CN1072423A

CN1072423A - 磨料组合物和掺入该组合物的制品

Info

Publication number: CN1072423A
Application number: CN92110255A
Authority: CN
Inventors: L·E·尼尔松; L·X·万
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1991-08-30
Filing date: 1992-08-29
Publication date: 1993-05-26
Also published as: DE69212319D1; AU2442992A; WO1993004819A1; CZ43994A3; KR0149469B1; JPH06510243A; ATE140412T1; JP3534750B2; EP0600977B1; ES2089549T3; HU9303498D0; CA2110805C; BR9206428A; MX9204967A; US5273558A; HUT71985A; AU659205B2; EP0600977A1; DE69212319T2

Abstract

基于聚氨酯粘合剂的已知粘合耐磨组合物，虽然可有效地用于许多耐磨用途，但会使工件上玷污。本发明粘合的耐磨组合物和含其的制品包括耐磨颗粒完全分散并粘附在弹性聚脲基质中。聚脲基质是通过聚合多官能基胺和多官能基异氰酸酯的反应产物而形成的。本发明组合物显示了极好的抗污和耐磨损性能，并可附着到各种背衬上。一种优选的背衬被整个地模压到粘合的耐磨组合物上。

Description

本发明涉及粘合的磨料组合物和由此制得的制品，该组合物含有磨料颗粒，磨料颗粒分散于整个抗污和耐磨损的聚脲粘合剂基质中，本发明还涉及制造该组合物和制品的方法。

包含固体或泡沫有机聚合基质的磨料产品是众所周知的，磨料颗粒分散于整个有机聚合基质中并在基质中粘合。聚合基质一般由硬性、热固性树脂，如催化苯酚-甲醛，或弹性高弹体，如聚氨酯或硫化橡胶所组成。

当弹性粘合剂基质用于粘合的磨料中时，它们通常能生产出具有一定程度的柔韧性和弹性的耐磨制品。这些耐磨制品一般可提供比由用硬性、热固性树脂制造的粘合的耐磨制品所提供的更光滑的耐磨作用和更精细的表面光泽。因此，弹性粘合的耐磨制品已发现了广阔的工业应用范围，例如在金属和木材加工行业中进行修边、抛光、和砂磨。然而，这些弹性粘合的耐磨制品常常出现磨料颗粒的过早丧失并且，在某些情况下，部分弹性粘合剂会污染或转移到工作物的表面，这是不合需要的。

常规挠性粘合的耐磨制品一般利用弹性聚亚氨酯作为粘合剂基质。聚氨酯粘合剂基质可以是泡沫体，如在美国专利4，613，345，4，459，779，2，972，527，3，850，589;英国专利说明书1，245，373（1971年9月8日公开）中所述;或者聚氨酯粘合剂可以是固体，如在美国专利3，982，359，4，049，396，4，221，572和4，933，373中所述。

尽管包含聚异氰酸酯和低聚氨基苯甲酸酯及胺的反应产物的合成聚合物及其制备方法是已知的，但尚未提出过它们作为粘合的耐磨制品的粘合剂的应用。美国专利4，328，322描述了这样的聚合物和方法。同样，与丙烯酸2-甘油酯或甲基丙烯酯2-甘油酯交联的聚氨酯和聚氨酯/脲已公开于美国专利4，786，657。该对比文献描述了高当量二醇和二胺、丙烯酸2-甘油酯、二异氰酸酯、和低当量二醇和二胺在生产聚氨酯和聚氨酯/脲中的应用。

本发明的优选实施方案涉及具有模制、整体化、强韧化、加固热塑性背衬的盘。涉及整体化模制背衬的背景技术包括：

英国专利1，549，685;德国专利3，416，186;和美国专利3，960，516;4，088，729;4，774，788;以及4，554，765。

受让人的共同未决的美国专利申请07/811，547（Stout等人）描述了一种涂层耐磨背衬，它包括一种涂有热固性粘合剂和磨料细粒的加固、强韧化热塑性背衬。

尽管受让人的美国专利4，933，373公开了包括改进的弹性粘合剂的磨料产品，其在许多应用方面具有商业上可接受的用途，但在某些应用方面已发现它们在适当保留磨料颗粒方面欠缺且耐磨损效率不足。因此，需要一种在许多应用方面具有改善的磨料颗粒保留性和高度耐磨损效率，并且能够经济而安全地装配到韧性背衬上的抗污的粘合的耐磨制品。

本发明提供抗污、耐磨损的粘合的磨料组合物，和掺入该组合物的制品，当将其靠在工作物上推进时，操作平滑，无刀震，以有效的速度产生可接受的表面光泽，同时磨料颗粒的保留得到改善，并且它们可附着到宽范围的背衬上。

一般来说，可将该组合物描述为（a）和（b）的结合：

（a）一种具有脲键的抗污和耐磨损的固化弹性聚脲粘合剂基质，该粘合剂基质选自

1）平均官能度为2且当量至少为300的第一多官能胺和平均异氰酸酯官能度至少为2且当量至少300的多官能异氰酸酯的反应产物，所述的第一多官能胺在聚合时能够形成第一软嵌段，所述的多官能异氰酸酯在聚合时能够形成第一硬嵌段;和

2）官能度至少为2且当量至少为300的多官能异氰酸酯预聚物和平均官能度至少为2且当量至少为300的第二多官能胺的反应产物，所述的多官能异氰酸酯预聚物在聚合时能够形成第二软嵌段，所述的第二多官能胺在聚合时能够形成第二硬嵌段;和

（b）分散于整个所述的粘合剂基质中的有效量的磨料颗粒。

本发明的组合物可包括增链剂，该增链剂包括多官能活性氢取代基，其导致20%（数量）的脲键被尿烷键所取代，优选最多为5%。然而，优选的组合物是具有100%脲键的组合物。

常规的磨料颗粒可在本发明的磨料组合物中使用。本发明的耐磨制品中的磨料颗粒可作为附聚物，即磨料颗粒与相似或不同的粘合体系粘合在一起的聚集物，而不是磨料颗粒中形成的附聚物。磨料颗粒的预附聚物是特别有用的，因为制成的耐磨制品当制成砂轮时，具有高磨耗率，还能产生光滑的表面光泽，具有很低的砂轮重损失并且在使用期间与用单独的常规磨料颗粒制成的相似砂轮相比具有更低的磨耗或轮重损失。当使用单独的常规磨料颗粒时，物品中的空隙是可接受的，但在数量和尺寸上应小。按照本发明制成的砂轮可用在金属、玻璃、陶瓷、复合材料和木材上进行磨耗和抛光操作。

使用预附聚物的本发明的磨料组合物最好在与聚脲聚合物在一起的预先形成的磨料附聚物之间含有空隙。在某些优选的实施方案中，将聚脲聚合物的量调到刚好足够使得到的耐磨制品保持完整，而不是多到充满预附聚物之间的空隙。

本发明的一类优选的耐磨制品具有附着于二维或三维背衬上的本发明的磨料组合物。用作背衬的优选材料包括刚性金属、刚性和挠性聚合材料、复合材料、和织物。

一类特别优选的本发明的耐磨制品是其中韧性、耐热性、纤维增强热塑性背衬直接整体模压到本发明组合物圆盘上并部分进入其空隙中的物品。这一结构最好通过将熔化的含有强化纤维的热塑性聚合物注模到本发明磨料组合物的主表面上来产生。

一种制造该组合物的优选方法包括将粘合剂前体和磨料颗粒的混合物放入合适的模腔中并在该腔中固化混合物。固化的组合物可用作磨轮，或附着于适宜的背衬上，最好是采用注模技术进行附着，其可用作砂轮。

图1是本发明的粘合的耐磨制品平面（正视）图;

图2是本发明的粘合的耐磨制品部分截面侧视图，它是沿图1，2-2线截取的;

图2A是图2的截面侧视图之一部分的局部放大图;

图3是显示模压到背衬中的棱纹的粘合耐磨制品后视图;

图4是具有本发明的附着体系的圆盘形式的本发明的粘合耐磨制品的第二个实施方案之局部放大截面侧视图，其截取方法一般与图2类似，但掺入所说的附着体系;

图5是本发明的粘合耐磨制品的另一实施方案之局部放大截面侧视图，其截取方法一般与图2类似，但横跨该圆盘的整个直径延伸，并从中间稍微迂回以便中心孔（类似于图1，区域6）不显示出来;

图6是本发明的圆盘形式的粘合耐磨制品的另一实施方案之局部放大截面侧视图，其截取方法一般与图2类似，但横跨该圆盘的整个直径延伸，并从中间迂回以便不显示中心孔（类似于图1，区域6）。

定义

如在此使用的，“软嵌段”是指由官能度至少为2且当量至少为300的多官能胺，或官能度至少为2且当量至少为300的多官能异氰酸酯预聚物的聚合产生的聚脲或聚氨酯/脲的柔软、挠性聚合嵌段。术语“硬嵌段”是指由（a）官能度至少为2且当量至少300的多官能异氰酸酯或多官能胺，和（b）选择性的增链剂的聚合产生的较硬、挠性较小的聚合嵌段。

“异氰酸酯预聚物”是指异氰酸酯官能大分子多醇或具有能够形成异氰酸酯封端分子官能团的其它大分子体。

“增链剂”是指具有活性氢官能团的低分子量单体，其中“活性氢官能团”从常规意义上讲是指存在于分子中的反应性羟基、胺、羧基和/或硫羟基。单独的软嵌段在粘合剂中缔合形成硬区。

