一种刷丝、其制造方法及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种刷丝、其制造方法及其作为磨料丝的应用。本发明的刷丝由包含聚酰胺树脂基料和无机填料粒子的树脂组合物制成，其中在所述聚酰胺树脂基料中，半芳香族聚酰胺重复结构单元与全脂肪族聚酰胺重复结构单元的重量比为3∶97-43∶57。本发明的刷丝即使在高速高压下使用，也依然保持了优异的使用寿命和良好的操作性能。
【专利说明】一种刷丝、其制造方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种刷丝，更具体而言，涉及一种由包含聚酰胺树脂基料和无机填料粒子的树脂组合物制成的刷丝。本发明还涉及该刷丝的制造方法及其作为磨料丝的应用。
【背景技术】
[0002]毛刷在工业上的应用非常广泛，取决于刷丝(刷毛)种类或特性等的不同，主要用于金属等被处理物表面的防尘、抛光、清洗或研磨等处理。这类刷丝一般是以热塑性树脂和无机填料粒子等为主要原料，通过熔融纺丝法制造的。如果无机填料粒子使用磨料粒子，刷丝有时也被特别地称为磨料丝。工业上主要使用磨料丝来进行金属工件的精整、抛光、研磨、去毛刺和倒角等。
[0003]JP2008-155311A公开了一种磨料丝，其是通过在热塑性树脂基料中添加5_40重量％的磨料粒子和0.01-0.3重量％无机粒子，然后将所获得的树脂组合物进行熔融纺丝而获得的。作为热塑性树脂，可以举出聚酰胺和聚酯等。该磨料丝具有抛光性好、耐疲劳性强等特点。
[0004]JP08-39436A公开了一种磨料丝，其是通过对包含聚酰胺树脂和10-30重量％磨料粒子的组合物进行熔融纺丝而制造的。该磨料丝具有抛光性好、耐疲劳性强等特点。
[0005]现有技术的磨料丝在高速高压下使用时，尤其是在高速高压下进行干式操作(t匕如，干式研磨或抛光)时，有时会出现磨损速度显著加快或断丝现象显著增加等问题，为此不得不提高毛刷的更替频率，由此导致使用成本显著上升。
[0006]另外，现有技术的磨料丝在高速高压下使用时，尤其是在高速高压下进行干式操作(比如，干式研磨或抛光)时，被处理物比如工件的表面上出现不规则的长条状划痕的趋势开始增加，而且抛光后的工件表面上有时会出现无光泽的痕迹，导致被处理物的成品率显著降低。
[0007]其他类型的刷丝在高速高压下使用时，也存在类似的问题。
[0008]因此，现有技术仍然需要一种刷丝，即使在高速高压下使用，也依然保持优异的使用寿命和良好的操作性能，提高被处理物的成品率。
【发明内容】
[0009]为了探明这些问题产生的具体原因，本发明的发明人进行了刻苦的研究并最终发现，刷丝在高速高压下使用时，刷丝与被处理物表面接触的部位可以达到很高的温度(有时可能达到220°C、230°C、240°C或250°C，甚至达到260°C，更甚至达到280°C )。在不受任何理论束缚的前提下，本发明的发明人认为，如此高的温度可能会导致与该部位接触的刷丝局部熔融或软化，而熔融或软化的刷丝显然更不耐磨损或更容易断裂，由此导致刷丝的磨损速度显著加快或断丝现象显著增加。而且，熔融或软化的刷丝会在被处理物的表面上形成局部涂膜，导致被处理物表面受到污染而出现无光泽的痕迹。另外，当刷丝熔融或软化时，热塑性树脂基料对无机填料粒子(尤其是磨料粒子)的保持力降低，无机填料粒子易于从刷丝表面脱落而嵌入被处理物的表面，成为异物或杂质，导致产生不规则的长条状划痕。
[0010]本发明的发明人经过进一步的研究发现，通过使用一种特定的树脂组合物来制造刷丝，就可以解决现有技术中存在的这些问题，并由此完成了本发明。
[0011]具体而言，本发明涉及以下方面的内容。
