专利名称：可辐照固化的超级胶料的制作方法
发明的背景本发明涉及制造涂覆磨料，具体涉及制造带有超级上胶(supersize)涂层的涂覆磨料。
超级上胶添加剂通常是化学物品，在研磨条件下它们会分解成酸活性物质(如卤素或氢卤酸)，这种物质与金属表面反应，使金属切削更容易完成。典型的添加剂是不溶的或很微溶的含卤酸的碱金属盐，常见的添加剂包括氟硼酸钾和冰晶石。也可将其它填料添加剂(如碳酸钙)或抗负荷(anti-loading)或抗静电添加剂(如金属硬脂酸盐)混入该超级上胶层中。
添加剂分散在粘合剂介质，该介质确保添加剂存在于靠近磨粒的涂覆磨料表面，在研磨过程中该表面产生的热量最大。
除了提高切削速率以外，这种涂层通过减少所产生的热量，防止变光滑，延长涂覆磨料的寿命而明显地增强涂覆磨料的研磨性能。该涂层在研磨难以研磨的材料(如不锈钢、钛、镍和铝)时显得尤为重要。因此，最好的制剂显然含有可行的最大量的研磨助剂。然而不幸的是当粘合剂介质是水基的(例如在酚醛树脂、环氧或胶乳粘合剂体系的情况下)时，可混入的研磨助剂的量受到了严格的限制，因为树脂的分散性太不稳定。事实上典型的超级上胶制剂仅混有约58重量％添加剂(如氟硼酸钾)。另外，不能使用水溶性添加剂，因为它们会产生流变学问题，或者因为在溶剂蒸发后它们会以大晶体状沉淀析出。由于某些添加剂(如氟化钾、氟化钠、氯化镁和亚硝酸钠)除了高的水溶性以外很适合于这种用途，因此不可使用是很不幸的。
现已发现如果适当地选择粘合剂介质，可以很大的用量使用很宽范围的添加剂，或用于制剂中具有很长的适用期。本发明制剂具有这样的组成即除了允许有很宽范围的添加剂和添加剂浓度以外，还能更容易地被固化，从而能明显缩短制造过程。
发明的描述本发明提供一种超级上胶(supersize)涂料，它包括分散在液态疏水性可辐照固化的粘合剂介质中的超级上胶(supersize)添加剂。本发明还提供混有这种超级上胶涂料的涂覆磨料。由于分散介质是粘合剂本身并且它是非水性的，因此不会产生制剂的不稳定性问题，从而可使用由于涉及溶解性问题而通常不采用的超级上胶添加剂(如氟化钾)。
所述液态疏水性可辐照固化的粘合剂最好是可紫外光辐照固化的粘合剂，尽管采用其它辐照方法(如电子束辐照)固化的其它制剂也是可接受的。最好的粘合剂包括丙烯酸酯化的环氧低聚物(如购自UCB Radcure Inc商品名为Ebecryl3200、3201、3500、3600、3700和3800的树脂)；丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物(如购自UCB Radcure Inc商品名为Ebecryl 230、244、8301、8402和8803的树脂)；聚酯/丙烯酸酯低聚物(如购自UCB Radcure Inc商品名为Ebecryl 40、80、81、140、150、657、810、830、870、1657和2047的树脂)，此外还有这些低聚物与单丙烯酸酯化的单体、二丙烯酸酯化的单体以及多丙烯酸酯化的单体的混合物，常加入这些丙烯酸酯化的单体以调节最终产物的物理性能、粘度和/或分子量。通常这些添加剂是1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDODA)；三羟甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯(trimethylolpropane ethoxy triacrylate)(TMPEOTA)；三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)；以及癸基丙烯酸辛酯(ODA)。其中，最好的包括环境温度下的粘度使之适用于作为研磨助剂载体的丙烯酸酯化的环氧树脂。一般这意味着粘度至少为500cps，较好约1500-25,000cps。如上所述，加入丙烯酸酯化的单体可调节粘度。Ebecryl 3200是粘度为1500-3000cps的丙烯酸酯化的环氧低聚物，已证实在本发明制剂中它特别有效。
所述超级上胶添加剂包括那些常与常规粘合剂介质一起使用的添加剂，如KBF4、冰晶石、卤代烃、硫化铁和氟硅酸钠。还包括那些由于水溶性而至今仍认为不可接受的添加剂，如碱金属卤化物和亚硝酸盐、卤化镁、磷酸氢钙以及两种或多种任何上述添加剂的混合物。
按添加剂和粘合剂的总重量计，可混入超级上胶制剂中的超级上胶添加剂的量可约为15-65％，特别约为35-50％。
