CN104736298B - 具有氧化铝‑氧化锆磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的带涂层磨料制品 - Google Patents

具有氧化铝‑氧化锆磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的带涂层磨料制品 Download PDF

Info

Publication number
CN104736298B
CN104736298B CN201380042475.0A CN201380042475A CN104736298B CN 104736298 B CN104736298 B CN 104736298B CN 201380042475 A CN201380042475 A CN 201380042475A CN 104736298 B CN104736298 B CN 104736298B
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
abrasive
glass
grinding
coated abrasive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201380042475.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104736298A (zh
Inventor
罗纳德·D·普罗沃
托马斯·W·兰博塞克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN104736298A publication Critical patent/CN104736298A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104736298B publication Critical patent/CN104736298B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B24D3/346—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties utilised during polishing, or grinding operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

本发明公开了一种带涂层磨料制品，所述带涂层磨料制品具有由氧化铝‑氧化锆(AZ)磨料颗粒和玻璃稀释颗粒形成的磨料层，所述带涂层磨料制品据发现与由100％AZ颗粒或60％AZ颗粒和40％氧化铝颗粒的共混物形成的磨料层相比具有优异的研磨性能。意料不到的结果是，使用更加柔软的玻璃颗粒来替换显著较硬的氧化铝颗粒并同时仍然能够维持研磨盘的相同性能。

Description

具有氧化铝-氧化锆磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的带涂层磨料 制品
背景技术
具有100％商用氧化铝-氧化锆(AZ)磨料颗粒或AZ磨料颗粒和氧化铝磨料颗粒的混合物的带涂层磨料制品在具有极高研磨压力的应用程序中的使用是已知的，如美国专利3,996,702中所述。熔融的AZ磨料颗粒是已知的并以商品名NorZon经圣戈班磨料磨具公司(Saint Gobain Abrasives)出售。虽然在可实现更昂贵的AZ颗粒的值的情况下这些磨料颗粒在某些应用程序中极为奏效，但有必要使用AZ磨料颗粒来实现更便宜的带涂层磨料制品。
发明内容
本发明人已发现，氧化铝/氧化铝-氧化锆(AZ)磨料颗粒共混物中的氧化铝颗粒可以完全被去除并用玻璃稀释颗粒来替换。出人意料的是，研磨剂的研磨性能超过氧化铝/AZ磨料颗粒的共混物的研磨性能，尽管玻璃颗粒的莫氏硬度仅为约5.5而被替换的氧化铝颗粒的莫氏硬度为约9。因此，人们一般期待通过使用较软的稀释玻璃颗粒来替换较硬的氧化铝磨料颗粒，研磨性能会降低。然而，这不是实际所发生的。据信，可能发生该意料不到的结果，这是因为玻璃颗粒有助于垂直地支撑AZ磨料颗粒同时在研磨条件下易于磨损以随着AZ磨料颗粒断裂而持续地暴露新的AZ磨料颗粒表面。据信这种效果在较低的研磨压力诸如测试工序2下更加明显。相比之下，据信较硬的氧化铝颗粒会磨损，从而创建一个研磨平面，其实际上阻碍了AZ磨料颗粒在某些研磨条件下断裂的能力。
