[發明專利]用于研磨工具的微纖維增強件

有效

• 申請號: 201280039625.8
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN103747919A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: M·W·克萊特;K·M·康利;S·F·帕森;H·張;A·K·卡伍德
• 申請（專利權）人: 圣戈班磨料磨具有限公司;法國圣戈班磨料磨具公司
• 主分類號: B24D3/20
• 分類號: B24D3/20;C09K3/14;C09C1/68
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

背景技術

短切原絲纖維(chopped?sand?fiber)用于增強樹脂基研磨輪。短切原絲纖維通常為3-4mm長，并且為多個長絲。長絲的數量可取決于制造過程而不同，但通常由每束400至6000個長絲組成。長絲通過稱為膠粘劑、粘結劑或涂料的粘合劑保持在一起，所述粘合劑應該最終與樹脂基體可相容。短切原絲纖維的一個例子稱為可得自歐文斯康寧公司(Owens?Coming)的183

將短切原絲纖維引入干燥研磨輪混合物中通常通過如下方式完成：共混短切原絲纖維、樹脂、填料和磨粒達指定時間，然后將混合物模制、固化或者加工成最終研磨輪。

在任何這種情況中，經短切原絲纖維增強的輪通常遭受多種問題，包括更低的強度、較差的研磨性能以及不足的輪壽命，這可能是由于長絲在短切原絲纖維束內的不完全分散造成的。

因此，需要改進的增強技術用于研磨加工工具而不損害研磨性能。

發明內容

本發明的一個實施例提供了一種組合物，其包含有機粘結材料(例如熱固性樹脂、熱塑性樹脂或橡膠)、分散于所述有機粘結材料中的研磨材料、和均勻分散于所述有機粘結材料中的微纖維。所述微纖維為單獨的長絲，并可包括例如礦物棉纖維、渣棉纖維、巖棉纖維、石質棉纖維、玻璃纖維，且特別是碾磨玻璃纖維、陶瓷纖維、碾磨玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維和聚酰胺纖維，以及它們的組合。所述微纖維可具有例如小于約1000μm的平均長度。在一個特定情況中，所述微纖維具有約100至500μm范圍內的平均長度和小于約10微米的直徑。在一些實施例中，也存在短切原絲纖維，例如玻璃纖維短切原絲纖維。在許多情況中，所述組合物還包含一種或多種填料，且至少一種填料為能夠在研磨過程中所出現的溫度下與所述微纖維化學反應的活性填料。活性填料與微纖維的這些化學反應提供了多種研磨過程益處(例如改進的輪壽命，更高的G-比率，和／或研磨工具面的抗負載)。合適的活性填料的例子包括錳化合物、銀化合物、硼化合物、磷化合物、以及它們的組合。在一個具體的這種情況中，所述一種或多種活性填料包括二氯化錳。也可摻入不與所述微纖維化學反應的其他填料。

所述組合物可包含，例如，10體積％至50體積％的有機粘結材料、30體積％至65體積％的研磨材料、和1體積％至20體積％的微纖維。在另一特定情況中，所述組合物包含25體積％至40體積％的有機粘結材料、50體積％至60體積％的研磨材料、和2體積％至10體積％的微纖維。在另一特定情況中，所述組合物包含30體積％至40體積％的有機粘結材料、50體積％至60體積％的研磨材料、和3體積％至8體積％的微纖維。在一些情況中，所述組合物也含有例如在約0.1至約10體積％(例如約2至約8體積％)范圍內的量的短切原絲纖維。

在另一實施例中，所述組合物為用于工件的研磨加工中的研磨制品的形式。在一個這種情況中，所述研磨制品為輪或用于研磨加工的其他合適的形式。通常，所述組合物為粘結研磨制品，例如輪或另一類型的工具，其中磨粒保持于三維有機粘結基體中。

在一個方面，一種研磨制品包括有機粘結材料；分散于所述有機粘結材料中的研磨材料；分散于所述有機粘結材料中的短切原絲纖維；均勻分散于所述有機粘結材料中的礦物棉微纖維，其中所述微纖維為單獨的長絲；以及一種或多種填料。在具體實施中，所述一種或多種填料包括錳化合物。在一些情況中，一種研磨制品含有短切原絲纖維、礦物棉微纖維、錳化合物和任選的其他填料(例如石灰、黃鐵礦和其他)，然而其不包含鉀鹽(例如硫酸鉀和／或氯化鉀)。

本發明的另一實施例提供了一種研磨加工工件的方法。所述方法包括將工件安裝至能夠促進研磨加工的機器上，以及將研磨制品可操作地聯接至所述機器。所述研磨制品包括有機粘結材料、分散于所述有機粘結材料中的研磨材料、和均勻分散于所述有機粘結材料中的微纖維，其中所述微纖維為例如具有例如小于約1000μm的平均長度的單獨的長絲。所述研磨制品還可包含分散于所述有機粘結材料中的短切原絲纖維。在具體實施中，所述研磨制品含有一種或多種填料，所述一種或多種填料例如包括錳化合物。在一些情況中，所述研磨制品不包含鉀鹽。通過使所述研磨制品與所述工件的表面接觸而繼續所述方法。

所述研磨制品可被增強，例如內部增強，含有例如一種或多種玻璃纖維增強件。例如，一種研磨制品包含有機粘結材料；分散于所述有機粘結材料中的研磨材料；均勻分散于所述有機粘結材料中的礦物棉微纖維，其中所述微纖維為單獨的長絲；一種或多種填料，所述一種或多種填料包括錳化合物；以及至少一種玻璃網增強件。