方法，其中在形成过程中加入所述强化物。

32.一种研磨制品，其包含：

研磨部分，其包含：

有机粘结剂；

在所述有机粘结剂内的研磨粒子；和

所述研磨粒子在研磨部分内的密度为约2.5g/cm³以上。

33.根据权利要求32所述的研磨制品，其中还包括一层强化物，且所述研磨制品包含层状结构。

34.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述强化物分布在所述研磨部分中，且所述研磨制品不包括层状结构。

35.根据权利要求32所述的研磨制品，其中包括所述固化的研磨制品的砂轮寿命(磨削比)要比包括常规研磨制品的砂轮寿命高出约10％以上、或约20％以上、或约30％以上、或约40％以上、或约50％以上。

36.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述抗老化的固化的研磨制品具有比常规研磨制品的性能衰减低约10％以上、或低约20％以上、或低约30％以上、或低约40％以上、或低约50％以上。

37.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述固化的研磨制品具有比常规研磨制品的爆裂速度快至少约1％、或快至少约2％、或快至少约5％。

38.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述固化的研磨制品可经受比常规研磨制品的边缘荷载力大至少约10％、或至少约20％、或至少约30％、或至少约40％。

39.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述固化的研磨制品具有比常规研磨制品的阻尼性质大至少约25％、或至少约50％、或至少约100％、或至少约125％。

40.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述固化的研磨制品具有比常规研磨制品的玻璃转变温度高至少约1％、或至少约2％、或至少约4％、或至少约5％。

41.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述固化的研磨制品具有比常规研磨制品的孔隙率低至少约5％、或至少约10％、或至少约20％、或至少约25％。

42.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述研磨制品为类树脂磨轮，所述类树脂磨轮包含薄片砂轮、打磨轮或大切割片。

43.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述研磨制品为超薄轮，所述超薄轮具有不大于约150mm的直径、不大于约3mm的轴向厚度，且所述超薄轮不经受边缘荷载冲击测试。

44.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述强化物包含玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和其任何组合中的至少一者。

45.根据权利要求32所述的研磨制品，其在所述研磨部分中进一步包含强化物，所述强化物包含不均匀的再循环的织物废料。

46.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述研磨制品包含至少5体积％的所述再循环的织物废料、或至少约10体积％、或至少约15体积％，且不大于约25体积％、或不大于约20体积％的所述再循环的织物废料。

47.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述再循环的织物废料为连续纤维强化网的片段。

48.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述再循环的织物废料实质上平行于所述研磨制品的平坦面部。

49.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述再循环的织物废料在所述研磨制品中实质上随机定向，使得至少一些所述再循环的织物废料实质上不平行于所述研磨制品的平坦面部。

50.根据权利要求1所述的方法，其中所述研磨部分中的研磨粒子密度为至少约2.6g/cm³、至少约2.7g/cm³、至少约2.8g/cm³，且不大于约3.0g/cm³、或不大于约2.9g/cm³。

51.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述研磨部分中的研磨粒子密度为约2.6g/cm³以上、或约2.7g/cm³以上、或约2.8g/cm³以上，且不大于约3.0g/cm³、或不大于约2.9g/cm³。

52.根据权利要求1所述的方法，其中所述研磨制品不包含强化物。

53.根据权利要求32所述的研磨制品，其中所述研磨制品不包含强化物。

54.一种研磨制品，其包含：

研磨部分，其包含：

有机粘结剂；

在所述有机粘结剂内的研磨粒子；

所述研磨粒子在研磨部分内的密度为约2.5g/cm³以上；且

所述研磨部分不包含强化物。