在一个方面，本发明涉及带涂层磨料制品，该带涂层磨料制品包括具有将AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒附接到背衬的底胶层的背衬；AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒形成磨料层；施加在AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒之上的复胶层；并且其中玻璃稀释颗粒的平均尺寸除以AZ磨料颗粒的平均尺寸所得的尺寸比率为0.5到2.5；并且磨料层包括25-75重量％的AZ磨料颗粒和75-25重量％的玻璃稀释颗粒。
附图说明
在说明书和附图中重复使用的参考标号旨在表示本公开相同或类似的特征或元件。
图1是具有AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的带涂层磨料制品的截面图。
图2是实例的测试工序3的磨削性能图，其示出与AZ/氧化铝磨料颗粒的60/40共混物相比优异的研磨性能。
图3是实例的测试工序4的磨削性能图，其示出与AZ/氧化铝磨料颗粒的60/40共混物相比优异的研磨性能。
定义
如本文所用，词语“包含”、“具有”和“包括”的变型在法律上是等同的且开放式的。因此，除了列举的元素、功能、步骤或限制之外，还可以有其它未列举的元素、功能、步骤或限制。
具体实施方式
带涂层磨料制品通常具有背衬基材、磨粒和粘结系统，该粘结系统可操作以将磨粒保持至背衬。在典型的带涂层磨料产品中，背衬首先涂覆有粘合剂层，常常称之为“底胶层”，然后施加磨粒和可选的稀释颗粒。然后将所得的粘合剂/粘合剂复合层大体固化或定形以足够将磨粒保持至背衬，直到可施加第二粘合剂层，常常称之为“复胶层”。定形时，复胶层还强化带涂层磨料制品。任选地，可将可包含助磨剂的“顶胶涂层”施加在硬化的复胶层上。一旦复胶层和顶胶涂层(如果使用的话)已固化，所得的带涂层磨料制品可成形为多种方便的制品，诸如片材、辊、带和盘。
带涂层磨料制品中使用的背衬基材通常选自纸材、聚合物膜、布料、硫化纤维、非织造纤维网、它们的组合、或它们的经处理型式。常规的粘结系统通常包括粘性粘合剂或树脂粘合剂，诸如皮胶、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸酯、三聚氰胺、聚氨基甲酸酯、脲醛或它们的混合物。有时将填料添加至粘合剂以降低成本和提高固化树脂的热稳定性和硬度。
熔融氧化铝磨料颗粒和熔融AZ磨料颗粒的共混物可用于通过使用较低成本的氧化铝颗粒替换一些熔融AZ磨料颗粒来降低带涂层磨料制品的成本。在氧化铝颗粒比AZ磨料颗粒价格更合理的情况下，可通过使用玻璃和优选地二次循环利用后的玻璃替换氧化铝磨料颗粒来实现额外的成本节约和环境效益。二次循环利用后的玻璃是非常廉价的，并且其在带涂层磨料制品中的使用将该废液流从垃圾掩埋地中移除并将其转换成有用的产品形式。
与具有100％AZ磨料颗粒的类似带涂层磨料制品或具有AZ和氧化铝磨料颗粒的共混物的带涂层磨料制品相比，将非研磨性玻璃稀释颗粒结合到具有AZ磨料颗粒的带涂层磨料制品中出人意料地给带涂层磨料制品提供了意料不到的研磨性能。由于玻璃的莫氏硬度仅为约5.5，而被替换的氧化铝的莫氏硬度为约9，人们一般会期望通过使用较软的稀释玻璃颗粒替换较硬的氧化铝磨料颗粒，研磨性能会降低。然而，这不是实际所发生的，如实例及图2和图3中所示。由图2可知，AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的62/38重量百分与共混物比AZ磨料颗粒和氧化铝颗粒(标记为AO)的60/40重量百分比共混物相比具有更好的研磨性能。由图3可知，AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的29/71到68/32重量百分比共混物均比AZ和氧化铝颗粒(标记为AO)的60/40共混物具有更好的研磨性能，并且AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的62/38共混物比100％AZ研磨盘具有更好的研磨性能。
现在参见图1，其示出带涂层磨料制品10。背衬12已被施加至底胶层14，该底胶层将AZ磨料颗粒16和稀释玻璃颗粒18固定至背衬。然后将复胶层20施加在两种颗粒上方，并且底胶层和复胶层两者被完全固化。可将如先前所提及的可选的顶胶涂层施加在复胶层的上方。用于背衬、底胶层树脂、复胶层树脂和可选的顶胶涂层的合适材料对于带涂层磨料颗粒的领域的技术人员是已知的，并且可易于基于带涂层磨料颗粒的预期用途来选择。制备带涂层磨料颗粒的这些材料和方法另外在与带涂层磨料颗粒有关的、熟练的带涂层磨料颗粒专家可获得的许多专利中有充分讨论。