如在此使用的，术语“耐磨制品磨损百分率”是指当耐磨制品或组合物在给定时间内磨擦工作物时其重量减轻除以耐磨制品的原始重量，乘以100，得到耐磨制品磨损百分率;术语“效率”当涉及耐磨制品的耐磨性时是指被磨擦的工作物的重量减轻除以耐磨制品磨损百分率。

下列术语可描述在用本文所述的适用于背衬的组合物制造制品时有用的背衬材料：

“刚性金属”是指铁或非铁合金，当将其用作背衬材料时，显示出足够的劲度以致在使用时，实际上没有原始形状的偏斜或歪曲。其实例包括铅和含铝的合金，以及各种钢材组合物;

“刚性聚合物”是指热塑性或热固性聚合物，当将其用作背衬材料时，显示出足够劲度以致在使用时，基本上没有原始形状的偏斜或歪曲。例如，可通过调整背衬厚度进行给定聚合物选择或通过增强剂的加入提供劲度。其实例包括尼龙6，尼龙6，6，聚丙烯、填充聚丙烯、聚酯、填充环氧树脂、酚醛树脂（resole phenolic resin）、酚醛清漆树脂（novolac phenolic resins）、聚醚酰亚胺、聚苯硫和其它聚合物;

“柔韧性聚合物”是指热塑性或热固性聚合物，当将其用作背衬材料时，显示出与工作物表面的基本可适合性。其实例包括天然和合成橡胶、热塑性高弹体、聚氨酯、聚酯高弹体、烯属高弹体、和在正常情况下被视为刚性的较薄的聚合物背衬;

“复合材料”是指纤维强化的或织物强化的聚合材料，包括1）纤维和/或织物组分，和2）热塑性或热固性聚合基质。这种作为背衬用于本发明的材料可以是刚性的或挠性的。其实施包括棉织物强化的酚类材料和玻璃纤维强化的聚酯材料;

“织物”是指由纤维和/或纱线经机织或编织，或通过非织造织物成形技术如缝编法、气流成网法、梳理、纺粘法、熔喷法、湿法成网、或其它已知的织物成形技术制成的纺织材料;

术语“整体模压”当用于描述具有附着到复合材料背衬上的本发明的磨料组合物的耐磨制品时，是指一部分复合材料背衬进入磨料组合物的一些空隙中并在空隙内固化。该术语不限于任何特定的模压方法，但注模被认为是最好的方式;

术语“抗污”是指在给工作物抛光之后，基本上看不到工作物上有残留的磨料组合物，并且意味着该磨料组合物可靠在工作物上以高操作速度和/或压力推进而该组合物不会涂抹到工作物上。

粘合的磨料组合物

本发明的粘合的磨料组合物是由分散于整个耐擦拭的聚脲粘合剂基质中的磨料颗粒构成，这样当在机械磨擦下粘合剂基质逐渐降解时粘合剂基质不会涂抹到被磨擦的表面上。

如本文所述，在本发明的粘合的磨料组合物中使用的适宜的粘合剂基质，由软嵌段和硬嵌段所组成。这些聚脲聚合物是完全适合的，因为生成的磨料颗粒甚至在低粘合剂基质含量下也具有足够的整体性和磨料附聚物保留性（高效率），并且基本上是耐擦拭的。如果软嵌段是多官能胺的聚合产生的，则硬嵌段是多官能异氰酸酯的聚合产生的。如果软嵌段是多官能异氰酸酯预聚物的聚合产生的，则硬嵌段是多官能胺的聚合产生的。在任一种情况下，都使用基本上等当量的多官能胺和多官能异氰酸酯。

在本发明的实践中完全适用的聚脲聚合物是由多官能胺制成的，多官能胺是选自下式的低聚芳族多胺：

其中n为2-4的整数;每个X为1或2;每个苯核可有对氨基、间氨基、或二间氨基取代基;每个Z为

每个R为氢或具有4个碳原子或少于4个碳原子的低级烷基;G为n价基团，该基团可通过从当量为300-3000的n价多醇或多胺中分别除去羟基或氨基得到。另一种适宜的多官能胺是双（3-氨基丙基）聚四氨呋喃。

适用于本发明的低聚芳族多胺的制备在美国专利4，328，322中有详细描述。低聚芳族多胺的当量至少为300较好，至少为400更好，适宜的低聚芳族多胺的实例包括可从Air Products and Chemicals，Inc.商购的低聚芳族多胺，其商品名为：POLAMINE 650，POLAMINE 1000，POLAMINE 1000G，POLAMINE 2000和POLAMINE 2900。

低聚芳族多胺具有两种类型：氨基苯甲酸酯或胺，其中Z为

，和氨基苯聚氨酯，其中Z为

低聚芳族多胺最好是一种具有聚（三-，四-，五-，或六-）亚甲基醚主链，当量为300-3000的基本上双官能的氨基苯甲酸封端的低聚物或其结合物。聚四亚甲基醚主链组合物是特别优选的。

当用低聚芳族多胺作为软嵌段时，硬嵌段最好是平均官能度为2.0-4.0的多官能异氰酸酯。多官能异氰酸酯可以是脂族的、环脂族的、芳脂族的、杂环的或其混合物。多官能异氰酸酯最好为平均官能度为至少2.0的芳族或脂族聚异氰酸酯，更好的是官能度为2.0-4.0，最好为2.0-2.5的芳族聚异氰酸酯。多官能异氰酸酯的存在量应足够与可聚合的混合物中基本上所有的活性氢原子进行反应。多官能胺的活性氢原子与聚异氰酸酯的异氰酸酯基团之比应在0.80-1.1范围内，更好为0.9-1.1。

在聚合时满足硬嵌段的上述要求的典型多官能异氰酸酯包括聚（1，4-丁二醇）聚合物和官能度至少为2的芳族或肪族异氰酸酯的聚异氰酸酯封端的反应产物，或二羟基封端的聚酯如聚（己二酸亚己基酯）和官能度至少为2的芳族或脂族异氰酸酯的反应产物。特别优选的多官能异氰酸酯包括1，6-己二异氰酸酯、1，4-环己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、对苯基二异氰酸酯、二苯甲二异氰酸酯、萘-1，5-二异氰酸酯、聚合异氰酸酯、及其混合物。

另外，软嵌段可由聚合的多官能异氰酸酯预聚物制得，聚合时可用作软嵌段的适宜的多官能异氰酸酯预聚物包括聚（1，4-丁二醇）聚合物和官能度至少为2，更好为2-5的芳族或脂族异氰酸酯的聚异氰酸酯封端的反应产物，或二羟基封端的聚酯如聚（己二酸亚己基酯）和官能度至少为2，更好为2-5的芳族或脂族异氰酸酯的聚异氰酸酯封端的反应产物。聚异氰酸酯封端的反应产物最好是用可与异氰酸酯基团反应的封端剂封端的，在升高的温度下反应是可逆的以使异氰酸酯基团解封，然后游离的异氰酸酯基团可与多官能胺反应。可商购的封端的多官能异氰酸酯预聚物包括ADIPRENE BL-90，ADIPRENE BL-16和ADIPRENE BL-315（Uniroyal Chemical CO.，Inc.产品）。当使用封端的多官能异氰酸酯时，本发明的耐磨制品最好是多孔的以便于封端剂的挥发。

如刚才所述，当软嵌段是由聚合的多官能异氰酸酯预聚物制得的时，硬嵌段是由多官能胺的聚合而构成的。聚合时行使硬嵌段功能的适宜的多官能胺包括芳族、烷芳族、或烷基多官能胺，优选伯胺;其实例包括二苯氨基甲烷（MDA）、聚合二苯氨基甲烷，其官能度最好为2.1-4.0，包括双苯胺（URITHANE 103，可购自Dow Chmical Company，和双苯胺MDA-85，可购自Bayer公司。双苯胺CURITHANE 103具有2.3的平均胺官能度且由65%4，4′-二苯氨基甲烷、5%2，4′-二苯氨基甲烷、和30%聚合二苯氨基甲烷所组成。双苯胺MDA-854，4′-二苯氨基甲烷和15%聚合二苯氨基甲烷且胺官能度为2.2。适宜的烷基胺实例包括1，5-二胺-2-甲基戊烷，和三（2-氨基乙基）胺。

当聚脲粘合剂基质由低聚芳族多胺软嵌段和多官能异氰酸酯硬嵌段制得时，聚脲聚合物可含有增链剂。增链剂最好具有2-8的活性氢官能度，2-4较好，其当量小于300，最好小于200，完全适用的增链剂是低分子量多官能胺，包括芳族、烷芳族、或烷基多官能胺，优选伯胺。低分子量多官能芳族胺的实例包括二苯氨基甲烷（“MDA”），官能度为2.1-4.0的聚合二苯氨基甲烷，其包括二苯胺CURITHANE 103，可购自Dow Chemical Company，和二苯胺MDA-85，可购自Bayer公司。

其它适宜的胺增链剂实例包括1，2-乙二胺、1，5-二胺-2-甲基戊烷，和三（2-氨基乙基）胺。其它适宜的增链剂包括三羟甲基丙烷单烷基醚、乙醇胺、二乙醇胺、二苯氨基甲烷、二乙基甲苯二胺、2-甲基五亚甲基二胺、对苯二胺、1，2-亚乙基二醇、丙二醇（1，2和1，3）、丁二醇（1，4和2，3）、1，4-丁烯二醇、戊二醇、己二醇和辛二醇的各种羟基取代物、三羟甲基丙烷、和它们的混合物。

为使混合物干燥可将干燥剂加到多官能胺和多官能异氰酸酯的混合物中。特别是，某些市售分子筛已被用于这些目的。这些分子筛通常最好为碱金属铝硅酸盐，例如K₁₂〔（AlO₂）₁₂（SiO）₁₂〕·XH₂O，可购自UOP分子筛吸附剂公司。据推理这些分子筛当与某些硅烷偶联剂结合使用时也具有催化多官能胺与多官能异氰酸酯之间反应的作用。