[0012]方面1.一种刷丝，其特征在于，由包含聚酰胺树脂基料和无机填料粒子的树脂组合物通过纺丝法制成，其中所述聚酰胺树脂基料包含半芳香族聚酰胺重复结构单元，所述聚酰胺树脂基料还包含全脂肪族聚酰胺重复结构单元，并且所述半芳香族聚酰胺重复结构单元与所述全脂肪族聚酰胺重复结构单元的重量比为3:97-43: 57，优选20:80-40:60，
所述半芳香族聚酰胺重复结构单元选自下式(I)和下式(II)中的一种或多种，优选下式(I),
【权利要求】
1.一种刷丝，其特征在于，由包含聚酰胺树脂基料和无机填料粒子的树脂组合物通过纺丝法制成，其中所述聚酰胺树脂基料包含半芳香族聚酰胺重复结构单元，所述聚酰胺树脂基料还包含全脂肪族聚酰胺重复结构单元，并且所述半芳香族聚酰胺重复结构单元与所述全脂肪族聚酰胺重复结构单元的重量比为3:97-43:57，优选20:80-40:60， 所述半芳香族聚酰胺重复结构单元选自下式(I)和下式(II)中的一种或多种，优选下式(I),
2.权利要求1所述的刷丝，其中所述无机填料粒子是磨料粒子，优选选自二氧化硅、氧化铝、碳化硅和人造金刚石中的一种或多种，更优选碳化硅。
3.权利要求1或2所述的刷丝，其中所述半芳香族聚酰胺重复结构单元衍生自对苯二甲酰己二胺(6T)、间苯二甲酰己二胺(61)和对苯二甲酰2-甲基戊二胺(M5T)中的一种或多种，所述全脂肪族聚酰胺重复结构单元衍生自己二酰己二胺(66)、癸二酰己二胺(610)和十二烷二酰己二胺(612)中的一种或多种。
4.权利要求1-3任一项所述的刷丝，其中所述刷丝的平均直径为0.2-5mm，优选0.4-3mm。
5.刷丝的制造方法，其特征在于，包含以下步骤: (1)混合所述聚酰胺树脂基料和所述无机填料粒子，获得树脂组合物，和 (2)将所述树脂组合物熔体纺丝，由此制造刷丝， 其中，所述聚酰胺树脂基料包含半芳香族聚酰胺重复结构单元，所述聚酰胺树脂基料还包含全脂肪族聚酰胺重复结构单元，并且所述半芳香族聚酰胺重复结构单元与所述全脂肪族聚酰胺重复结构单元的重量比为3:97-43:57，优选20:80-40:60， 所述半芳香族聚酰胺重复结构单元选自下式(I)和下式(II)中的一种或多种，优选下式(I),
6.权利要求5所述的制造方法，其中所述无机填料粒子是磨料粒子，优选选自二氧化硅、氧化铝、碳化硅和人造金刚石中的一种或多种，更优选碳化硅。
7.权利要求5或6所述的制造方法，其中所述聚酰胺树脂基料包括:(1)选自PA6T/M5T、PA 6T/6I, PA 66/6T、PA 6T、PA M5T、PA 9T、PA 10T、PA 11T、PA 12T、PA MXD6 和 PA.10N中一种或多种的半芳香族聚酰胺；和(2)选自PA 66、PA 610、PA612、PA 116、PA 126、PA 1010、PA1212和PA 46中一种或多种的全脂肪族聚酰胺。
8.权利要求5-7任一项所述的制造方法，其中所述聚酰胺树脂基料包括:由(I)衍生自 PA 61、PA 6T、PA M5T、PA 9T、PA 10T、PA 11T、PA 12T、PA MXD6 和 PA ION 中一种或多种半芳香族聚酰胺的重复结构单元和(2)衍生自PA 66,PA 610、PA612、PA 116,PA 126,PA.1010、PA1212和PA 46中一种或多种全脂肪族聚酰胺的重复结构单元构成的共聚物。
9.权利要求1-4任一项所述的刷丝或者由权利要求5-8任一项所述的制造方法制造的刷丝作为磨料丝的应用。
【文档编号】B24D11/00GK103892569SQ201210582152
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】付诚杰, 邓小民 申请人:杜邦兴达（无锡）单丝有限公司, 纳幕尔杜邦公司