当施加AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒时，可通过已知的方法诸如静电施加或滴涂一起施加两种颗粒的共混物或单独进行每种颗粒的顺序施加。图1是更具代表性的滴涂，此时磨料层中的颗粒并未像在静电涂层中期待的那样直立。在一个实施例中，当按顺序施加颗粒时，可首先滴涂玻璃颗粒，之后是静电涂覆AZ颗粒。据信，将玻璃稀释颗粒首先放置在疏涂层中的底漆层上有助于支撑垂直取向的、静电施加的AZ颗粒，从而避免它们在底胶层部分地固化前发生倾斜，由此改善AZ颗粒的研磨性能和分解。另选地，可通过双层静电沉积法按顺序施加颗粒，如美国专利公布编号2011/0289854名称为“Layered ElectrostaticDeposition Process For Making A Coated Abrasive Article”中所公开的。
合适的熔融AZ磨料颗粒购自各个不同制造商诸如圣戈班磨料磨具公司(SaintGobain Abrasives)、Treibacher Schleifmitte公司、和华盛达米尔斯公司(WashingtonMills)。在一些实施例中，40％的低共熔熔融AZ材料是优选的。在一些实施例中，AZ磨料颗粒级别ANSI 12(1842μm)、16(1320μm)、20(905μm)、24(728μm)、30(630μm)、36(530μm)、40(420μm)、50(351μm)、60(264μm)、80(195μm)、100(141μm)和120(116μm)是优选的。在其它实施例中，AZ磨料颗粒级别FEPA P12(1746μm)、P16(1320μm)、P20(984μm)、P24(728μm)、P30(630μm)、P36(530μm)、P40(420μm)、P50(326μm)、P60(264μm)、P80(195μm)、P100(156μm)和P120(127μm)是优选的。根据ANSI或FEPA标准分级的AZ磨料颗粒已为本专利申请的目的被指定平均粒度，如在每级别后面的括号中所注明的。括号中列出的平均粒度可用来选择AZ平均粒度的合适范围，仅以举例的方式诸如116μm到1842μm、116μm到1746μm、或195μm到630m，其它的合适的范围可使用两个列出的粒度作为终点来选择。随着AZ颗粒的平均尺寸变小，由于添加玻璃稀释颗粒改善的研磨效应据信会少得多。
可通过压碎常规的工业玻璃类型诸如钠钙玻璃、铅玻璃、硼硅酸盐玻璃、硅铝酸盐玻璃、96％的二氧化硅玻璃和熔融二氧化硅玻璃等来制备玻璃稀释颗粒。通常玻璃稀释颗粒是大体用于窗户和食品容器的、由60-75％二氧化硅、12-18％氧化钠和5-12％氧化硅构成的钠钙玻璃。从成本和环境的角度讲，玻璃有利地是二次用后再生的材料。在一个实施例中，玻璃稀释颗粒是经压碎的循环利用的玻璃瓶装啤酒、葡萄酒和泡菜容器，它们具有72-74％的二氧化硅、10-11％的氧化钙、13-14％的氧化钠、1-2％的氧化铝、1％或更少的氧化铁、氧化镁和氧化钾。
据信，玻璃颗粒有助于垂直地支撑AZ磨料颗粒同时在研磨条件下易于磨损以随着AZ磨料颗粒断裂持续地暴露新的AZ磨料颗粒表面。同样地，为了最大化研磨性能，玻璃稀释颗粒的粒度不应如此之小使得它们不增强AZ磨料颗粒，也不应太大以便保持大多数AZ颗粒完全远离工件。玻璃稀释颗粒的应用方法可影响粒度的选择，由于玻璃颗粒的最大尺寸可为平躺在研磨盘上而非直立。具体地，玻璃稀释颗粒的平均粒度与AZ磨料颗粒的平均粒度的比率应为约0.5至约2.5，约0.75至约1.75，或约0.8至约1.3。其它尺寸比率在不同的研磨应用中也可极为奏效。一般来讲，期望将玻璃稀释颗粒的尺寸分布与AZ磨料颗粒的尺寸分布匹配以提供最佳的研磨性能。然而，在使用玻璃颗粒和AZ颗粒共混物的静电颗粒应用方法中，由于两种颗粒密度的差异，平均尺寸可能需要是不同的以避免如果两者尺寸类似而更多地有利于较轻颗粒的应用。
为了确定玻璃稀释颗粒的平均尺寸，根据FEPA标准43-GB-R1993可基于泰勒筛磨削量使用质量加权的平均尺寸。100克经压碎的玻璃颗粒可通过逐渐变小的筛子或筛网进行筛选，直到所有材料都已被捕获在特定筛眼或筛盘上。由于单个颗粒最后通过的筛的开口的尺寸和颗粒保持在筛上的开口的尺寸是已知的，因此可使用保持在其它筛上颗粒的尺寸的重量分数来平均特定筛上保持的颗粒的重量分数，以获得每个筛上保持的初始原料的质量(100克)加权的平均粒度。特定筛上保持的平均玻璃粒度计算为指定的筛的系列中下一个较大筛的开口和其上保持玻璃颗粒的筛开口的平均值。针对标称P36等级，保持在1000微米筛上的颗粒将被分配在对应于1180微米筛和1000微米筛或1090微米筛的平均值的平均粒度，和针对保持在盘中的颗粒，其将为425微米和零或212.5微米的平均值。
例如，如果使用P36筛来筛选100克的玻璃稀释颗粒并且1.05克保持在1000微米筛上、34.46克保持在710微米筛上、22.39克保持在600微米筛上、19.54克保持在500微米筛上、18.35克保持在具有4.21克通过至盘的425微米筛上，则平均玻璃粒度计算为654微米。必要的算数如以下计算示出：[(1180+1000)/2*(1.05/100)]+[(1000+710)/2*(34.46/100)]+[(710+600)/2*(22.39/100)]+[(600+500)/2*(19.54/100)]+[(500+425)/2*(18.35/100)]+[(425+0)/2*(4.21/100)]＝654.01微米。