用于生产本发明的耐磨制品的磨料颗粒可以是单独的颗粒，单独颗粒的附聚物，或它们的混合物（至多50%（重量）单独的磨料颗粒）。磨料颗粒可以是来自常用于磨料领域的已知磨料。适宜的磨料颗粒实例包括碳化硅（包括耐火涂层碳化硅，如美国专利4，505，720中所述）、氧化铝、氧化铝氧化锆（包括熔融氧化铝氧化锆，如美国专利3，781，172，3，891，408和3，893，826中所述，可购自Norton Company of Worcester，Mass，商品名为Norzon），方体一氮化硼、石榴石、浮石、砂、金刚砂、云母、刚玉、石英、钻石、碳化硼、熔融氧化铝、烧结氧化铝、α氧化铝基陶瓷材料（可购自Minnesota mining and Manufacturing Company，商品名为CUBITRON），如美国专利4，314，827，4，518，397，4，574，003，4，623，364，4，744，802，和欧洲专利公开228，856中所述，以及它们的结合物。优选的磨料是氧化铝、碳化硅和石榴石。选择所用磨料颗粒的等级和类型以便产生所需的耐磨性和表面光泽。

含有预先形成的附聚物的本发明的粘合的磨料组合物最好在相邻的、粘合的预先形成的磨料附聚物之间具有空隙。这些空隙便于散热和给工作物提供新的磨料颗粒，以及使工作物材料和/或磨料组合物材料构成一个“缓解区”，即，当空隙破裂时可流动的区域，该空隙也可使背衬整体模压到固化的本发明磨料组合物上。

磨料组合物的空隙和开放程度受磨料附聚物与所用聚脲粘合剂的重量比的影响。预先成形的磨料附聚物最好以相对于粘合剂基质的重量2∶1～10∶1的重量比存在，3.5～1更好。用单独的磨料颗粒制成的本发明耐磨物品最好不含空隙并且磨料与聚脲粘合剂基质的重量比为2∶1～6∶1。

仅仅由单一磨料颗粒制作的磨料制品最好不含空隙，宜含10-90%（重量）磨料，含40-70%（重量）磨料更好，含40-60%（重量）磨料最好。单一磨料颗粒的粒径范围优选从0.005-3.0毫米，从0.03-2.0毫米更好。对于需要高切削速率的那些应用来说，附聚物是特别好的。附聚物的粒径范围优选为0.20-2.0毫米。

在一定的自由度范围内，经控制置于给定模腔内的磨料物质与聚脲粘合剂混合物的相对量，和采用附聚的和非附聚的磨料颗粒混合物可以调节组合物和从本发明组合物制作的制品的密度。在同一模腔内添加磨料和粘合剂的混合物，然后将混合物压紧可制成砂轮或其它具有高密度的制品。采用预先成形的磨料附聚物制备的本发明的组合物的密度宜从1.0-3.0g/Cm³范围内，从1.1-2.2g/Cm³更好，而从单一磨料颗粒制得的组合物的密度宜从1.5-3.0g/Cm³范围内。

如果需要的话，可在组合物中任意选择地加入成泡剂，润滑剂，研磨助剂，偶联剂，增塑剂，填料，增强纤维，着色剂和加工助剂，只要耐涂抹性不受到不利影响即可。常用润滑剂的实例包括硬脂酸锂和十二烷基硫酸钠，浓度为低于或等于10%（重量）。常用研磨助剂的实例包括KBF₄和碳酸钙，浓度低于或等于5%（重量）。常用的偶联剂包括硅烷和钛酸酯，浓度为1%（重量）或稍低;常用的增塑剂包括邻苯二甲酸酯，醇，高分子量醚，浓度为20%（重量）或稍低。常用的填料包括碳酸钙，滑石，木浆，和硬果壳，浓度为10%（重量）或稍低，常用增强纤维包括长度为0.5-3.0Cm，含量为10%（重量）或稍低的尼龙，聚酯，棉花，和人造丝，线密度从1-50分特，优选从5-15分特的纤维。

制备粘合磨料组合物的方法

本发明的粘合磨料组合物可用多种方法中的任何一种来制备，这取决于所要制成制品的形状及是否利用背衬。磨料颗粒的液体混合物可被浇铸模塑，传递模塑，液体注模，反应注模或采用本领域技术人员周知的其它工艺模塑。制成本发明磨料组合物的优选方法是传递模塑。通常，该方法可用以下二步工序描述：

（a）将经聚合能形成如上所述的硬的和软的区域的可固化耐涂抹的弹性聚脲粘合剂基材与有效量的磨料颗粒混合，形成可固化磨料混合物;和

（b）使混合物固化，生成粘合的磨料组合物。

制备磨料组合物方法的实例包括那些在固化前将混合物加到模具中的方法，和那些在固化前将混合物涂到制成的基材上的方法。其它优选的方法包括：采用如上所述的如低聚芳香多官能胺的多官能的胺制备的聚脲粘合剂，并使用制成的单一磨料颗粒的附聚物的方法，如在美国专利第4，799，939号中描述的那些方法。

特别优选的固化方法是在足以使混合物固化的温度和压力下，将混合物加热一段时间。时间、温度和压力是相互关联的，本发明人已经发现，各种条件组合所产生的磨料组合物都在本发明的范围内，即为耐涂抹，耐磨耗的弹性聚脲粘合剂基材。例如，比较实施例1和3（聚脲粘合剂）与对比例A（聚氨酯粘合剂）的性能结果可知，尽管制备组合物所用的条件不同，实施例1和3都是耐涂抹、耐磨耗的。实施例1和3所用的模具压力95℃时都为8.9×10⁴牛顿力;而实施例1所用的时间为30分钟，实施例3所用时间为10小时（氨基苯甲酸酯与异氰酸酯的比例也稍有变化）。

其它可用的方法有，组合物中含有小部分溶剂的方法或将组合物成型时，制成有一定形状磨料制品的方法，该制品可用作磨料转涂介质，或阻块或楔形，或其它对于本领域技术人员来说显而易见的变化形式。

粘合磨料制品

掺有本发明组合物的粘合磨料制品可用于除毛边，抛光，和砂磨。这些磨料制品可制成带背层或不带背层的常见的各种形式，如砂轮，指针，圆盘，圆柱和带子。磨料制品可以是稍规则或不规则的形状，用作转涂介质，或抛光块或抛光楔。优选的制品是砂轮和圆盘。砂轮通常为正圆柱形，尺寸可非常小如圆柱高为5毫米等级，或非常大如2米或更高，直径可非常小如10毫米等级，或非常大如1米或更大。通常砂轮中心有开口，用于装置在适宜的轴上或其它机械承载装置上，使砂轮在使用中能转动。砂轮的尺寸，构型，承载方式，和旋转方式都是本领域熟知的。

参看附图，图1环形盘1的前视平面图，它与图2的结构结合。环形圆盘1是本发明的粘合磨料盘工作表面2的代表。此处，工作表面2也被称作前表面或顶表面，通常表示用于磨削工件的表面。工作表面2包括以磨料颗粒13形式的磨料物质，它附着在环形圆盘1复合背层的工作表面2上。区域6是环形圆盘1中的中心孔，用以将圆盘安置在研磨设备的可转动轴上。

通常，圆盘直径在6-60Cm范围内。优选11-30Cm，17-23Cm更好。许多通用的圆盘直径为17-23Cm范围内。圆盘通常也有中心孔，即图1中的区域6，其直径常为2-3Cm。

参看图2，通常，粘合环形圆盘1包括附着在背层11上的粘合磨料组合物2。粘合磨料组合物2含有与粘合剂14结合的磨料颗粒13。正如在图2A中看到的（它是图2A所示圆盘的放大的剖视图），此方案中的背层部分伸到磨料组合物的空隙中，在边界区域B处背层11与磨料组合物2产生极紧密的吻合。

再参看图2，如果复合物是优选的话，背层11的结构就由热塑性粘合材料15和纤维增强材料18构成。纤维增强材料18可以是单一纤维或条束，或者是纤维垫或网。不论纤维增强材料18是单一纤维还是纤维垫，在背层主体中，纤维增强材料18都宜通过热塑性粘合材料15来分布。更可取的是，这种分布在整个背层11主体中是均匀的。

对于最佳柔韧性和材料存贮特性来说，背层11的厚度一般小于3.0毫米。对于最佳柔韧性来说，优选的背层11的厚度为0.5-2.0毫米。背层11的厚度为1.0-1.8毫米更好。

背层可带一系列棱，即是现厚薄交替区域，这些棱条模塑到背层中，这对于某些应用的需要更为有利。当这些棱条与支承垫片连结时，被模塑进去的棱条可被用于设计所需要的挺度或“使用中的触觉”（用有限元素分析法），改进的冷却性能，改进的结构完整性，及增强的转矩传导。这些棱条可以是直的或弯的，幅射状的，同心圆的，无规图案的或它们的结合。

图3是环形圆盘31的背视图。环形圆盘31是带有被模塑进背层材料的一系列幅射状棱条的粘合磨料圆盘的代表。这个视图表示圆盘31的背面32，它是与图1中所示表面相反的圆盘表面。这也就是说，背面32是通常没有磨料材料的那一面。尽管这个特殊的实施方案表示棱条只部分延伸到中心孔36，留出了不带模塑进的棱条的区域35，但是，如果需要的话，棱条33可沿整个背面32延伸。