所述制剂可含有其它添加剂，如光引发剂(特别在粘合剂可UV光固化时)、自由基产生剂、抗静电或抗负荷化合物、润滑剂、着色剂、填料等，只要不危害本发明制剂的效果和适用性。
较好实例的描述下面将参照说明性的实施例描述本发明，这些实施例不对本发明的基本范围构成任何限制。
实施例1本实施例利用Schieffer试验将本发明的各种磨轮的性能与现有磨轮的性能进行比较。在本试验中，使用环状夹具将约11.4cm直径的磨轮固定在处于水平位置的备用支承垫上。随后移动一个304不锈钢制成的圆筒形工件(外径2.54cm，壁厚3.05mm，长5.08cm)使之以预定的恒力与该垫相接触并旋转预定的转数。在本实施例中，所述力选定为7磅(32N)，所述转数选定为500转。
上述操作完成后，测定并记录工件和磨轮的重量变化。
进行试验的磨轮是用相同的方法制得的，但超级上胶涂层不同。在标号为c-1的磨轮中，不施涂超级上胶涂层。在磨轮c-2中，使用常规超级上胶涂层，所述涂层包括不会降低制剂稳定性的最大重量的氟硼酸钾。该制剂含有58重量％添加剂但适用期仅约6小时。使用的添加剂分散在标准水基酚醛树脂中。在磨轮I-1～I-11，使用同样的疏水性可UV固化的Ebecryl 3200丙烯酸酯化的环氧低聚物树脂作为粘合剂树脂。在各种情况下，按粘合剂加添加剂的总重量计所表明的超级上胶添加剂的用量为40重量％。该制剂还含有1.21重量％光引发剂(Ciba1173)。
对各个磨轮取三次重复的平均值，结果列于下表1。
表1试样组成(重量比)切割的总克数 ％对照对照无 0.43 100％INV-1 KBF4(100％)0.56 130％INV-2 FeS2/TMDS/MKCS 0.54 126％(45/5/50)INV-3 FeS2/MKCS/Zn 0.84 195％(40/40/20)INV-4 MoS20.67 156％INV-5 FeS2/CaHPO4/KCl 0.72 167％(50/25/25)INV-6 FeS2/MnO2/KCl 0.62 144％(50/25/25)INV-7 TDMS/MKCS 0.56 130％(50/50)INV-8 Na2SF6/MKCS 0.55 128％(50/50)INV-9 FeS2/Na3AlF60.77 180％(50/50)INV-10 KBF4/KF1.24 288％INV-11 FeS2/K3PO4/KCl 0.70 163％(50/25/25)在上表中除了常规的化学式以外所使用的缩写具有如下含义TMDS-二硫化四甲基秋兰姆(购自Aldrich Chemical Co.)MKC-S-氯化钾锰配合物(购自BBU Chemie GmbH，Austria)由上表可见，本发明超级上胶制剂在增加对金属的切削量方面具有相当好的性能。研磨助剂(如氯化钾和磷酸钾)非常容易溶解在水中，不能用于水性介质中。但是由上表可见，它们是非常有效的研磨助剂制剂的组分。
权利要求
1.超级上胶的涂料制剂，它主要由分散在液态疏水性可辐照固化的粘合剂中的超级上胶添加剂以及任选的选自光引发剂、自由基产生剂、抗静电添加剂、抗负荷添加剂、润滑剂和填料的其它添加剂所组成。
2.如权利要求1所述的涂料制剂，其特征在于所述粘合剂主要由可UV固化的液态制剂组成。
3.如权利要求1所述的涂料制剂，其特征在于所述粘合剂包括选自丙烯酸酯化的环氧低聚物、丙烯酸酯化的聚氨酯低聚物以及丙烯酸酯化的聚酯低聚物及其混合物中的至少一种可UV固化的低聚物。
4.如权利要求1所述的涂料制剂，其特征在于按粘合剂和添加剂的总重量计，超级上胶添加剂的含量约占25-65重量％。
5.如权利要求1所述的涂料制剂，其特征在于所述超级上胶添加剂选自丙烯酸酯化的环氧低聚物和所述低聚物与25℃粘度约为1000-3000cps的丙烯酸酯化的单体的混合物。
6.超级上胶的涂料制剂，它包括分散在选自丙烯酸酯化的环氧低聚物及其与丙烯酸酯化的单体的混合物的液态疏水性可辐照固化的粘合剂介质中的选自氟硼酸钾、氟硅酸钠、氟化钾、硫化铁、磷酸钾、二硫化钼和磷酸氢钙的超级上胶添加剂。
7.混有如权利要求1所述的超级上胶涂料制剂的涂覆磨料。
8.混有如权利要求6所述的超级上胶涂料制剂的涂覆磨料。
全文摘要
公开了一种粘合剂介质是疏水性的并可辐照固化的超级上胶制剂,它可使用大量超级上胶添加剂,包括水溶性的添加剂。
文档编号C09K3/14GK1214072SQ97192543
公开日1999年4月14日 申请日期1997年1月15日 优先权日1996年2月26日
发明者G·S·斯维, A·C·加埃塔 申请人:诺顿公司