必要的筛和测试程序在FEPA标准43-GB-R1993中定义。为了计算平均粒度，使用筛选择表来选择所需要的筛。在筛选中使用定义为“O”(超大)的筛，以测量在筛选择表中标记为“1”的列下所列出的下一个较小的筛上保持的颗粒的质量。如果超过原料的5％，或100克的原料中大于5克保持在筛选择表中标记为“1”的列中所列出的筛上，则必须使用该表中紧跟着上面的行中下一组较大(较粗)的筛来筛选样品。因此，判断预期的平均粒度，例如P36，使用如P36行中列出的所需的筛，并且如果原料的初始100克中超过5克保持在1000微米筛上，使用P30行的筛来筛选新的样品。相反地，如果超过原料的10％，或100克的原料中大于10克通过筛选择表中标记为“5”的列中列出的筛，则必须使用该表中紧跟着下面的行中下一组较小(较细)的筛来筛选样品。因此，判断预期的平均粒度，例如P36，使用如P36行中列出的所需的筛，并且如果原料的初始100克中超过10克通过425微米筛，使用P40行的筛来筛选新的样品。
筛选择表
为了确定AZ磨料颗粒的平均尺寸，应首先参考制造商的分级标准并且用作平均尺寸编号，如果已公开的话。例如，根据制造商以商品名NorZon购自圣戈班磨料磨具公司(Saint Gobain Abrasives)的等级36AZ磨料颗粒具有536微米的平均粒度。第二，如果制造商未公开平均尺寸的数据，平均粒度是根据制造商受权利要求书保护的使用本专利说明书中早些ANSI或FEPA等级名称后括号中列出的针对颗粒的平均粒度编号ANSI或FEPA等级分配的。第三，如果没有制造商的ANSI或FEPA等级名称，则根据上述用于确定玻璃稀释颗粒的平均粒度的方法通过筛切口来确定AZ平均粒度。虽然这些方法中的每种方法确定的平均粒度中可能会有细微差异，这种差异对于本发明的目的并非显著的。例如，圣戈班磨料磨具公司(Saint Gobain Abrasives)公开的等级36的NorZon AZ磨料颗粒具有536微米的平均粒度；然而，针对本专利说明书的目的，ANSI等级36名称分配为530微米的平均粒度。由于制造商已公开了平均粒度的数值，因此将使用536微米而非530微米。
在实例中，具有100％AZ颗粒的研磨盘、具有60％AZ颗粒的研磨盘和40％氧化铝颗粒作为对照而被测试。据发现，为了最大化使用玻璃稀释颗粒替换氧化铝的意想不到的有益效果，磨料层中颗粒(AZ和玻璃)的重量分数应在一定范围内。具体地，具有25-75重量％AZ磨料颗粒和75-25重量％玻璃稀释颗粒、或50-70重量％AZ磨料颗粒和30-50重量％玻璃稀释颗粒、或60-70重量％AZ磨料颗粒和40-30重量％玻璃稀释颗粒的磨料层的颗粒重量范围已据发现可极好地研磨，如实例和图2和3中示出。
为了进一步最大化研磨性能，可控制磨料层(磨料颗粒和稀释颗粒)的开放性。封闭涂层是颗粒(磨料颗粒和稀释颗粒)的最大量，其可施加于底胶树脂，并在施加过程中仍保持附着，直到被复胶层覆盖。该最大量会根据所施加的单个颗粒的尺寸和它们在磨料层上的取向而改变。在实例中，880克具有100％的AZ磨料颗粒的磨料层为约100％的封闭涂层。虽然100％的封闭涂层的结构可以是有用的，但是一般来讲，具有AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的共混物的磨料层将具有颗粒的封闭涂层结构的70％-95％、或85％-95％、或约90％，该颗粒施加于AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒重量比率和平均粒度的特定共混物。
实例
本发明的目的和优点通过下面的非限制性实例进一步说明。这些实例中所提到的具体材料及其量以及其它条件和细节，均不应被解释为对本发明的不当限制。除非另外指出，在实例中的所有份数、百分比、比例等均以重量计。底胶层、磨粒和复胶层的涂层重量均以每平方米克数计，除非另外指明。
材料
36级研磨盘的制备方法
获得具有7英寸(18厘米)和7/8英寸(2.2厘米)的中心孔的硫化纤维盘，其以商品名“Dynos Fibre”购自德国特罗伊斯多夫的Troplast A.G.公司(Troisdorf,Germany)。通过刷涂将由37份碱性可熔性酚醛树脂、22.5份水和40.5份碳酸钙组成的底胶树脂用刷涂施加到平均重量为176克的液体。然后使用DC静电涂布机将所选择的颗粒共混物施加至下方表1中列出的期望的矿物重量。通过加热在88℃下在批量烤箱中预固化底胶树脂90分钟。然后使用由22份碱性可溶性酚醛树脂、51份冰晶石、25份水和2份红氧化铁组成的复胶树脂设定盘的尺寸，以达到平均涂层重量为285克的液体。在88℃下固化复胶树脂90分钟，之后是在103℃下固化10小时。允许将盘冷却、正交弯曲在1.5英寸(38毫米)直径的辊之上、堆放在板之间并允许测试前在50％的相对湿度下平衡至少2天。