模塑进的棱条可与圆盘的半径成任意的角度。也就是说，棱条可与半径成任意角度分布，即，线段从圆盘中心向外缘延伸，角度在0-90°范围内。棱条也可以与半径成各种变化角度的图形分布以使空气流最大。

此外，确保粘合磨料与工件连接和/或确保连接装置与工件连接的连接体系可直接模塑到背层中。参看图4，粘合磨料制品40有一背层41和一连接体系42。连接体系42和背层41连成一体，即成为一个连续（模塑的）结构。通常，如果连接体系是模塑进的连接体系，即直接模塑到背层中，则背层的直径将小于约12Cm，优选小于约8Cm。另外，连接体系也最好是由热塑性粘合材料与分布在热塑性粘合材料中的有效量的纤维增强材料的硬化的组合物构成。至少由于它容易准确地将背层安置在毂的中心，这种完整的连接体系是有利的。也就是说，如果背层是圆盘形的，则连接体系可位于圆盘的几何中心，这样容易使其装在毂的中心。

用于本发明的复合背层也可以用可提供优势的三维模塑形状替代。参看图5中所示粘合磨料制品50的替代设计，圆盘形的背层51有一升高的边缘区域52。相对于圆盘的中心区域55，升高的边缘区域52是在圆盘外部边缘区域53处在背层51中较厚的区域。相对于中心区域55的厚度，升高的边缘区域52通常优选增加的背层厚度为2-6mm。在圆盘背层51的外部边缘区域53处，升高的边缘区域52可具有任意的宽度，而优选为3.5-5.5Cm的环。通常优选的是，升高的边缘区域52是背层51的唯一区域，该区域有粘合磨料组合物56。

较好的是，本发明的圆盘也可具有缩小的中心区域，如图5所示，其中圆盘的背层51被模塑成带有缩小的中心区域58的形状。

优选且有利的是，对于附加的刚度，用于本发明的优选的复合背层可有增加厚度的边缘。如图5所示，这可得到带有升高边缘的制品，该边缘是模塑到磨料材料上的。如图6中圆盘60所示，背层61也可以在圆盘60的外部边缘区域63处有一增加了厚度的模塑进的边缘区域62。相对于圆盘60的全部表面积来说，边缘区域62的表面积非常小，并从圆盘60的磨料表面65凸出来，即为与工件接触的表面。相对于背层的中心区域64来说，在背层61的外部边缘区域63处，较大厚度的环形的边缘区域62使刚度提高，使得圆盘在翘曲之前能经得住较大的应力。与图5中所示的实施方案相反，图6中所示的实施方案在与带有升高的边缘区域62的表面相反的那一面上有本发明的粘合磨料组合物66。

用于本发明的复合背层具有足够的韧性，以致于它们在研磨过程中，尤其是在剧烈的研磨条件下，在所受力作用下，不会有明显的碎裂或震裂。这就是说，较好的复合背层能在工件磨削界面处压力至少为7Kg/Cm²（优选至少13.4Kg/Cm²）的条件下进行的研磨操作中，较好地经受使用。

较好地，对于尺寸为25.4mm（宽）×50.8mm（样板跨距）×0.8-1.0mm（厚度）的样品来说，用于本发明的复合背层在室温条件下挠曲模量至少为17，500Kg/Cm²，位移速率为4.8mm/分钟，以上数据是按ASTM D790试验方法中概述的方法测定的。更好的是，此处所用的复合背层具有17，500-141，000Kg/Cm²的挠曲模量。

用于本发明的磨料组合物的优选的复合背层也显示出足够的挠曲韧性，经得住严厉的研磨条件。“足够的挠曲韧性”是指背层足够刚挺能经受严厉的磨削条件，而没有不希望的脆性以致在背层中形成碎裂，并由此降低其结构完整性。

通过测量复合背层的冲击强度，也可证实用于本发明的优选复合背层具有所需要的韧性。用ASTM D256或D3029试验方法中所述的试验程序可测得冲击强度。这些方法包括确定使一指定尺寸的标准试验样品断裂所需的力。较好地，在室温下，以Gardner冲击值计，用于本发明的复合背层冲击强度为至少0.4焦耳（样品厚度为0.89mm）。更好地，在室温下，对于厚为0.89mm的样品，用于本发明的复合背层的Garduer冲击值至少为0.9焦耳，至少为1.6焦耳最好。

用于本发明优选的复合背层也具有所希望的拉伸强度。拉伸强度是物质不撕裂而能经得住的最大纵向应力的度量。它证实了由在操作中粘合磨料制品可能接触的工件的不连续处具有的高阻力而产生的不能转动和“绊住”的阻力。在约150℃，对于厚0.75-1.0mm的样品所希望至少17.9Kg/Cm宽。

用于本发明优选的复合背层还显示出适宜的形状控制力及对如湿度和温度等环境条件是足够的迟钝。这意味着，用于本发明的优选复合背层在很宽的环境条件下具有上述特性。较好地，复合背层在约10-30℃、相对湿度30-50%（RH）范围内具有上述特性。更好地，背层在很宽的温度湿度范围内，即低于0℃至高于100℃和低于10%RH至高于90%RH，具有上述特性。

纤维增强材料的“有效量”是指背层所含纤维增强材料的量足以使背层在前面讨论的耐热性、韧性、挠曲性，刚度、形状控制、粘结性等方面至少得到改进。

以背层重量计，用于本发明复合背层中的热塑性粘合材料的用量宜为60-99%，为65-95%更好，为70-85%最好。通常优选的复合背层的剩余物主要是在整个硬化的背层组合物中的纤维增强材料及（如果有的话）很少空隙。尽管粘合组合物中可有添加的其它组分，但用于本发明的复合背层主要含有热塑性粘合材料和有效量的纤维增强材料。

用于本发明制品的复合背层中的优选粘合剂是热塑性材料。热塑性粘合材料被限定为在高温下变软融熔，并当冷却到室温时通常又回复到原来的状态即其原来的物理状态的那些聚合物材料（优选有机聚合物材料）。在制作过程中，热塑性粘合材料被加热到高于其软化温度，优选为高于其融熔温度，使它流动以形成复合背层所需要的形状。形成背层后，将热塑性粘合材料冷却使其固化。用这种方法，热塑性粘合材料可模塑成各种各样的形状和尺寸。

适于制备本发明制品中的复合背层的热塑性材料的实例包括聚碳酸酯，聚醚酰亚胺，聚酯，聚砜，聚苯乙烯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，缩醛聚合物，聚酰胺，或它们的结合。其中，优选聚酰胺和聚酯。聚酰胺材料是最好的热塑性粘合材料，这至少是由于它们固有的韧性和耐热性，通常能对不带底漆的优选粘结性树脂提供良好的粘结能力，并且它们不太昂贵。

用于形成本发明复合背层的最好的热塑性材料是聚酰胺树脂材料，其特征在于它有酰胺基，即-（C＝O）NH-。各种类型的聚酰胺树脂材料都可以使用，即如尼龙6/6或尼龙6或尼龙类。如果使用酚醛为基质的材料做涂层，即为第一粘结层，则其中尼龙6是最好的。这是因为在尼龙6与酚醛为基的粘结剂之间可获得优异的粘结特性。

用作本发明制品中背层的市售尼龙树脂的实例包括以下这些已知商品名的产品，如密苏里州圣路易斯的孟山都公司的“Vydyne”;特拉华州威明顿的杜邦公司的“Zytel”和“Minlon”;新泽西州皮斯卡特威的Huls America有限公司的“Trogamid T”;新泽西州英利斯顿的Allied化学公司的“Caprou”;宾尼法尼亚州彼斯堡的Mobay有限公司的“Nydur”;及新泽西州帕斯帕尼的BASF公司的“Ultramid”。尽管用矿物填充的热塑性材料如用矿物填充的尼龙6树脂“Minlon”可以使用，但是其中的矿物没有此处所限定的“纤维”或“纤维材料”的特征;而矿物是颗粒状的，这些颗粒具有通常低于100∶1的纵横比。

除了热塑性粘合材料以外，用于本发明的复合背层还包括有效量的纤维增强材料。此处，纤维增强材料的“有效量”是指其用量足以使硬化背层的耐热性，韧性，挠曲性，刚度，形状控制，粘结性等物理特性至少得到改进，但又不是太多以致于产生任何明显数量的空隙，使背层的结构完整性受到有害的影响。以背层重量计，背层中纤维增强材料的优选用量在1-40%范围内，在5-35%更好，为15-30%最好。

纤维增强材料可以为单一纤维或纤维束条，或为纤维垫或网。增强材料宜为单一纤维或纤维束条以利于制造通常纤维被限定为细线状碎段，其纵横比至少为100∶1。纤维的纵横比是纤维较长尺寸与较短尺寸之比。纤维垫或网即可以是织物基片，也可以是非织物基片形式。非织物垫是用机械、热、或化学方法将纤维粘合或缠结制得的纤维无规分布的基片。

在本发明中有用的增强材料的实例包括金属纤维或非金属纤维。非金属纤维包括玻璃纤维，碳纤维，矿物纤维，由耐热有机物质形成的合成或天然纤维，或从陶瓷材料制得的纤维。用于本发明优选纤维包括非金属纤维，更好的包括耐热性有机纤维、玻璃纤维、或陶瓷纤维。

“耐热性”有机纤维是指在本发明粘合磨料背层制作和使用的条件下，可用的有机纤维必须能抗熔化，否则就会断裂。有用的天然有机纤维的实例包括木头，丝绸，棉花，或纤维素。有用的合成有机纤维的实例包括聚乙烯醇纤维，聚酯纤维，人造丝纤维，聚酰胺纤维，丙烯酸纤维，芳族聚酰胺纤维，或酚醛纤维。适于本发明应用的优选有机纤维是芳族聚酰胺纤维。这种纤维可从特拉华州威明顿的杜邦公司购得，商品名“Kevlar”或“Nomex”。

一般说来，任何陶瓷纤维都是适用于本发明。适于本发明陶瓷纤维的一个实例是从明尼苏达州圣、波尔的3M公司购得的“Nextel”。

适用于本发明的最好的增强材料是玻璃纤维，这至少是因为它们使粘合磨料制品具有所希望的特性，而且它们较便宜。此外，加入合适的界面粘合剂，能提高玻璃纤维与热塑性材料之间的粘结性能。通常用字母等级使玻璃纤维分类。例如，E玻璃（指电）和S玻璃（指强度）。字母码也指定直径范围，例如尺寸“D”表示直径为6μm的细丝，尺寸“G”表示直径为10μm的细丝。适用等级的玻璃纤维包括直径从D至U细丝的E玻璃和S玻璃。优选的玻璃纤维等级包括直径G细丝的E玻璃和直径G细丝的S玻璃。市售玻璃纤维是从佛罗里达州奥兹玛的特别玻璃公司，俄亥俄州托里多的欧文-康宁纤维玻璃公司，及密苏里州罗拉的Mo-Sci公司购得的。

如果使用了玻璃纤维，就宜将玻璃纤维与界面粘合剂即偶合剂如硅烷偶合剂一起使用，以改善玻璃纤维对热塑性材料的粘结性。硅烷偶合剂的实例包括那些已知的从密执安州米兰德的陶化康宁公司购得的商品名为“Z-6020”和“Z-6040”的产品。

通过使用短至100μm，或长至一个连续纤维所需的长度的纤维材料，可得到许多优势。纤维的长度宜为0.5-50mm，为1-25mm更好，为1.5-10mm最好。优选纤维的增强纤维的纤细度为1-5000旦尼尔，典型的是1-1000旦尼尔。纤维纤度为5-300旦尼尔更好，为5-200旦尼尔最好。可以理解的是，纤维强烈地受到所用的特殊类型的增强纤维的影响。

用于本发明的复合背层，还可包括有效量的增韧剂，以背层总量计，通常为1-15%。优选增韧剂即橡胶增韧剂和增塑剂的实例包括：甲苯磺酰胺衍生物（如伊利诺易州芝加哥的阿克佐化学公司出售的商品名为“Ketjenflex 8”的N-丁基对甲苯磺酰胺与N-乙基对甲苯磺酰胺的混合物），苯乙烯-丁二烯共聚物;聚醚骨架聚酰胺（新泽西州格林罗克的Atochem公司出售的商品名为“Pebax”的产品）;橡胶-聚酰胺共聚物（特拉华州威明顿的杜邦公司出售的“Zytel FN”）;及官能化的苯乙烯-（乙烯丁烯）-苯乙烯三段共聚物（得克萨斯州赫斯顿的壳牌化学公司出售的“Kratou FG 1901”）;及这些材料的混合物。在这一组物质中，橡胶-聚酰胺共聚物和苯乙烯-（乙烯丁烯）-苯乙烯三段共聚物是更好的，这至少是由于它们使本发明的背层及制作方法具有有益的特性。橡胶-聚酰胺共聚物是最好的，这至少是由于它们使本发明的背材具有有益的冲击特性和研磨特性。

如果背层是用注射模塑法制作的，通常以增韧剂丸与其它组分的干混物形式加入增塑剂。此方法通常使用增韧剂的翻滚共混丸及含纤维的热塑性材料的丸剂。更好的方法是将热塑性材料，增强纤维和增韧剂在合适的挤出机中混合，将该共混物做成丸粒，然后送进注射模塑机。增韧剂与热塑性材料的市售组合物可从新泽西州帕斯帕尼的BASF公司买到“Ultramid”。特别是，“Ultramid B3ZG6”是适用于本发明的含有增塑剂与玻璃纤维的尼龙树脂。

根据所希望的最终特性，除了上述材料外，本发明背层材料可含有有效量的其它材料或组分。例如，背层可含有形状稳定剂即其熔点高于上述热塑性粘合材料熔点的热塑性聚合物。合适的形状稳定剂包括（但不限于）聚（苯硫），聚酰亚胺，及聚芳族酰胺。优选的形状稳定剂的实例是马萨诸塞州彼兹菲尔德的通用电气公司出售的商品名为“Noryl GTX910”的聚苯氧尼龙共混物。

为某些应用目的可加入到本发明背层中的其它材料包括无机或有机填料。无机填料也称为矿物填料。填料被限定的粒径小于100μm（小于50μm更好）的颗粒材料。适用于本发明填料的实例包括炭黑，碳酸钙，硅石，硅胶钙，冰晶石，酚醛填料，或聚乙烯醇填料。如果使用了填料，从理论上讲填料填在增强纤维之间可以防止碎裂在整个背层蔓延。以背层重量计，通常填料的用量不超过20%宜采用至少有效量的填料。此处，本文中“有效量”一词是指其用量足以填充，但又不会使硬化背层的拉伸强度明显降低的量。

为某些应用目的可加入到背层中的其它材料或组分包括（但不限于）颜料，油类，抗静电剂，阻燃剂，热稳定剂，紫外稳定剂，内润滑剂，抗氧化剂，及加工助剂。人们在使用这些组分中的部分组分时，通常不会比就希望得到的结果所需要的品种用得更多。

磨料粘合制品的制备（整体模塑背衬）

根据本发明，可用各种方法制备耐磨制品。通过注塑法用许多优选的组合物（或成分）来形成整体模塑背衬是优选的。因此，不要过多实验，就很易得到对制备条件和产品的形状精确控制。用于本发明的背衬的注塑准确条件依赖于所用注模的类型和型号。

为了生产具有整体模塑背衬的耐磨制品，首先按上述步骤和下面实施例制备本发明粘合耐磨组合物。然后将粘合耐磨组合物充分熟化以作为背衬的备用。

一般形成背衬的成份首先加热到200-400℃，优选250-300℃，即足够的流动温度。简体温度一般为200-350℃，优选260-280℃。准确的模温度为50-150℃，优选90-110℃。循环时间为0.5-30秒，优选1秒。从经济上讲，优选更快的循环时间。

有许多同样有效的方法可用于注模本发明制品所用基材，如可在注模前将纤维增强物料，如增强纤维与热塑性物料共混合，这可通过将纤维和热塑性物料在共混，挤出颗粒而完成。

若用这种办法，则增强纤维尺寸或长度常为0.5-50mm，优选1-25mm，更优选1.5-10mm。用该法时，加工过程中长纤维有被剪成短纤维的倾向。若基材中除了热塑性粘合剂和增强纤维而外还包括其它成分或物料，就可在送入注模机之前将其与颗粒相混。应用该法的结果是，构成基材的成分可优选基本上均匀地分散在基材内的粘合剂之中。

另外，还可在模中放入增强纤维的编织席，无纺席或缝制席。并用热塑性物料和任何选择性成分注模而填入席中增强纤维之间的缝隙内。在本发明的这方面，增强纤维易在要求方向上取向。此外，增强纤维可为连续纤维，长度由模和/或待制成的制品的尺寸和形状决定。

在某些情况下，为有利于加工，可将常见脱模剂涂到模上，但若热塑性物料为尼龙，则模一般不必涂脱模剂。

另外，可一次挤出二或多层而制成适用于本发明制品的复合基材，例如，将两台常见挤出机装在双层膜模上就可制成双层基材，其中一层提高粘合剂和磨料颗粒的粘结性，而另一层可含大量填料等，以在不降低性能的情况下降低费用。

本发明其它耐磨制品。

本发明粘合磨料组合物可涤（即灌注或刷涂到）到预制基材上并与之粘结，从而制成粘合耐磨制品，预制基材选自刚性金属，刚性和柔性聚合物，复合材料，织物等物料。将磨料组合物与预制基材粘合的粘合体系可与将聚集颗粒结合起来的聚脲粘合剂或粘合体系相同或不同。

下述非限制性实施例详述本发明，其中另有说明而外，所有份数和百分比均以重量计，有关这些例中所用物料的其它细节见于以下的“材料说明”部分。至于磨料粒径，除了有字头P说明粒径符合FEPA-Standard 43-GB-1984而外，其它均符合ANSI Standard B74.18。下表1列出了组成，表明实施例1-14和比较例A-C中每一砂轮中的各成分和用量。这些实施例不应被理解为是对本发明范围的限制。

下面的文字说明了用于实施例和比较例的所有物料。

材料说明

ADIPRENE BL16-商名，为聚（四亚甲基二醇）聚合物与2mol甲苯二异氰酸酯反应而制成双官能异氰酸酯预聚物后再与甲·乙酮肟嵌段聚合，并具有当量757，可从Uniroyal Chemical Co，Inc.购得。

ADIPRENE BL-90-商名，为聚（六亚甲基己二酸酯）聚合物与2mol甲苯二异氰酸酯反应而制成双官能异氰酸酯预聚物后再与甲·乙酮肟嵌段聚合并具有当量801，以从Uniroyal Chemical Co，Inc.购得。