60级研磨盘的制备方法
以商品名称“Dynos Fibre”购自德国特罗伊斯多夫的Troplast A.G.公司(Troisdorf,Germany)的硫化纤维涂覆有底胶树脂。通过辊式涂布机将由37份碱性可熔性酚醛树脂、22.5份水和40.5份碳酸钙组成的底胶树脂施加至平均重量为163克的液体。然后使用DC静电涂布机将所选择的基底矿物-40+80GF或点涂在润湿纤维网上的60级AO2和AZ2矿物施加至下方表1中列出的期望的矿物重量和比率。通过加热在88℃下在批量烤箱中预固化底胶树脂90分钟。然后使用由34份碱性可溶性酚醛树脂、27份冰晶石、26份碳酸钙、11份水、1份二氧化钛和1份蓝色颜料组成的复胶树脂设定辊的尺寸，以达到平均涂层重量为230克的液体。在79℃下固化复胶树脂15分钟，之后是在85℃下固化15分钟，之后是在91℃下固化100分钟，然后卷绕成卷并在66℃下固化30分钟，然后在91℃下完成固化10.5小时。允许将带涂层的磨料冷却，切割盘并正交弯曲在1.5英寸(38毫米)直径的辊之上、堆放在板之间并允许测试前在50％的相对湿度下平衡至少2天。
测试方法
测试工序1
在7英寸(17.8厘米)的纤维盘上进行自动研磨测试以评估本发明的带涂层的磨料构造。工件是1045钢筋，其上待研磨表面测量为0.75英寸×0.75英寸(1.9×1.9厘米)。使用极硬的红色有棱纹的支撑垫(3M部件编号051144-80514)。以5000rpm运行盘。在15镑(6.8千克)的负载下将工件施加至盘的周围。该测试包括每隔12秒测量工件的重量损失。然后将该工件在水中冷却并重新测试。当共完成65次或磨料率(每12秒克数)为初始磨削速率的20％时试验结束。然后以克数记录每个盘的总磨削量。
测试工序2
在7英寸(17.8厘米)的纤维盘上进行自动研磨测试以评估本发明的带涂层的磨料结构。工件是1045钢筋，其上待研磨表面测量为0.75英寸×0.75英寸(1.9×1.9厘米)。使用极硬的红色有棱纹的支撑垫(3M部件编号051144-80514)。以5000rpm运行盘。在10镑(4.5千克)的负载下将工件施加至盘的周围。该测试包括每隔12秒测量工件的重量损失。然后将该工件在水中冷却并重新测试。当共完成70道或磨削率(每12秒克数)为初始磨削率的20％时，试验结束。然后以克数记录每个盘的总磨削量。
测试工序3
测试工序3用来测量在高研磨压力下研磨8分钟内移除的金属的量。测试设备包括附接至硬黑色有棱纹的塑性支撑垫(3M部件编号051144-80515)的涂覆磨盘。在3500rpm下运行所安装的测试盘。将直径为25厘米的1010碳钢盘成型的工件放置成在2.9kg的负载下与研磨盘的磨料面接触。将工件的4.0毫米周边边缘部署成垂直于研磨盘的位置偏向18.5°并以2rmp逆时针旋转。在测试开始和结束时，为工件称重以确定去除的或磨削的钢的量。测试的端值为研磨8分钟。在整个测试期间总磨削量为磨削的钢的量。
测试工序4
测试工序4与测试工序3相同，不同的是角度10°而非18.5°，并且研磨界面处的负载为3.3kg。每个试样测试具有五次间歇，每次间歇一分钟，共测试5分钟。
实例1-4和比较例A-C
进行实例1至4和比较例A至C以比较具有各种玻璃稀释颗粒与AZ磨粒颗粒比率的涂覆磨盘与现有技术研磨盘的性能。根据表1中示出的组合物根据研磨盘的制备方法制备研磨盘。根据测试工序1、2、3和4测试所得的盘。测试结果示于表1中。
实例5到7
与实例1相同地进行实例5至7，不同的是调整组合物以适应如表2中示出的各种尺寸的玻璃稀释颗粒，重复实例1的数据。对于实例5和7，减少较小的玻璃稀释颗粒的量(并增加AZ)以通过较轻的玻璃稀释颗粒来阻止底胶涂层的完全粘连。根据测试工序1、2、3和4测试研磨盘，并且测试结果示出于表2中。
实例8到10和比较例D
制备实例8至10和比较例D以比较包括60级ANSI磨料颗粒的各种组合物的带涂层磨料颗粒，并与实例1相同地制备，不同的是颗粒涂层为序列，其中首先滴涂玻璃稀释颗粒(或氧化铝)，然后将AZ颗粒静电涂覆在底胶涂层上。根据测试工序3(经修改以降低研磨时间到6分钟)测试实例8-10和比较例D。组合物和测试结果示于表1中。
在不脱离本公开的实质和范围的前提下，更具体地讲，在不脱离所附权利要求书中所示出的实质和范围的前提下，本领域的普通技术人员可以实践本发明的其它修改形式和变型形式。应当理解，各种实施例的方面可以整体地或部分地与各种实施例的其它方面互换或合并。以上获得专利证书的专利申请中所有引用的参考文献、专利或专利申请的全文一致性地以引用方式并入本文中。在并入的参考文献部分与本专利申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本公开而给定的前述说明不应被理解为是对本公开的范围的限制，本发明的范围由权利要求书及其所有等同形式所限定。