CAYTUR31-商名，为亚甲二苯胺氯化钠混合物在苯二甲酸二辛酯中的50%分散体，当量230，可从Uniroyal Chemical Co，Inc，购得。

CURITHANE 103-商名，为70%亚甲二苯胺和30%聚合亚甲二苯胺的混合物，官能度为约2.3，当量约101，可从美国DOW公司购得。

DESMODUR N3200-商名，为聚合六亚甲基二异氰酸酯，官能度3，当量180，可从Mobay Corporation购得。

DYTEK A-商名，为1，5-二氨基-2-甲基戊烷，可从Du Pont Co.购得，当量58。

ISONATE143L-商名，为聚合MDI（亚甲二异氰酸酯）异氰酸酯当量约145，官能度2.1，可从美国Dow Chemical公司，购得。

MONDUR MRS-5-商名，为聚合亚甲二异氰酸酯，官能度2.4，当量140，可从Mobay Corporation购得。

PAPI2020-商名，为聚合MDI（亚甲二异氰酸酯），异氰酸酯当量140，官能度3.0，可从美国Dow Chemicel公司购得。

POLAMINE650-商名，为类似于商名为POLAMINE 1000的氨基苯甲酸酯的胺，但平均分子量约650，当量约375，可从Air Products and Chemicals Co.购得，以前可从Polaroid Corporation购得。

POLAMINE 1000-商名，为聚四亚甲基氧化二对氨基苯甲酸酯，平均分子量约1240，当量约620，可从Air Products and Chemicals Co.购得（以前可从Polaroid Corporation购得）。

POLYMEG 1000-商名，为聚（四氢呋喃）聚合物，端基为两个羟基，可从Qo Chemical，Inc.购得，当量485。

POLY THF 750-商名，为双（3-氨基丙基）聚四氢呋喃，可从BASF Corporation购得，当量375。

QUADAOL-商名，为N，N，N′，N′-四（2-羟丙基）乙二胺，可从BASF Corporation购得，当量73。

TREN-商名，为三（2-氨乙基）胺，可从W.R.Grace & Co.购得，当量49。

POLYMEG 2000-商名，为聚四亚甲基醚二醇，平均活性氢官能度2，平均分子量约2000，可从QO Chemical Inc.购得（长链饱和预聚脲）。

Polybd R-45HT-商名，为端基为羟基的聚丁二烯（长链二烯预聚脲），平均活性氢官能度为2.4-2.6，平均分子量约2800，可从Atochem Inc.购得。

L-562-商名，为硅氧烷表面活性剂，可从Umion Carbide Corporation购得。

KR-55-商名，为四（2，2-二烯丙氧甲基）丁基，二（双十三烷基）亚磷酸酯基钛酸酯（钛酸酯偶联和分散剂），可从Kenrich Petrochemicals Inc.购得。

PALATINOL 711-P-商名，为苯二酸C7，C9和C10二烷基酯混合物（增塑剂和降粘剂），可从BASF Corporation购得。

TRIGONOX 21-OP50-商名，为过氧-2-乙基己酸叔丁酯（交联引发剂），可从AK20 Chemical Co.购得。

MOLECULAR SIEVG 3A-商名，为K₁₂〔（AlO₂）₁₂（SiO₂）₁₂〕·xH₂O，“A”型晶体结构钾，是碱金属硅铝酸盐，可从UOP Molecular Sieve Absorbents Co.购得。

试验方法1：穿孔板研磨试验

每种情况下，砂轮固定在适宜的侧法点之间并装在转速1200rpm的轴上。试验前，砂轮用金刚石头工具整理。其中将金属件靠紧转动砂轮，用力2625N/m，金属件由尺寸为50×280mm的16轨1008CRS穿孔板组成，其中冲有4mm直径孔，46%开度，货型号041，可从Harrington& King，Chicago，Illinois购得。试验金属穿孔带以每分钟12周速率上下移动（一周），上下移动距离140mm。穿孔试验金属带在转动砂轮上紧压1分钟，之后测量穿孔金属带和砂轮的重量损失，砂轮重量损失除以砂轮总重的商再乘100而得砂轮磨损百分数（表2）。表2中还列出了效率值，为穿孔金属被切削量或重量损失除以砂轮磨损百分值。表2也注明了是否可观察到任何砂轮粘合剂粘到或转移到试验带上。其中若有可肉眼观察到的砂轮粘合剂粘到试验工件上就记为粘污。优选是在磨损百分数和高效率值之间寻求平衡，但视要求工件性能，该平衡可向低磨损百分数或高效率值方向移动。

试验方法2：钢环研磨试验

钢环研磨试验提供在各种应用情况下自动评价本发明磨料制品的手段。在该试验中，试件为外径30.5cm，内径28.0cm，厚5-11cm的中碳钢环，装在转速45rpm的转动台上。待试验的磨料盘装在17.8cm直径的硬质支撑垫上，毂为10.2cm，可从Minnesota Mining and Manufacturing Company，St.Paul，Minnesota购得，商名分别为3M Part Nos.05144-45192和51144-45190盘/支撑垫组合体装在可使盘以5000rpm转动（零负菏）的电动研磨机上。再将研磨机装在恒定负荷机上，其商名为“MECHANITRON CFD 2100”，可从Mechanitron Corporation，Roseville，Minnesota购得，该负荷机可保证对粘在环形工件上的磨料盘施加4.54kg的负荷。磨料盘/支撑垫/恒定负荷机组合体装在预先从Cincinnati Milacron，Industrial Robot Division，Greenwood，South Carolina购得的商名为“Type T3 Industrial Robot”的机器人上即可实现其定位。研磨组合体的位置应使环在大致3点钟的位置沿其表面磨削。

每一试验开始时，将环稠重并对其表面光泽（磨失深度的算数平均值（Ra））进行测定，其中应用表面光度仪，是从Taylor Hobson，Leicester，England以商名“Surtronic 3”购得的。然后将环送回转动台上。在将待试验磨料盘装到支撑垫上之前，将该盘称重。机器人将被驱动的磨料盘定位以使其在环平面上运转并且绕环半径定义的轴与倾斜成大约6°角，从而使盘“后根着地”（Was heeled）并且通过与环平面接触而稍为折曲。每个试验盘在该位置上运转1分钟。

然后每一试验盘绕基本上平行于环切线的轴转+10°以使环外边缘被接触并且再试验30秒。

之后，每一试验盘再转-10°以再使平面接触1分钟，此后再转-10°以使环内边缘被接触30秒。

将盘再转+10°又使环平面最后研磨1分钟，从而每种情况下完成4分钟试验周期。在某些试验中，每4分钟周期后测定环重，磨料盘重和工件光泽。试验总共持续20个4分钟周期或直到盘不再能有效地磨擦工件而失效，即有更多的磨料留在盘上为止。

完成这些试验周期后，工件称重而确定工作中物料去除（切下）量，将磨料盘称重而确定剩余磨料量及最终表面光泽。

实施例1

将230商名POLAMINE1000（软质部分）的多官能胺，66g商名ISONATE143L（硬质部分）的多官能异氰酸酯和1300g180级氧化铝磨料颗粒制成的尺寸为16-32级磨料附聚物混合制成磨料砂轮。其中多官能胺和多官能异氰酸酯在大容器中用空气驱动的推进器型搅拌器预混1分钟后，加磨料附聚物并在磨料附聚物共混后再持续搅拌1分钟。这些实施例中所用耐磨块由80%P180级氧化铝，5%A段碱催化酚醛树脂粘合剂（70%固体），7%冰晶石和1%尺寸约5-75μm（平均约35μm）的玻璃珠组成，已见于USPat.No.4799939。

1200g上述混合物放入模中以制成外径203mm，中心孔32mm和厚25mm的耐磨砂轮。封模后将模移入水压机的加热模板之间。压力8.9×10⁴N，将模板加热到95℃，该压力下模在压力机中保持30分钟。所得砂轮平均密度1.5g/cm³。

该砂轮从模中取出并按试验方法1评价，结果列于表2。

实施例2

同于实施例1制造并评价实施例2的砂轮，只是用多官能异氰酸酯PAPI2020代替多官能异氰酸酯ISONATE143L作为聚脲粘合剂的硬质部分。

实施例3

同于实施例1制造并评价实施例3的砂轮，所不同的是用200g（而不是230g）多官能胺POLAMINE1000，58g多官能异氰酸酯DESMODUR N3200（硬质部分）和1118g（而不是1300g）耐磨块。将1200g粘合剂和磨料混合物放入实施例1的模中，然后于95℃固化10小时，而不是如实施例1的30分钟。

实施例4

在此实施例，实施例5-8和比较例A及B中，软质部分为双官能异氰酸酯。向1092g双官能异氰酸酯嵌段预聚物ADIPRENE BL-16中加入84g二氨基甲基戊烷DYTEKA（硬质部分），双官能胺，物料用实施例1的搅拌器持续搅拌10分钟。向该树脂混合物中加入1300g实施例1所述磨料块，然后再搅拌1分钟而制成稠密混合物。1200g粘合剂和磨料混合物放入模中并如实施例1压制。压制后拆除模顶，开模放入热空气对流箱中，于135℃放置2小时，所得砂轮从模中取出并135℃固化4小时，其评价方法同于实施例1。

实施例5

同于实施例4制造和评价砂轮，不同的是将1000g（而不是1092g）双官能异氰酸酯嵌段预聚物ADIPRENE BL-16和65g胺TREN（而不是84gDYTEK A）充分混合约5分钟。向300g该树脂混合物中加入1300g磨料块，混合约5分钟后将1200g该混合物如实施例4放入模中并固化。

实施例6

同于实施例4制造和评价砂轮，只是各成分为250g双官能异氰酸酯嵌段预聚物ADIPRENE BL-16，86g二苯胺氯化钠络合物CAYTUR31和1456g磨料块。将1200g该混合物在实施例1-5所述模中120℃固化18小时。

实施例7

同于实施例4制造和评价该例的砂轮，只是各成分为317g二苯胺CURITHANE103（硬质成分），将其预热到65℃使其熔化，接着加入2421g双官能异氰酸酯嵌段预聚物ADIPRENE BL-16（软质部分），之后搅拌1小时。向300g该树脂混合物中混入1300g磨料块，1200g磨料将在（实施例1所用）模中于135℃固化4小时后从模中取出模制砂轮并于135℃后续再固化4小时。

实施例8

同于实施例4制造和评价该例的砂轮，只是各成分为34g二苯胺CURITHANE103，将其加热到65℃后缓慢搅拌加入270g已预热到60-70℃的双官能异氰酸酯嵌段预聚物ADIPRENE BL-90中。然后加入1300g磨料块并充分搅拌混合。1200g该混合物在实施例1所所模板压力机中的模内压制，压制后开模而取出砂轮，再于135℃后续加热4小时。

比较例A

类似于实施例2制造和评价比较例A的砂轮，只是用聚（四氢呋喃）聚合物POLYMEG1000多元醇代替氨基苯甲酸酯POLAMINE1000。在该比较例中将230g聚（四氢呋喃）聚合物（软质部分）与66g聚合亚甲基二异氰酸酯PAPI2020和1300g磨料块混合。1200g磨料和树脂粘合剂混合物放入实施例1所述模中并于135℃固化10小时（不加压，这不同于实施例1），然后于135℃后续固化4小时。与实施例2比较，该砂轮出现过度磨损。

比较例B

类似于实施例4制造和评价比较例B的砂轮，只是：

比较例B中，各成分为1000g双官能异氰酸酯嵌段预聚物ADIPRENE BL-16，将其与96g端基为羟基的二胺QUADROL（硬质部分）和0.3g二月桂酸二丁基锡催化剂混合10分钟。然后向300g该树脂混合物中加入1300g磨料块。

1200g树脂/磨料块混合物分别放入实施例1所述模中并于135℃分别固化4小时，之后在砂轮从模中取出后于135℃后续固化4小时。

实施例9

低分子量多聚多胺（软质部分）与1，4-丁二醇（硬质部分）混合并用多官能异氰酸酯PAPI2020（硬质部分）固化而通过实施例1所述办法将磨料颗粒块粘合进入砂轮中。该例中所用磨料块由80%P120级氧化铝，6%A段碱催化酚醛树脂粘合剂（70%固体），9%冰晶石和5%木浆组成，粒径约为16-32级，其制造方法已见于USPat.No.4652275，组成详见于表1。

实施例9的砂轮评价方法类似于上述试验方法1所述，但轮胎转速为2000rpm，结果列于表2，砂轮性能令人满意，并且试验工件上没有砂轮粘合剂粘污或转移。

实施例10

将500g聚四亚甲基氧化二对氨基苯甲酸酯（商名POLAMINE 1000），113g聚合亚甲二异氰酸酯PAPI2020和2452g如实施例9所述磨料块混合制成耐磨砂轮。将氨基苯甲酸酯和二异氰酸酯在大容器中预混后，加入磨料颗粒块。然后将容器中的混合物摇荡5分钟。

1200g该混合物放入实施例1所述模中。封模后将其置于水压机的加热模板之间，加压8.9×10⁴N。该模板加热到95℃，并且使模在该压力下在该压力机中保持30分钟。

该实施例的砂轮按实施例9所述方法评价。

实施例11

该实施例的砂轮用如实施例1中的方法制造并如同实施例9评价，只是：

将250g聚四亚甲基氧化二对氨基苯甲酸酯（商名“POLAMINE 1000”），60g聚合亚甲基二异氰酸（商名“PAPI2020”）和1240g粒径16-32级磨料块混合制成耐磨砂轮。磨料块由80%240碳化硅磨料颗粒，9%A段碱催化酚醛树脂粘合剂（70%固体），11%冰晶石和1%平均直径35μm的空心玻璃珠组成。其制造方法见于USPat.No 4799939。

实施例12

在该实施例中，应用非块状的磨料粒。向200g聚四亚甲基氧化二对氨基苯甲酸酯（商名POLAMINE 1000）中加入46g聚合亚甲基二异氰酸酯PAPI 2020，并搅拌5分钟后，加入2214g80级氧化铝磨料颗粒，之后再充分混合约10分钟1800g该混合物同于实施例1放入模中并固化。该砂轮同于实施例9进行评价，结果列于表2。

实施例13

同于实施例1制造和评价该实施例的砂轮，只是在该例中各成分为400g聚四亚甲基氧化二对氨基苯甲酸酯POLAMINE 1000和93g聚合亚甲基二异氰酸酯MONDUR MRS-5。各成分充分预混后，再与1479g60级氧化铝耐磨颗粒混合。1700g该磨料/粘合剂混合物在实施例1所述模中于120℃固化30分钟并在从模中取出后再于120℃后续固化1小时。

该实施例的砂轮评价方法同于试验方法1，只是其转速为2000rpm并且穿孔金属件以每分钟30周的速度上下移动。其它情况和结果列于表1和2。

实施例14

该实施例的砂轮按实施例13制造和评价，只是用1500g60级碳化硅磨料颗粒代替氧化铝。1500g磨料/粘合剂在模中固化。

比较例C

该耐磨砂轮用聚氨酯弹性粘合剂制造，粘合剂的制造方法是将500g聚四氢呋喃聚合物POLYMEG 2000多元醇，72g聚合亚甲基二异氰酸酯PAPI 2020和0.2g二月桂酸二丁基锡催化剂混合。预混粘合剂与1288g60级碳化硅磨料颗粒混合。1800g该磨料/粘合剂混合物同于实施例1在模中95℃固化30分钟，然后从模中取出，并于95℃后续再固化1小时。所得砂轮按实施例13进行评价。

实施例1，2，3和10的试验结果表明：含采用不同多官能团的异氰酸酯硬嵌段生产的聚脲粘合剂基质的砂轮与比较例A（其中粘质剂基质是聚氨酯聚合物）相比，它们是抗污的并且已明显改善了磨损和效率性能。实施例4，5，6，7和8表明：使用聚合中可形成软嵌段的异氰酸酯预聚物与聚合中可形成硬嵌段的各种多官能基胺的反应产物来形成的聚脲粘合剂基质，当其与比较例A的聚氨酯粘合剂比较时，明显改善了产品性能。在比较例B中，硬嵌段是能产生聚氨酯的多官能未端羟基胺，所得砂轮的性能不令人满意。实施例9表明使用了含少量（约2.5重量%）聚氨酯聚合物的聚脲粘合剂。实施例9，10和11表明：使用了另一些耐磨附聚物，其中耐磨颗粒的粒径是变化的。实施例12-14表明由聚脲粘合剂基质和实施例13和14的单独非附聚物的耐磨材料制成的砂轮显示出更好的粘合。比较例C表明：含聚氨酯粘合基质和单独非聚集耐磨材料的砂轮表现出低的且不令人满意的效果。

实施例15-18

实施例15-18描述了本发明另一实施方案的用途。在这些实施例中，制备了具有整体增强热塑性背衬的各种级别的粘合耐磨盘并对其进行了试验。用钢环研磨试验（试验方法2）检测了性能，试验结果见表3。

实施例15用注模背衬法粘合的耐磨盘

无机物：树脂比6∶1的粘合耐磨盘是通过混合下面成份制备的：33.0g多官能胺（商品名：“Polamine 1000”，软嵌段）;7.7g多官能异氰酸酯（商品名：“PAPI 2020”，硬嵌段）;和248.0g粒径范围有16-32级的附聚磨料，是由50X氧化铝耐磨晶粒（80%），A-阶段碱性催化的70%固体酚醛树脂（5%），冰晶石（7%），和平均粒径35μm，粒径范围5-75μm的钠钙硼硅酸盐玻璃泡（商品名：Minnesota Mining and Manufaturing Company的“3M”，st.Paul，MN）（1%）制备的。按美国专利No.4，799，939（在此用做参考）所述技术制备附聚物。在大容器中，用空气驱动的螺旋浆型搅拌器将多官能胺和多官能异氰酸酯预混1分钟，随后加入耐磨附聚物颗粒，耐磨附聚物加完后，继续搅拌1分钟。将208.0g所得混合物置于一模具中以制备外径17.8cm，中心孔2.2cm，厚度4.75mm的平衡盘。合上该模具，将其置于一压力机中加热到95℃，然后加压到8.9×10⁴N，持续30分钟。然后从模具中取出该盘，所得盘的平均密度为1.83g/cm³然后通过注模技术将背衬涂覆到模制耐磨盘上。通过注模法制备盘的背衬的通常步骤如下。将由80℃预先干燥4小时的压丸制备的下面混合材料通过叶片混合器混合：1）含玻璃纤维的热塑性尼龙树脂（商品名“ULTRAMID B3EG3”，BASF Corp，Polymers Dicision，Parsippany，New Jersey（95%））;2）苯乙烯共聚物变硬剂（2%）（商品名“KRATON FG1901X”，Shell chemical Company，Houoton，Texas）;和3）灰色着色剂（（常ササ（商品名“PANTENE 437U”，Spectrum Colors，minneapolis，minnesota）。干燥的压丸混合物被载入300吨注模机（Van Dorn plestic Machinery Company，trongsville，Ohio）的筒体中。第一筒体温度控制区位于约240℃，第二筒体温度控制区位于约230℃，第三筒体温度控制区位于约225℃，喷嘴温度控制位于约250℃，模温度控制位于约75℃。模有水冷却装置以保持控制温度。