Claims (13)

1.一种带涂层磨料制品，包括：
背衬，其包括将AZ磨料颗粒和玻璃稀释颗粒附着到背衬的底胶层，所述AZ磨料颗粒和所述玻璃稀释颗粒形成磨料层；以及
施加在所述AZ磨料颗粒和所述玻璃稀释颗粒之上的复胶层；
其中所述玻璃稀释颗粒的平均尺寸除以所述AZ磨料颗粒的平均尺寸所得的尺寸比率为0.5到2.5，
所述磨料层包含25-75重量％的AZ磨料颗粒和75-25重量％的玻璃稀释颗粒，
所述磨料层具有最大封闭涂层颗粒重量的70-95％，并且
所述带涂层磨料制品具有与所述玻璃颗粒被氧化铝颗粒替代的相应的带涂层磨料制品相同或更优的研磨性能。
2.根据权利要求1所述的带涂层磨料制品，其中所述磨料层基本上由所述AZ磨料颗粒和所述玻璃稀释颗粒组成。
3.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述玻璃稀释颗粒包含60-75％的二氧化硅、12-18％的氧化钠和5-12％的氧化钙。
4.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述AZ磨料颗粒选自ANSI等级12、16、20、24、30、36、40、50、60、80、100和120。
5.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述玻璃稀释颗粒的平均尺寸除以所述AZ磨料颗粒的平均尺寸所得的尺寸比率为0.8至1.3。
6.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述磨料层包含50-70重量％的AZ磨料颗粒和50-30重量％的玻璃稀释颗粒。
7.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述带涂层磨料制品具有与所述玻璃颗粒被所述AZ颗粒替代的相应的带涂层磨料制品相同或更优的研磨性能。
8.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述研磨性能为所述磨料制品在进行12秒的研磨循环达到总次数时所去除的1045钢工件的总量，其中研磨在5000rpm并且负载为6.8kg的条件下进行，其中在每个12秒的研磨循环后测量钢筋的重量损失，接着在下一个12秒的研磨循环之前冷却所述钢筋，其中当总共完成65次所述12秒的循环或者每12秒循环的磨削率为第一个12秒循环的初始磨削率的20％时结束测试。
9.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述研磨性能为所述磨料制品在进行12秒的研磨循环达到总次数时所去除的1045钢工件的总量，其中研磨在5000rpm并且负载为4.5kg的条件下进行，其中在每个12秒的研磨循环后测量钢筋的重量损失，接着在下一个12秒的研磨循环之前冷却所述钢筋，其中当总共完成70次所述12秒的循环或者每12秒循环的磨削率为第一个12秒循环的初始磨削率的20％时结束测试。
10.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述研磨性能为所述磨料制品在3500rpm并且负载为2.9kg的条件下研磨8分钟所去除的1010碳钢工件的总量。
11.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述研磨性能为所述磨料制品在3500rpm并且负载为3.3kg的条件下研磨8分钟所去除的1010碳钢工件的总量。
12.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述AZ颗粒与所述玻璃稀释颗粒能区分开。
13.根据权利要求1或2所述的带涂层磨料制品，其中所述AZ颗粒不与所述玻璃稀释颗粒熔合。
CN201380042475.0A 2012-08-17 2013-08-13 具有氧化铝‑氧化锆磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的带涂层磨料制品 Expired - Fee Related CN104736298B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261684362P 2012-08-17 2012-08-17
US61/684,362 2012-08-17
PCT/US2013/054648 WO2014028437A1 (en) 2012-08-17 2013-08-13 Coated abrasive article having alumina-zirconia abrasive particles and glass diluent particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104736298A CN104736298A (zh) 2015-06-24
CN104736298B true CN104736298B (zh) 2018-04-03

Family

ID=50101439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380042475.0A Expired - Fee Related CN104736298B (zh) 2012-08-17 2013-08-13 具有氧化铝‑氧化锆磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的带涂层磨料制品

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20150217428A1 (zh)
EP (1) EP2885109B1 (zh)
JP (1) JP2015525686A (zh)
CN (1) CN104736298B (zh)
WO (1) WO2014028437A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108251056A (zh) * 2016-12-29 2018-07-06 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 研磨颗粒、固定研磨制品以及形成该固定研磨制品的方法
KR20220002524A (ko) * 2019-04-29 2022-01-06 베른도르프 이노베이션즈 운트 테크놀로지 게엠베하 벨트 바디를 구비하는 엔드리스 벨트 제조 방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996702A (en) 1974-11-26 1976-12-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Coated abrasive product comprising fused zirconia grains and method for abrading iron
US4541842A (en) * 1980-12-29 1985-09-17 Norton Company Glass bonded abrasive agglomerates
US5314513A (en) * 1992-03-03 1994-05-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive product having a binder comprising a maleimide binder
CA2115889A1 (en) * 1993-03-18 1994-09-19 David E. Broberg Coated abrasive article having diluent particles and shaped abrasive particles
JP3311896B2 (ja) * 1995-04-26 2002-08-05 トヨタ自動車株式会社 フィードバック式加工条件補正装置
US5702811A (en) * 1995-10-20 1997-12-30 Ho; Kwok-Lun High performance abrasive articles containing abrasive grains and nonabrasive composite grains
US6475253B2 (en) * 1996-09-11 2002-11-05 3M Innovative Properties Company Abrasive article and method of making
US5885311A (en) * 1997-06-05 1999-03-23 Norton Company Abrasive products
US6057257A (en) * 1998-07-28 2000-05-02 Howard J. Greenwald Abrasive composition
CN100441654C (zh) * 2001-08-02 2008-12-10 3M创新有限公司 磨粒及其制造和使用方法
JP2004536768A (ja) * 2001-08-02 2004-12-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 非晶質材料およびセラミックの製造方法
US7811496B2 (en) * 2003-02-05 2010-10-12 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramic particles