先制备的粘合磨盘置于模具中，熔融的热塑性混合物通过中心门注入模具中，其中部分进入到磨盘的一主表面的空隙。挤压参数如下：注入时间约2.5秒;螺旋速度约300rpm;注入压约10.34MPa;注入速度约7.6cm/分钟;浆料约40g;总循环时间约15秒。

然后从模具中取出完整粘合的磨料/背衬多层磨盘。该制品直径为17.8cm，中心孔直径2.2cm，厚度6.35mm。

实施例16

除由80级氧化铝代替50级氧化铝制备附聚物磨料外，按实施例15所述制备粘合的磨盘并进行评价。

实施例17

除用P120级氧化铝代替50级氧化铝来制备附聚物磨料外，按与实施例15相同的方法制备实施例17的多层磨盘并评价。

实施例18

除用P180级氧化铝代替50级氧化铝制备附聚物磨料外，按实施例15相同方法制备实施例18的多层磨盘并评价。

实施例15-18的性能结果见表3。

这些数据表明：与商用的粘合盘比较，本发明制品具有极好的使用寿命。由本发明的盘生产的最初光泽和最终光泽间的差异也很低（约10或更高的Ra差异是可看到的），这表明该磨料即使使用80分钟也不会变纯化。

实施例19-20和比较例D-E

实施例19和20及比较例D和E表明：在本发明磨料组合物与美国专利No.4，933，373组合物的比较中，产品得到了改善。除砂轮是以2000rpm旋转及负载为44kg外，这些实施例的砂轮是按实施例1所述步骤评价的。砂轮的表现是令人满意的且工件上无磨损沉积。配方见表4，试验结果见表5。

实施例19

除使用300g聚四亚甲基-氧化物-二氨苯POLAMINE1000，70g多官能异氰酸酯PAPI2020和1480g耐磨附聚物外，按实施例1方法制备耐磨砂轮。将1150g粘合剂和耐磨混合物置于实施例1的模具中，随后于95℃固化30分钟。所得耐磨砂轮的密度为1.42g/cc。

比较例D

该耐磨砂轮是用含聚丁二烯/过氧化物交联的聚合物的聚氨酯弹性粘合剂制备的。除使用的耐磨材料外，该砂轮与美国专利No.4，933，373（Moren）的实施例9-13的组成相似。

比较例D的砂轮是如下制备：首先熔融聚四亚甲基二醇（“POLYMEG 2000”）直到炉中液体加热到50℃，随后，除聚合的亚甲基二异氰酸酯ISONATE 143L外，通过与表4中所列的所有成份结合形成聚合的液体混合物，这些成份充分混合，然后加入4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯并将其分散入整个混合物。往该反应活性聚合混合物中加入896gP120氧化铝附聚物（其完全地均匀分散），然后将反应活性树脂/无机物块混合物倾入到钢模中生产外径203mm，中间孔32mm，厚度25mm的耐磨砂轮。合上模具并于66℃的液压机加热压板上8.9×10N压力下放置30分钟。从模中取出砂轮并于230℃在炉中后续固化90分钟。所得耐磨砂轮的密度为1.40g/cc。

实施例20

按实施例19的相同方式制备并评价耐磨砂轮。在该实施例中，反应活性成份是414.18g聚四亚甲基-氧化物-二氨基苯（POLAMINE 1000）和聚合的亚甲基二异氰酸酯（PAPI2020）。这些成份充分预混，然后与1594g 80级氧化铝耐磨材料混合。1658g磨料/粘合剂混合物在实施例1模具中于120℃固化30分钟，所得耐磨砂轮密度为2.0g/cc。

比较例E

该耐磨砂轮是用含聚丁二烯/过氧化物交联的聚合物的聚氨酯粘合剂制备的。其组成类似于美国专利No.4，933，373（Moren）的实施例14-15中组成。

按与比较例D相同的方法制备砂轮。多元醇混合物和聚异氰酸酯见表4。往反应活性的聚合混合物中加入1263.1g 80级氧化铝磨料（代替无机附聚物），其在每批树脂中完全分散。该砂轮于66℃固化30分钟，从模具中取出砂轮，将其于113℃再固化90分钟。所得耐磨砂轮的密度为1.90g/cc。

实施例21和比较例F

实施例21和比较例F说明了以与整个背衬粘合的磨盘形式存在的本发明耐磨组合物的优点。组成见表6。所得粘合整个背衬的磨盘外径为17.8cm，内径2.2cm，背衬内径2.2cm，整个厚度为5.5cm。每种情况中，制品的耐磨成份密度为1.60g/cc。如这些尺寸所示，这些实施例的磨料成份的形状如图5所示为环状。这些实施例用钢环研磨试验（试验方法2）来评价。试验结果见表7。

实施例21

除附聚物磨料是由P120氧化铝代替50级氧化铝制备外，按实施例15的相同方式制备并评价实施例21的粘合磨盘。热塑性背衬通过实施例15所述的注模法被直接注到该耐磨材料上。

比较例F

除使用耐磨颗粒外，用于该粘合磨盘的聚氨酯粘合剂与美国专利No.4，933，373（Moren）中实施例14和15所用的相似。除聚合的亚甲基二异氰酸酯ISONATE143L（其被混入后面的组合物中）外，合并表6中所列的所有液体成份并充分混合。将116gP120级无机附聚物加到该聚合的混合物中并分散完全。将树脂/无机附聚物混合物倾入钢模具中以制备耐磨环，其外径为17.78cm，中心孔为10.16cm，厚度为0.57cm。合上该模具后，将其置于49℃的液压机的加热压板，8.9×10N⁴下30分钟。从模具中取出该盘并置于113℃的炉中90分钟。通过实施例15所述的注模法将热塑背衬加到耐磨环上。

实施例19和20的试验表明，具有聚脲粘合剂基质的砂轮与比较例D和E（基质是含USPN4，933，373实施例9-15中所述的聚丁二烯/过氧化物交联的粘合剂的聚氨酯）相比，明显改善了磨损和效率性能。实施例19和对照D说明：含无机附聚物的耐磨砂轮比实施例20和比较例E中无附聚物耐磨颗粒有更好的切削。

表7

实施例切削, 时间使用最初光泽最终光泽

g/分钟分钟 % Ra(/uin) Ra(/uin)

21 9.5 80 29 51 50

比较例F 9.1 80 38 46 47

这些数据表明：本发明耐磨颗粒在各种工件情况下保持好的切削同时，还具有卓越的耐磨损性。本发明耐磨组合物对效率（切削/磨损）有进一步改善。

在不违背本发明范围下，对本发明的各种修饰和改变对本领域人员都会是明显的，应了解，本发明不局限于这里所述的实施例。

Claims

1、一种粘合的耐磨组合物，其特征为：

a)固化的含脲键的耐磨擦和耐磨损的弹性聚脲粘合基质，该粘合基质选自：

1)具有平均官能度为2且当量重至少为300的多官能基胺与具有平均异氰酸酯官能度至少为2且当量重至少为300的多官能基异氰酸酯的反应产物，所述第一多官能基胺能在聚合中形成第一软嵌段，所述多官能基异氰酸酯能在聚合中形成第一硬嵌段；和

2)具有官能度至少为2且当量重至少为300的多官能基异氰酸酯预聚物和具有平均官能度至少为2且当量重至少为300的第二多官能基胺的反应产物，所述多官能基异氰酸酯预聚物能在聚合中形成第二软嵌段，所述第二多官能基胺能在聚合中形成第二硬嵌段；和

b)完全分散于所述粘合基质的有效量耐磨颗粒。

2、权利要求1的粘合耐磨组合物，该组合物进一步特征为：含不多于20%的由尿烷键取代的所述脲键。

3、权利要求1粘合的耐磨组合物，其进一步特征为：所述第一多官能基胺是具有下式的低聚芳香多官能基胺：

其中n为2-4的整数;每个x为1或2;每个苯环可有对-氨基，间-氨基，或二-间-氨基取代;每个Z选自：

每个R为氢或含4个碳原子或更少碳原子的低级烷基;G是n一价残基，其可通过从具有当量重300-3000的n一价多元醇或多胺中分别除去羟基或氨基得到。

4、权利要求1的粘合耐磨组合物，其进一步特征为：所述耐磨颗粒是预先形成的独自耐磨颗粒的附聚物。

5、权利要求4的粘合耐磨组合物进一步特征为：其有足够的空隙体积以便所述组合物密度为1.0-3.0g/cm³。

6、权利要求1的组合物为轮状。

7、权利要求1的组合物包括附着到组合物上的背衬。

8、耐磨制品，特征为：

（A）粘合的耐磨组合物，其是

1）固化的抗污和耐磨损的弹性聚脲粘合基质，其具有脲键且选自：

a）具有平均官能度为2且当量重至少为300的第一多官能基胺与具有平均异氰酸酯官能度至少为2且当量重至少为300的多官能基异氰酸酯的反应产物，所述第一多官能基胺能在聚合中形成第一软嵌段，所述多官能基异氰酸酯能在聚合中形成第一硬嵌段;和

b）具有官能度至少为2且当量重至少为300的多官能基异氰酸酯预聚物和具有官能度至少为2且当量重至少为300的第二多官能基胺的反应产物，所述多官能基异氰酸酯预聚物能在聚合中形成第二软嵌段，所述第二多官能基胺能在聚合中形成第二硬嵌段;和，

2）有效量耐磨颗粒完全分散于所述粘合剂基质上，

所述组合物完整地注模到一背衬上，背衬是

B）坚韧，耐热的热塑性粘合剂材料和分布于整个坚韧，耐热的热塑性粘合剂材料中的有效量纤维增强材料;其中坚韧，耐热的热塑性粘合剂材料和纤维增强材料一起形成硬的组合物，其在磨擦条件下不会变形或分解。