US7294048B2 (en) * 2004-06-18 2007-11-13 3M Innovative Properties Company Abrasive article
US7399330B2 (en) * 2005-10-18 2008-07-15 3M Innovative Properties Company Agglomerate abrasive grains and methods of making the same
US20090325466A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 3M Innovative Properties Company Coated abrasive articles and methods of making and using the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20150217428A1 (en) 2015-08-06
WO2014028437A1 (en) 2014-02-20
CN104736298A (zh) 2015-06-24
EP2885109A4 (en) 2016-05-18
EP2885109A1 (en) 2015-06-24
EP2885109B1 (en) 2020-02-19
JP2015525686A (ja) 2015-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108349070B (zh) 磨料制品及其制备方法
AU637669B2 (en) Abrasive granules
CA2690638C (en) Roofing product including a ceramic base material and recycled roofing material and a method of forming the same
CN105592982B (zh) 粘结磨料制品及方法
KR101856264B1 (ko) 부직포 연마 휠
EP2178697B1 (en) Coated abrasive laminate disc and methods of making the same
TWI492821B (zh) 用於細部修整之磨輪，此磨輪的用途，及其製造方法與裝置
US10562153B2 (en) Coated grinding means
EP3515662A1 (en) Nonwoven abrasive articles having electrostatically-oriented abrasive particles and methods of making same
WO1995020469A1 (en) Coated abrasive containing erodible agglomerates
CN104736298B (zh) 具有氧化铝‑氧化锆磨料颗粒和玻璃稀释颗粒的带涂层磨料制品
CN105555479B (zh) 具有蜡防填塞化合物的非织造磨料制品及其使用方法
JP5734522B2 (ja) 研磨具用マイクロファイバー補強材
CN103612217A (zh) 一种高效能复合研磨片及其制备方法
JP2004511356A (ja) 積層裏材料を有する被覆研磨材および同被覆研磨材の製造方法
CN103781593A (zh) 再磨光乙烯基组合物瓷砖的方法
CN102272257A (zh) 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
CN109590915A (zh) 一种钹型树脂砂轮及其制备方法
CN103862396A (zh) 一种对中高密度板进行磨削的专用磨具及其制造方法
CN102272258A (zh) 丙烯酸酯稳定颜色的、酚醛树脂粘结的磨料产品及制造其的方法
CN102666770B (zh) 防污非纺织复合磨料
CN109986477A (zh) 具有改进型防填塞组合物的涂布磨料
CN107081688A (zh) 一种高强度高性能的复合研磨片及其制造方法
KR100486954B1 (ko) 연마성능과 조도가 향상된 연마제품
CN114851097B (zh) 一种金刚石精抛pu砂纸的制备工艺及金刚石精抛pu砂纸

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180403

Termination date: 20210813

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee