专利名称：耐用的涂覆磨料物品的制作方法
技术领域：
本披露总体上涉及涂覆的磨料物品及其形成方法。
背景技术：
使用磨料物品的机加工跨越了从光学エ业、汽车补漆工业到金属制造エ业的广阔エ业范围。在这些实例的每ー个中，制造设施使用磨料来去除成块材料或影响产品的表面特性。表面特性包括光泽、质地以及均匀性。例如，金属部件的制造商们使用磨料物品来精加工和抛光表面，并且常常希望一个均匀的光滑表面。类似地，光学器件制造商们希望生产无缺陷的表面以防止光的衍射和散射的磨料物品。就某些应用而言，制造商们还希望研磨材料具有高的切削速率。然而，在去除速率与表面品质之间经常存在着折衷办法。更细颗粒的磨料物品体典型地生产出更光滑的表面，还会具有更低的切削率。更低的切削率导致了更低的产量以及増加的成本。这些表面特征和材料去除率还可以受到磨料颗粒的耐久性的影响。容易磨损或失去颗粒的磨料物品可以展示出低的材料去除率并且可以引起表面缺陷。对磨料物品的快速磨损能够导致材料去除率的降低，导致磨料物品的频繁更换。此外，不希望的表面缺陷会导致额外的抛光步骤。频繁的更换磨料物品和额外的抛光步骤均导致了更慢的生产以及与丢弃磨料物品相关联的浪费。这样，一种改进的磨料物品将是令人希望的。发明的披露内容附图
简要说明通过參见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。图I包括一个示例性的涂覆的磨料物品的图示。图2包括一个示例性的结构化的磨料物品的图示。 图3包括一个示例性的粘结的磨料物品的图示。在ー个具体的实施方案中，一种磨料物品包括通过ー种粘合剂粘结的磨料颗粒。该粘合剂包括ー种基体聚合物以及ー种分散在该基体聚合物中的两亲的嵌段共聚物。ー种基体聚合物是ー种形成基体、连续相的聚合物，其他材料被包埋或分散在该聚合物内。在一个实例中，该基体聚合物包括环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、或它们的ー种组合。该两亲嵌段共聚物包括一种与该基体聚合物易混合的聚合物嵌段，在此被称为“亲嵌段”。该两亲嵌段共聚物还包括一种与该基体聚合物不易混合的聚合物嵌段，在此被称为“疏嵌段”。一种示例性两亲嵌段共聚物包括聚氧化こ烯-聚氧化丁烯嵌段共聚物(ΡΕ0-ΡΒ0)、聚甲基丙烯酸甲酯-聚丁ニ烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物、或者它的ー种组合。该磨料物品可以是ー种涂覆的磨料物品，其中这些磨料颗粒通过该粘合剂粘结到一种背衬上。在示例性的方法中，一种粘合剂配制物可以涂覆到ー个基底上，该粘合剂配制物包括一种能够固化形成该基体聚合物的聚合物前体，并且包括一种两亲的嵌段共聚物。在一个实例中，该粘合剂配制物可以与磨料颗粒相混合以形成一种涂覆在该背衬上的浆料。在另ー个实例中，该粘合剂配制物可以作为ー种制作涂层来施加并且这些磨料颗粒被布置在该涂层之中。在另外ー个实例中，该粘合剂配制物可以作为一种胶料涂层施加在所布置的磨料颗粒上或者可以作为底面涂层施加在一个这些磨料颗粒的背衬的相反侧面上。在另外一个实例中，该粘合剂配制物可以作为ー个顺性层(compliant)施加，该顺性层被布置在ー个制作涂层与一个背衬之间。一旦被涂覆，可以将该粘合剂配制物如通过热固化、辐射固化、或它们的一种组合来进行固化。在一个实例中，使用ー种包括基体聚合物以及ー种两亲嵌段共聚物的粘合剂将磨料颗粒粘结在ー个背衬上。在一个实施方案中，粘结了这些磨料颗粒的粘合剂是由ー种固化的粘合剂配制物形成的。该粘合剂配制物包括固化形成该基体聚合物的多种前体。此外，该粘合剂配制物包括该两亲嵌段共聚物。在一个实例中，该基体聚合物是选自下组的树脂，该组由以下各项组成酚醛树 月旨、脲甲醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酰胺树脂、硅氧烷树脂、异氰尿酸酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰亚胺树脂、或它们的任ー组合。具体地说，该粘合剂配制物可以包括一种阳离子可固化的组分，如ー种环氧组分。在另外ー个实例中，该粘合剂配制物可以包括ー种自由基可固化的组分，如一种烯键式不饱和的组分，例如一种丙烯酸酯组分或一种丙烯酰胺组分。一种示例性的酚醛树脂包括甲阶酚醛树脂以及线性酚醛。甲阶酚醛树脂酚醛树脂可以是碱性催化的并且具有的甲醛与苯酚的比率是大于或等于一，如从I: I到3: I。线性酚醛树脂可以是酸催化的并且具有的甲醛与苯酚的比率是小于一，如从O. 5:1到O. 8: I。ー种环氧树脂可以包括ー种芳香族的环氧化物或ー种脂肪族的环氧化物。芳香族的环氧化物组分包括ー个或多个环氧基以及ー个或多个芳环。一种实例的芳香族环氧化物包括衍生自一种多酚的环氧化物，例如衍生自双酚A (4，4’ -异亚丙基ニ苯酚)、双酚F (双[4-羟苯基]甲烷)、双酚S (4，4’-磺酰基联苯酚)、4，4’-亚环己基双酚、4，4’-联苯酚、4，4’-(9-亚芴基)联苯酚、或它们的任ー组合。该双酚可以是烷氧基化的(例如，こ氧基化的或丙氧基化的)或卤化的(例如，溴化的)。双酚环氧化物的实例包括双酚A ニ缩水甘油酷，如双酚A或双酚F的ニ缩水甘油醚。ー种芳香族环氧化物的另外的实例包括三苯基甲烷三缩水甘油基醚、1，1，I-三(对-羟苯基)こ烷三缩水甘油基醚、或ー种衍生自单苯酚的芳香族环氧化物，例如延伸自间苯ニ酚(例如，间苯ニ酚ニ缩水甘油基醚)或氢醌(例如，氢醌ニ缩水甘油基醚)。另ー个实例是壬基酚缩水甘油醚。此外，ー种芳香族环氧化物的实例包括环氧线性酚醛，例如，苯酚环氧线性酚醛以及苯甲酚环氧线性酚醛。脂肪族环氧组分具有一个或多个环氧基并且不含有芳族环。用于基体聚合物的聚合物前体可以包括ー种或多种脂肪族环氧化物。脂肪族环氧化物的实例包括C2-C30烷基的缩水甘油醚；C3-C30烷基的1，2环氧化物；ー种脂肪醇或多元醇的单或多缩水甘油基醚，这些脂肪醇或多元醇如1，4-丁ニ醇、新戊ニ醇、环己烷ニ甲醇、ニ溴新戊ニ醇、三羟甲基丙烷、聚氧化丁烯(polytetramethylene oxide)、聚氧化こ烯、聚氧化丙烯、甘油、以及烧氧基化的脂肪醇；或多元醇。在一个实施方案中，该脂肪族环氧化物包括一种或多种脂环族环状结构。例如，该脂肪族环氧化物可以具有一个或多个环氧己烷结构，例如两个环氧己烷结构。包括ー种环状结构的脂肪族环氧化物的实例包括氢化的双酚Aニ缩水甘油醚、氢化的双酚Fニ缩水甘油醚、氢化的双酚Sニ缩水甘油醚、双(4-羟基环己基)甲烷ニ缩水甘油醚、2，2-双(4-羟基环己基)丙烷ニ缩水甘油醚、3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己烷羧酸酷、3，4-环氧-6-甲基环己基甲基-3，4-环氧-6-甲基环己烷羧酸盐、ニ(3，4-环氧环己基甲基)己ニ酸酷、ニ(3，4-环氧-6-甲基环己基甲基)己ニ酸酷、こ烯双(3，4-环氧环己烷羧酸盐)、こニ醇ニ(3，4-环氧环己基甲基)醚、或2-(3，4-环氧环己基-5，5-螺-3，4环氧)环己焼-I, 3- ニ卩惡烧。在一种或多种阳离子可固化组分之外或对其取而代之，该粘合剂配制物可以包括ー种或多种自由基可固化组分，例如，具有一个或多个烯键式不饱和基团的ー种或多种自由基可聚合组分，如(甲基)丙烯酸酯(即，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酷)官能组分。
ー种单官能烯键式不饱和组分的实例包括丙烯酰胺、N，N- ニ甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰吗啉、7-氨基-3，7-ニ甲基辛基(甲基)丙烯酸酷、异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、异冰片基氧代こ基(甲基)丙烯酸酷、异冰片基(甲基)丙烯酸酷、2-こ基己基(甲基)丙烯酸酯、こ基ニ甘醇(甲基)丙烯酸酯、叔辛基(甲基)丙烯酰胺、ニ丙酮(甲基)丙烯酰胺、ニ甲基氨こ基(甲基)丙烯酸酯、ニこ基氨こ基(甲基)丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、双环戊ニ烯(甲基)丙烯酸酯、ニ环戊烯基氧代こ基(甲基)丙烯酸酯、ニ环戊烯基(甲基)丙烯酸酷、N，N-ニ甲基(甲基)丙烯酰胺、四氯苯基(甲基)丙烯酸酷、2-四氯苯氧こ基(甲基)丙烯酸酯、四氢糠基(甲基)丙烯酸酯、四溴苯基(甲基)丙烯酸酷、2-四溴苯氧こ基(甲基)丙烯酸酷、2-三氯苯氧こ基(甲基)丙烯酸酯、三溴苯基(甲基)丙烯酸酷、2-三溴苯氧こ基(甲基)丙烯酸酷、2-羟こ基(甲基)丙烯酸酷、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、こ烯基己内酰胺、N-こ烯吡咯烷酮、苯氧こ基(甲基)丙烯酸酯、丁氧こ基(甲基)丙烯酸酯、五氯苯基(甲基)丙烯酸酯、五溴苯基(甲基)丙烯酸酯、聚こニ醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙ニ醇单(甲基)丙烯酸酯、冰片基(甲基)丙烯酸酯、甲基三亚こ基ニ甘醇(甲基)丙烯酸酯、或它们的任ー组合。ー种多官能烯键式不饱和组分的实例包括こニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、ニ环戊烯基ニ(甲基)丙烯酸酯、三こニ醇ニ丙烯酸酯、四こニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷ニ基ニ亚甲基ニ(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、こ氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、新戊基ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、双酚A ニ缩水甘油醚的双-終端(甲基)丙烯酸加合物、1，4-丁ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酷、1，6_己ニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、聚こニ醇ニ(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酷-官能的季戊四醇衍生物(例如，季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、ニ季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、ニ季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、或ニ季戊四醇四(甲基)丙烯酸酷)、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、こ氧基化的双酚A ニ(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的双酚A ニ(甲基)丙烯酸酷、こ氧基化的氢化的双酚A ニ(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的-改性的氢化的双酚A ニ(甲基)丙烯酸酯、こ氧基化的双酚F ニ(甲基)丙烯酸酯、或它们的任ー组合。在一个实施方案中，该粘合剂配制物包括ー种或多种组分，这些组分具有至少3个(甲基)丙烯酸酯基团，例如，3至6个(甲基)丙烯酸酯基团，或5至6个(甲基)丙烯酸酷基团。
例如，ー种硅氧烷树脂可以包括聚烷基硅氧烷类，如由ー种前体形成的硅氧烷聚合物，该如体是如~■甲基娃氧烧、~■こ基娃氧烧、_■丙基娃氧烧、甲基こ基娃氧烧、甲基丙基硅氧烷、或它们的任ー组合。在ー个具体的实施方案中，该聚烷基硅氧烷包括ー种聚ニ烷基硅氧烷，如聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)。在另ー个实例中，该硅氧烷聚合物可以包括ー种极性硅氧烷，如包括卤化物官能团(如氯和氟)的硅氧烷，或者包括苯基官能团的硅氧烷。例如，该硅氧烷可以包括三氟丙基基甲基硅氧烷聚合物。在另ー个示例性实施方案中，该硅氧烷可以包括聚苯甲基硅氧烷。根据催化试剂和聚合物的类型，该粘合剂配制物可以是可热固化的或可以通过光化学辐射固化，如紫外线辐射，以形成该粘合剤。 该粘合剂配制物还可以包括催化剂和引发剂。例如，一种阳离子引发剂可以催化在阳离子可聚合的组分之间的催化反应。ー种自由基引发剂可以激活多种自由基可聚合组分的自由基聚合。该引发剂可以通过热能或光化学辐射而被活化。例如，一种引发剂可以包括一种阳离子光敏引发剂，当暴露于光化学辐射时，该阳离子光敏引发剂催化阳离子聚合反应。在另一个实例中，该引发剂可以包括ー种自由基光敏引发剂，当暴露于光化学辐射时该自由基光敏弓丨发剂引发自由基聚合反应。光化学辐射包括粒子或非粒子辐射并且旨在包括电子束福射和电磁福射。在ー个具体实施方案中，电磁福射包括具有在约IOOnm至约700nm范围内的至少ー个波长的辐射，并且，具体地讲，波长是在电磁波谱的紫外线范围内。阳离子光敏引发剂可以是形成活性种类的材料，这些活性种类如果被暴露于光化学辐射中，能够至少部分地将环氧化物或氧杂环丁烷类聚合。例如，一种阳离子光敏引发剂可以，在曝露于光化学辐射时，形成可以引发多种阳离子可聚合的组分(如，环氧化物或氧杂环丁烷类)的反应。阳离子光敏引发剂的实例包括例如具有弱亲核性阴离子的鎗盐。一个实例包括齒鐵盐、氧碘(iodosyl)盐、锍盐、氧化锍(sulfoxonium)盐、或重氮盐、或它们的任ー组合。阳离子光敏弓I发剂的其他实例包括金属茂盐。在具体的实例中，该粘合剂配制物包括相对于该复合的粘合剂配制物的总重量的约O. lwt%到约15wt%的一种或多种阳离子光敏引发剂,例如约lwt%到约10wt%。该粘合剂配制物可任选地包括用于光固化自由基多官能丙烯酸酯的光敏引发剂。ー种自由基光敏引发剂的实例包括ニ苯甲酮(例如，ニ苯甲酮，烷基取代的ニ苯甲酮，或烷氧基取代的ニ苯甲酮)；安息香(例如，安息香，安息香醚，如安息香甲醚、安息香こ醚、以及安息香异丙醚、安息香苯基醚、以及安息香こ酸酷)；苯こ酮，如苯こ酮，2，2-ニ甲氧基苯こ酮、4-(苯基硫)苯こ酮、以及1，I- ニ氯苯こ酮；苯偶酰缩酮，如苯偶酰ニ甲基缩酮，以及苯偶酰ニこ基缩酮；蒽醌，如2-甲基蒽醌，2-こ基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、I-氯代蒽醌，以及2-戊基蒽醌；三苯膦膦；苯甲酰基膦氧化物，例如像2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦氧化物；噻吨酮或氧杂蒽酮；吖啶衍生物；吩嗪()衍生物；喹喔啉衍生物；1-苯基-1，2-丙ニ酮-2-0-苯甲酰基肟；1_氨基苯基酮或I-羟苯基酮，如I-羟基环己基苯基酮，苯基(I-羟基异丙基)酮以及4-异丙苯基(I-羟基异丙基)酮；或一种三嗪化合物，例如，4〃'-甲基苯硫基-I - ニ(三氯甲基)-3，5-S-三嗪，S-三嗪-2-(芪)-4，6-双三氯甲基，或对甲氧基苯こ烯基三嗪；或它们的任ー组合。一种示例性的光敏引发剂包括安息香或其衍生物，如α -甲基安息香；α _苯基安息香；α-烯丙基安息香；α-苯甲基安息香；安息香醚，如苯偶酰ニ甲基缩酮(例如，从汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemicals)在商业命名“ IRGACURE 651”下可获得)，安息香甲醚，安息香こ醚，安息香正丁醚；苯こ酮或其衍生物，如2-羟基-2-甲基-I-苯基-I-丙酮(例如，从汽巴精化公司在商业命名“ DARO⑶R 1173”下可获得)以及I-羟基环己基苯基酮(例如，从汽巴精化在商业命名“ IRGACURE 184”下可获得)；2-甲基-1_[4_(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(例如，从汽巴精化公司在商业命名“IRGA⑶RE 907”下可获得)；2-苯甲基-2-( ニ甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1- 丁酮(例如，从汽巴精化公司在商业命名“ IRGA⑶RE 369”下可获得)；或者它们的一种共混物。ー种有用的光敏引发剂包括=Pivaloinこ醚、苯甲醚こ醚；蒽醌，如蒽醌，2-乙基蒽醌，I-氯代蒽醌，1，4- ニ甲基蒽醌，I-甲氧基蒽醌，苯并蒽醌卤甲基三嗪，以及类似物；ニ苯甲酮或其衍生物；以上说明的碘鎗盐或硫鎗盐；一种钛络合物，如双(η 5-2，4-环戊ニ烯基)双[2，-6-ニ氟-3-(1Η-吡咯基)苯基)钛(还是从汽巴精化公司在商业命名“CGI784DC”下可商购的)；一种卤甲基硝基苯如4-溴甲基硝基苯以及类似物；或单或双酰基膦(例如，从汽巴精化公司在商业命名“IRGACURE 1700'“IRGACURE 1800'“IRGACURE1850”、以及“DAR0⑶R 4265”下可获得的)。一种适合的光敏引发剂可以包括上述种类的一种共混物,如ー种α -羟基酮/丙烯酰基磷化氢氧化物共混物(例如从汽巴精化公司在商业命名IRGACURE 2022下可获得的)。另ー种适合的自由基光敏引发剂包括一种离子染料-反离子化合物，这种化合物能够吸收光化射线并且产生自由基，这可以引发这些丙烯酸酯的聚合反应。ー种光敏引发剂可以存在的量值基于该粘合剂配制物的总重量为不大于约20wt%、例如不大于约10wt%、或如不大于约5wt%。例如，ー种光敏引发剂可以存在的量值基于该粘合剂配制物的总重量为O. lwt%到20. 0wt%、如O. lwt%到5. 0wt%、或O. lwt%至
2.0wt%，尽管这些范围外的量值也可以是有用的。在一个实例中，该光敏引发剂存在的量值是至少约O. lwt%、如至少约I. 0wt%,或者处于I. 0wt%到10. 0wt%的量值。该粘合剂配制物还可以包括其他组分，如溶剂类、增塑剂类、交联剂类、链转移剂 类、稳定剂类、分散剂类、固化剂类、反应媒介物类(mediators)、或用于影响分散体的流动性的试剂类。例如，该粘合剂配制物还可以包括ー种或多种选自下组的链转移剂，该组由以下各项组成多元醇、聚胺、直链的或支链的聚こニ醇醚、聚酷、以及聚内酷。例如，该粘合剂配制物可以包括具有一个聚醚主链的ー种组分。具有一个聚醚主链的化合物的一个实例包括聚四亚甲基ニ醇(polytetramethylenediol)、聚四亚甲基ニ醇的缩水甘油醚、聚四亚甲基ニ醇的丙烯酸酯、包含一个或多个聚碳酸酯基团的聚四亚甲基ニ醇、或它们的ー种组合。在一个实施方案中，该外相包括在5wt%与20wt%之间的具有一个聚醚主链的ー种化合物。该外相可以包括一种或多种羟基官能组分。一种羟基官能组分包括单醇(包括一个羟基基团的ー种羟基官能组分)或多元醇(包括多于ー个羟基基团的ー种羟基官能组分)。羟基官能组分的代表性实例包括链烷醇、聚氧化亚烷基ニ醇单烷基醚，亚烷基ニ醇、亚烷基以及芳基亚烷基ニ醇的单烷基醚，如1，2，4-丁三醇、1，2，6-己三醇、1，2，3-庚三醇、2，6_ ニ 甲基-I, 2, 6-己ニ醇、(2R, 3R) - (-) ~2~ 节氧基-I, 3, 4- 丁ニ醇、1，2, 3-己ニ醇、1，2，3-丁三醇、3-甲基-1，3，5-戊三醇、1，2，3-环己三醇、1，3，5-环己三醇、3，7，11，15-四甲基-I, 2，3-十六烷三醇、2-羟甲基四氢吡喃_3，4，5-三醇、2，2，4，4-四甲基-I, 3-环丁烧ニ醇、1，3-环戍ニ醇、反式-1，2-环辛烧ニ醇、1，16-十六烧ニ醇、3，6- ニ噻-1，8-辛ニ醇、2-丁炔-1,4-ニ醇、1,2-或 1,3-丙ニ醇、1,2-或 1,4-丁ニ醇、1,5-戊ニ醇、1,6-己ニ醇、1，7-庚ニ醇、1，8-辛ニ醇、1，9-壬ニ醇、I-苯基-1，2-こニ醇、1，2-环己ニ醇、1，5-十氢化萘ニ醇、2，5- ニ甲基-3-己块-2，5- ニ醇、2，2, 4- ニ甲基戍烧-I, 3- ニ醇、新戍ニ醇、2_こ基-I, 3-己ニ醇、2，7_ ニ甲基_3，5-羊ニ块-2-7- ニ醇、2，3- 丁ニ醇、1，4-环己烧ニ甲醇、分子量为从约200到约10，000的聚氧こ烯或聚氧丙ニ醇或三醇、具有变化分子量的聚丁ニ醇、聚(氧こ烯-氧丁烯)随机的或嵌段的共聚物，通过こ烯基こ酸酯共聚物的水解作用或部分水解作用形成的、含侧链的羟基基团的共聚物，含侧链的羟基基团的聚こ烯こ缩醛树脂，羟基-官能的(例如，羟基-封端的)聚酯或羟基-官能的(例如，羟基-封端的)聚内酯，脂肪族的聚碳酸酯多元醇(例如，ー种脂肪族的聚碳酸酯ニ醇)，羟基-官能的(例如羟基-封端的)聚醚(例如聚四氢呋喃多元醇，具有的数均分子量是在150-4000g/mol、150-1500g/mol、或150_750g/mol的范围内)，或它们的ー种组合。一种示例性的多元醇进一歩包括脂肪族的多元醇，如甘油、三羟甲基丙烷，或还有糖醇，如赤藻糖醇、木糖醇、甘露醇、或山梨醇。在多个具体实施方式
中，该粘合剂配制物包括一种或多种脂环族的多元醇，如1，4-环己烷-ニ甲醇、蔗糖、或4，8-双(羟甲基)三环(5，2，1，0)癸烷。一种适合的聚醚具体地包括通过在多元醇(例如，上述多元醇；聚こニ醇醚、聚こニ醇、聚丙ニ醇、或聚丁ニ醇、或它们的一种共聚物)的存在下进行开环聚合反应可获得的直链的或支链的聚こニ醇醚。另ー种适合的聚酯包括一种基于多元醇和脂肪族的、脂环族的、或芳香族的多官能羧酸(例如，ニ羧酸)的聚酯，或者确切地说所有的对应的在18° C到300° C，典型地18° C到150° C的温度下为液体的饱和聚酷典型地琥珀酸酷、戊ニ酸酷、己ニ酸酷、柠檬酸酷、邻苯ニ甲酸酷、间苯ニ甲酸酷、对苯ニ甲酸酷、或相应的氢化产物的酷，其中该醇组分是主要由单体的多元醇和聚合物的多元醇构成，例如上述种类那些的构成。另外ー种聚酯包括脂肪族的聚内酯，如ε -聚己酸内酷、或聚碳酸酷，这些例如是通过ニ醇与碳酰氯的缩聚作用可获得的。对于粘合剂配制物，可以使用具有的平均分子量是从500到100，000的双酚A的聚碳酸酷。在一个实施方案中，这些组合物可以包括相对于该粘合剂配制物的总重量的不大于约15wt%,如，不大于约10wt%,不大于约6wt%,不大于约4wt%,不大约2wt%,或约0wt%的羟基官能组分。在一个实例中，该粘合剂配制物没有实质性量值的羟基官能组分。用于使用环氧烷来制造缩合产物的羟基或胺官能有机化合物的实例包括具有3到20个碳原子的多元醇、(C8-C18)脂肪酸(C1-C8)链烷醇酰胺，如脂肪酸こ醇酰胺、脂肪醇、烷基酚、具有2到5个碳原子的ニ胺。此类化合物与氧化烯，如氧化こ烯、氧化丙烯、或它们的混合物发生反应。该反应可以按羟基或含胺的有机化合物与氧化烯的例如为1:2到1:65的摩尔比来发生。该缩合产物典型地具有的重均分子量是约500到约10，000，并且可以是支链的、环的、直链的、以及或者均聚物、共聚物、或三聚物。该粘合剂配制物可以进一歩包括ー种分散剂，用于与微粒填充剂的表面相互作用并且对其改性。例如，ー种分散剂可以包括有机硅氧烷、功能化的有机硅氧烷、烷基-取代吡咯烷酮、聚氧化烯醚、环氧こ烷环氧丙烷共聚物、或它们的ー种组合。对于不同的微粒填充剂，并且具体是对于娃石填充剂，一种适合的表面改性剂包括娃氧烧。适合的阴离子分散剂的实例包括(C8-C16)烷基苯磺酸酷、(C8-C16)烷磺酸酷、(C8-C18) α-烯烃磺酸酷、α-磺酸基(C8-C16)脂肪酸甲酷、(C8-C16)脂肪醇硫酸酷、単-或ニ-烷基磺基琥珀酸酷(其中每个烷基独立地是ー个(C8-C16)烷基)、烷基醚硫酸盐、羧酸或异硫代硫酸盐(具有约8到约18个碳的脂肪链)的(C8-C16)盐，例如ニこ基己基磺基琥珀酸钠、甲基苯基磺酸钠、或双(2-こ基己基)磺基琥珀酸钠(例如，Aerosol OT或Α0Τ) ο分散剂的量的范围是从0wt%至5wt%。更典型地，分散剂的量是在O. lwt%与2wt% 之间。典型地这些硅烷使用的浓度是从40mol%至200mol%，并且具体地是相对于纳米尺寸的微粒填充剂的表面上的表面活性位点的分子数量的60mol%至150mol%。总体上讲，该粘合剂配制物包括基于该粘合剂配制物的总重量不大于约5wt%的分散剂，如约O. lwt%至约
5.0wt%的分散剂。除了该基体聚合物之外，该粘合剂配制物进ー步包括该两亲嵌段共聚物。该两亲嵌段共聚物包括至少ー个与该基体聚合物易混合的嵌段以及至少ー个与该基体聚合物不互混的嵌段。一个“亲嵌段”是ー种与该基体聚合物易混合的嵌段，而ー种“疏嵌段”是ー种与该基体聚合物不互混的嵌段。亲嵌段和疏嵌段的性质随着该基体聚合物的性质而变化。例如，根据该基体聚合物的性质，一种亲嵌段可以包括聚氧化こ烯、聚氧化丙烯、聚(氧化乙烯-Co-聚氧化丙烯)、聚(氧化こ烯-ran-聚氧化丙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酰胺、或它们的ー种组合。一种示例性的疏嵌段可以包括ー种具有的烷基数目(在该烷基链中碳的数目)为至少4、如至少5、或者甚至至少6的聚烷基氧化物。在一个实例中，该烷基数目是在4与20之间。例如，该疏嵌段可以包括聚氧化丁烯、聚氧化己烯、聚氧化十二碳烯、或它们的任何组合。在另外ー个实例中，该疏嵌段可以包括一种硅氧烷聚合物，如聚ニ甲基硅氧烷、用一种直链的或支链的链烯单体(如聚烯烃、苯こ烯嵌段、聚こ基己基甲基丙烯酸酯、或它们的任ー组合)形成的聚合物。一种示例性的聚烯烃嵌段包括:聚乙烯、聚丙烯、こ烯-丙烯共聚物、こ烯丁烯共聚物、こ烯辛烯共聚物、聚异戊ニ烯、或它们的任ー组合。此类亲嵌段和疏嵌段特别地适合于与包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂、或它们的一种组合的基体聚合物的体系一起使用。这样，一种示例性的两亲嵌段共聚物可以包括聚(氧化こ烯_b-氧化丁烯)嵌段共聚物(ΡΕ0-ΡΒ0)、聚(氧化こ烯-b-氧化己烯)嵌段共聚物(ΡΕ0-ΡΗ0)、聚(甲基丙烯酸甲酷-b_异戊ニ烯嵌段共聚物(PMMA-PI)、聚(甲基丙烯酸甲酷-b-苯こ烯)嵌段共聚物(PMMA-PS)、聚丙烯酰胺改性的PMMA-聚异戊ニ烯嵌段共聚物、聚(こ烯丙烯_b_氧化こ烯)嵌段共聚物(PEP-PEO)、聚(丁ニ烯-b-氧化こ烯)嵌段共聚物(PB-PEO)、聚(异戊ニ稀-b-氧化こ稀)嵌段共聚物(ΡΙ-ΡΕ0)、聚(丁_■稀-Co-苯こ稀-b-PMMA)、聚娃氧烧和丙烯酸聚合物的嵌段共聚物、聚丁基丙烯酸酯和PMMA的嵌段共聚物、其嵌段三共聚物、如聚甲基丙烯酸甲酯-聚丁ニ烯-聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物(PMMA-PB-PMMA)、或它们的任ー组合。具体地说，该亲嵌段可以包括的单体单元的数目是处于15到85的范围内。该疏嵌段可以包括的单体单元的数目是处于15到85的范围内。在一个实例中，该亲嵌段包括与该疏嵌段相比更大数目的单体单元。例如，该亲嵌段可以具有的平均分子量是750到100, 000。该疏嵌段可以具有的平均分子量是处于1，000到30，000的范围内。具体地说，该两亲嵌段共聚物与该基体聚合物前体在固化之前进行混合。这样，这些两亲嵌段共聚物被分散在该粘合剂配制物之内。一旦被固化，该两亲嵌段共聚物形成了其中该疏嵌段聚合物被该亲嵌段包围的区域，它们与该基体聚合物直接接触。这些区域的性质可以是球形的或者可以是长形管状结构。在任ー情况下，被定义为两亲嵌段共聚物区域的截面直径的特征直径可以是不大于100纳米。例如，该区域的直径可以是处于10纳米与50纳米的范围内。此外，该两亲嵌段共聚物可以包括在该粘合剂配制物中，其量值是基于该基体聚合物的重量在O. 5wt%到10wt%的范围内。例如，该粘合剂配制物可以包括的两亲嵌段共聚物的量值是基于该基体聚合物的重量在I. 0wt%到8wt%的范围内，如I. 5wt%到6. 5wt%的范围内。该粘合剂配制物可以进ー步包括微粒填充剂，如纳米粒子填充剂(即，纳米尺寸的 微粒填充剂)。该微粒填充剂可以由以下各项形成无机颗粒，例如像金属(例如像钢、银、或金)、或金属络合物(例如像，金属氧化物、金属氢氧化物、金属硫化物、金属齒素络合物、金属碳化物、金属磷酸盐)、无机盐(像，例如CaC03)、陶瓷、或它们的任ー组合的颗粒。金属氧化物的实例是 ZnO> CdO> Si02、TiO2> ZrO2> CeO2> SnO2> MoO3> WO3> Al2O3' In2O3' La2O3' Fe2O3'CuO、Ta2O5, Sb203、Sb2O5、或它们的ー种组合。包含不同的金属的混合氧化物也是可以存在的。这些纳米颗粒可以包括例如选自下组的颗粒，该组由以下各项组成ZnO、Si02、Ti02、Zr02、Sn02、Al203、共形成的硅石氧化铝以及它们的混合物。通过基于溶剂的方法(如溶胶形成的以及溶胶凝胶形成的陶瓷)形成的微粒填充剂是特别适合用于在复合粘合剂中使用的。在水溶液中的胶体硅石在这样的商业命名如“LUD0X”(德拉华州威耳明顿的杜邦公司)、“NYAC0L”(麻萨诸塞州阿什兰的Nyacol公司)、以及“NALC0”(伊利诺州橡树溪的纳尔科化工有限公司(Nalco Chemical Co.))下是可商购的。许多可商购的溶胶是碱性的，是通过碱来进行稳定的，如氢氧化钠、氢氧化钾、或氢氧化铵。尤其适当的是溶胶形成的硅石以及溶胶形成氧化铝。这些溶胶可以通过将ー种或多种适当的表面处理试剂与该溶胶中的无机氧化物基底颗粒进行反应来官能化。在ー个具体的实施方案中，该微粒填充剂是亚微米级的。例如，该微米填充剂可以是纳米级的填充剂，如具有的平均颗粒大小是约3nm到约500nm的微米填充剂。在ー个示例性实施方案中，该微粒填充剂具有约3nm至约200nm的平均粒径,如约3nm至约IOOnm,约3nm至约50nm,约8nm至约30nm,或约IOnm至约25nm。在多个具体实施方案中，该平均粒径是不大于约500nm，如不大于约200nm，小于约lOOnm，或不大于约50nm。对于微粒填充齐U，其平均颗粒大小可以被定义为与ー个小角度中子散射(SANS)分布曲线中的峰值体积分数相对应的颗粒尺寸或者与该SANS分布曲线中的O. 5总体积分数相对应的颗粒尺寸。该微粒填充剂的特征还可以为ー个窄的分布曲线，该分布曲线具有的半宽是不大于约该平均颗粒尺寸的2. O倍。例如，该办款可以是不大于约I. 5，如不大于约I. O。该分布的半宽是该分布曲线在其最大高度一半处的宽度，如在分布曲线峰值处颗粒分数的一半。在ー个具体的实施方案中，该粒度分布曲线是单模态的。在一个替代实施方案中，该粒度分布在该颗粒尺寸分布中是双模态的基片或具有比一个峰值更多的峰值。
在一个示例性实施方案中，该粘合剂配制物是ー种溶液形成的纳米复合材料，该纳米复合材料是ー种包括聚合组分以及微粒填充剂的配制物，其中该微粒填充剂是在溶液中形成的并且保持在溶液中直至它被结合到该粘合剂配制物中。例如，该微粒填充剂是在ー种水溶液中制备的并且将其与该基体聚合物进行混合。一种用于制备此类悬浮体的示例性方法包括引入ー种水溶液，如ー种水性硅石溶液；缩聚(polycondensing)该硅酸盐如到3nm到50nm的颗粒尺寸；将所生成的硅溶胶调整到碱性pH ;任选地浓缩该硅胶；将该溶胶与该粘合剂配制物组分进行混合物；并且任选地从该配制物中去除水或其他溶剂组分。例如，引入ー种水性硅酸盐溶液，如ー种碱金属硅酸盐溶液(例如，硅酸钠或硅酸钾溶液)，其浓度基于该溶液的重量是按重量计在20%与50%之间的范围内。将该硅酸盐缩聚到3nm到50nm的颗粒大小，例如通过用酸性离子交換剂来处理该碱金属硅酸盐。将所生成的硅溶胶调整到ー个碱性的PH(例如 ，pH>8)以便稳定对抗存在的颗粒的进ー步缩聚或附聚。可任选地，该溶胶可以例如通过蒸馏典型地浓缩到按重量计约30%到40%的SiO2浓度。将该溶胶与该粘合剂配制物的成分进行混合。此后，从该悬浮体中去除水或其他的溶剂成分。在ー个具体的实施方案中，该悬浮液基本上是不含水的。在ー个具体的实施方案中，该粘合剂配制物包括约10wt%到约90wt%的阳离子可聚合的化合物，不大于约40wt%的自由基可聚合的化合物，约O. 5wt%到10wt%的两亲嵌段共聚物，并且任选地约5wt%到约80wt%的微粒填充剂，这些是基于该粘合剂配制物的总重量。应理解的是这些粘合剂配制物组分的量值总和加到100wt%，并且这样当ー种或多种组分的量值是限定的时候，其他组分的量值相类似，使得这些量值的总和是不大于100wt%。可以将该粘合剂配制物固化以将磨料颗粒粘合成一种磨料物品。这些磨料颗粒可以由以下任何一种磨料颗粒或磨料颗粒的组合物形成，这些磨料颗粒包括硅石、氧化铝(熔融的或烧结的)、氧化锆、氧化锆/氧化铝氧化物类、碳化硅、石榴石、金刚石、立方氮化硼、氮化娃、ニ氧化铺、ニ氧化钛、ニ硼化钛、碳化硼、氧化锡、碳化鹤、碳化钛、氧化铁、氧化铬、火石、金刚砂、它们的团聚体或它们的任ー组合。例如，这些磨料颗粒可以选自下组，该组由以下各项组成硅石、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、氮化硼、石榴石、金刚石、共熔的氧化铝氧化锆、ニ氧化铈、ニ硼化钛、碳化硼、火石、金刚砂、氮氧化铝、或它们的一种共混物。已经通过使用主要由α-氧化铝构成的致密磨料颗粒来产生具体的实施方案。另外，这些磨料颗粒可以包括ー种或多种以上磨料材料颗粒的团聚体。这些磨料颗粒还可以具有ー种特殊的形状。这种形状的一个实例包括杆形、三角形、棱锥形、圆锥形、实心球、空心球或类似形状。可替代地，这些磨料颗粒可以是不规则成形的。这些磨料颗粒总体上具有不大于2000微米的平均粒度，如不大于约1500微米。在另ー个实例中，磨料粒度是不大于约750微米,如不大于约350微米。例如,磨料粒度可以是至少O. I微米，如从约O. I微米至约1500微米，并且更典型地是从约O. I微米至约200微米，或从约I微米至约100微米。这些磨料颗粒的粒度典型地被规定为该磨料颗粒的最长的维度。总体而言，存在粒度的ー个分布范围。在一些情况下，粒度分布是被严格控制的。在包括这些磨料颗粒和该粘合剂配制物的一种共混的磨料楽;料中,这些磨料颗粒提供该磨料浆料的重量的从约10%至约90%，如从约30%至约80%。可替代地，该粘合剂配制物可以涂覆在ー个表面上，并且可以沉积这些磨料颗粒。
包括两亲嵌段共聚物的粘合剂配制物可以用于一种基于浆料的方法中或者可以用作ー个涂层。例如，可以将磨料颗粒与ー种包括两亲嵌段共聚物的粘合剂配制物进行混合以便形成ー种衆料。可以将这样ー种衆料沉积在一个背衬上，如ー个薄膜背衬或者ー种纺织材料上。然后可以将该粘合剂配制物固化如通过热固化或通过暴露于光化学辐射中，这取决于该基体聚合物以及其引发剂或催化剂的性质。在另ー个示例性实施方案中，包括该两亲嵌段共聚物的粘合剂配制物可以涂覆在一个背衬上，并且随后磨料颗粒可以沉积或投射到该涂层上。例如一种粘合剂配制物可以涂覆在一个背衬上并且是在固化粘合剂配制物之前，磨料颗粒可以静电沉积在该粘合剂配制物之上。可以将该粘合剂配制物固化如通过热固化或通过光化学辐射，这取决于该基体聚合物、相关联的催化剂、以及相关联的引发剂。光化辐射包括电磁辐射，如紫外线辐射、或粒子辐射，如电子束辐射。具体地说，该光化学辐射包括紫外线辐射。在另外ー个示例性实施方案中，该粘合剂配制物可以用作一个涂层，如一个背胶料涂层、ー个顺性层、ー个胶料涂层、或ー种饱和剂。例如，可以将该粘合剂配制物施加到一个背衬的背面上。在另ー个实例中，可以将该粘合剂配制物作为ー个顺性层施加到ー个前表面上或者在该制作涂层与该背衬之间的背衬的磨料侧面上。在另外ー个实例中，该粘合剂配制物可以涂覆在沉积的磨料颗粒上以形成一个胶料涂层。在ー个具体的实例中，该粘合剂配制物可以用作ー种饱和剂，用于ー种包括织物的背村。随后使用热固化或通过暴露于光化学辐射中来固化这些涂层，取决于这些嵌段聚合物的性质和催化剂或与该粘合剂配制物相关联的引发剂。图I展示了一个涂覆的磨料物品100的示例性实施方案，它包括固定到一个背衬或支持构件102上的磨料颗粒106。总体上,这些磨料颗粒106可以通过ー个制作涂层104固定到该背衬102上。该制作涂层104包括ー种粘合剂，它是由ー种固化的粘合剂配制物形成的。该涂覆的磨料物品100可以进ー步包括ー个胶料涂层108，这个胶料涂层覆盖该制作涂层104以及这些磨料颗粒106。该胶料涂层108的功能是可以进ー步将这些磨料颗粒106粘结到该背衬102上并且可以提供研磨助剂。该胶料涂层108总体上是由ー种固化的粘合剂配制物形成的，这种固化的粘合剂配制物可以是与该制作涂层粘合剂配制物相同的或者不同的。该涂覆的磨料100还可以任选地包括ー个底面涂层112。该底面涂层112的功能为ー个抗静电层，防止磨料颗粒粘附到该背衬102的底面上，并且防止切屑在铺砂过程中积聚。在另ー个实例中，该底面涂层112可以为该背衬102提供另外的強度，并且可以起作用来保护该背衬102免受环境暴露。在另ー个实例中，该粘合剂配制物可以作用为ー个布置在该制作涂层104与该背衬102之间的顺性层(未展示)。该顺性层可以起作用来释放该制作涂层104与该背衬102之间的应力。该背衬102可以是柔性的或刚性的。该背衬102可以由任何数目的不同材料制 成，包括在涂覆的磨料的制造过程中常规地用作背衬的那些材料。一个示例性的柔性背衬包括一个聚合物膜(包括涂底料的膜)，如聚烯烃膜(例如，包括双轴取向聚丙烯的聚丙烯)、聚酯膜(例如，聚对苯ニ甲酸こニ酷)、或聚酰胺膜；纤维素酯膜；金属箔；网孔材料；泡沫(例如，天然海绵材料或聚氨酯泡沫)；布(例如，由纤维或包括聚酯、尼龙、丝、棉、涤棉、或人造纤维的纱制成的布)；纸；硬化纸；硬化橡胶；硬化纤维；无纺材料；或它们的任何组合；或它们的任何处理的形式。一种布背衬可以是纺织的或者缝编的。在具体实例中，该背衬102是选自下组，该组由以下各项组成纸、聚合物膜、布、棉、涤棉、人造纤维、聚酯、聚-尼龙、硬化橡胶、硬化纤维、金属箔或它们的任何组合。在其他实例中，该背衬102包括聚丙烯薄膜或者聚对苯ニ甲酸こニ酯(PET)薄膜。该背衬102可任选地具有饱和剂、预胶料层、或背胶料层中的至少ー种。这些层的目的典型地是用于密封该背衬102或保护背衬102中的纱线或纤维。如果该背衬102是ー种布质材料，则典型地使用这些层中的至少ー个。可任选地，该粘合剂配制物可以用作ー种饱和剂或一个预胶料的涂层。 该背衬102可以是ー种纤维增强热塑性塑料，或一种无接头的环形带类似地，该背衬102可以是ー种聚合物基底，具有从上面突出的钩状杆。类似地，该背衬102可以是ー种环状的织物。在另ー个实例中，将ー种压カ敏感的粘合剂结合到该涂覆的磨料物品的底面上，使得所生成的涂覆的磨料物品可以固定到一个垫子上。一种示例性的压カ敏感的粘合剂包括胶乳绉片胶、松脂、丙烯酸聚合物、或包括聚丙烯酸酯的酯(例如，聚(丙烯酸丁酯))的共聚物、こ烯醚(例如，聚(こ烯基正丁基醚))、醇酸树脂粘合剂、橡胶型黏合剂(例如，天然橡胶、合成橡胶、以及氯化的橡胶)、或它们的ー种混合物。涂覆的磨料物品，如图I的涂覆的磨料物品100可以通过用磨料楽;料的粘合剂配制品来涂覆ー个背衬来形成。任选地，该背衬可以在用该制作涂层涂覆之前用ー个顺性涂层或ー个底面涂层涂覆。典型地，将该粘合剂配制物施加到该背衬上以便形成该制作涂层。在一个实施方案中，这些磨料颗粒与该粘合剂配制物一起施加，其中将这些磨料颗粒与该粘合剂配制物一起共混以便在施加到该背衬上之前形成磨料浆料。可替代地，将该粘合剂配制物施加到该背衬上以形成该制作涂层并且将这些磨料颗粒施加到该制作涂层上，如通过静电和气动的方法。可以将该粘合剂配制物进行固化，如通过热方法或暴露于光化学辐射中。任选地，将ー个胶料涂层施加在该制作涂层以及磨料颗粒上。可以将该胶料涂层在固化该制作涂层之前就进行施加，该制作涂层和胶料涂层同时进行固化。可替代地，在施加该胶料涂层之前就固化该制作涂层，并且将该胶料涂层分开进行固化。在另ー个实例中，这个涂覆的磨料物品可以包括一个施加在该胶料涂层上的超级胶料涂层。该超级胶料涂层可以包括该粘合剂配制物。另外或可替代地，该超级胶料涂层可以包括ー种研磨助剂或ー种抗加载材料。ー种不例性的抗加载材料包括金属娃酸盐、娃石、金属碳酸盐、金属硫酸盐类、或它们的任ー组合。这些金属硅酸盐可以包括或组成为镁硅酸盐、钾铝硅酸盐、铝硅酸盐、钙硅酸盐、或它们的任ー组合。在一个实施方案中，该镁硅酸盐包括滑石，钾铝硅酸盐包括云母，铝硅酸盐包括粘土，并且钙硅酸盐包括硅灰石。这些硅石可以选自下组，该组由以下各项组成熔融的硅石、烟雾硅胶、以及沉淀的非晶相硅石。这些金属碳酸盐可以包括碳酸钙。这些金属硫酸盐可以包括含水的硫酸钙或无水的硫酸钙。在另外ー个实例中，该抗加载的材料可以包括一种长链脂肪酸的金属盐，如ー种金属硬脂酸盐，例如钠、钙、锌、或镁的硬脂酸盐。形成该制作涂层、胶料涂层、顺性涂层、或底面涂层的粘合剂配制物可以包括ー种基体聚合物以及ー种两亲嵌段共聚物。该粘合剂配制物可以包括亚微米的微粒填充剂，如纳米级的微粒填充剂，具有ー个窄的颗粒尺寸分布。在ー个具体的实施方案中，将该粘合剂配制物固化以形成该胶料涂层。在另ー个实施方案中，将该粘合剂配制物固化以形成该制作涂层。可替代地，可以将该粘合剂配制物固化以形成任选的顺性涂层或任选的底面涂层。在ー个额外的实施方案中，包括该两亲嵌段共聚物的粘合剂配制物可以找到在エ程磨料中的具体使用，这些工程磨料包括使用该粘合剂配制物在该背衬上形成的表面特征的ー个图案。在图2中展示了ー个工程化或结构化的磨料的示例性实施方案。工程化或结构化的磨料200是包括成形的结构的涂覆的磨料，该结构沉积在一个背衬上。这个结构化的磨料包括背衬202以及包括磨料颗粒的层204。该背衬202由以上说明的与图I的背衬102相关的材料形成。将层204图案化为具有表面结构206。例如，该粘合剂配制物的一部分可以形成为半球、角锥、排、棱柱、其截头体、或它们的任ー组合。在ー个具体实例中，可以将ー种浆料的形式的粘合剂配制物和磨料颗粒施加到ー个背衬上并且可以将ー个图案压印、冲压、或压制到该浆料中。 层204可以被形成为ー个或多个涂层。例如，层204可以包括ー个制作涂层，可任选地，ー个胶料涂层，并且任选地ー个超级胶料涂层。层204总体上包括磨料颗粒以及ー种粘合剂。在一个示例性实施方案中，将这些磨料颗粒与该粘合剂配制物共混以形成磨料衆料。可替代地，在该粘合剂涂覆到该背衬202上之后，将这些磨料颗粒施加到该粘合剂上。可任选地，一种功能性的粉末可以被施加在层204上以防止层204粘在该形成图案的工具上。该粘合剂可以由ー种固化的粘合剂配制物形成，该配制物包括一种基体聚合物以及ー种两亲的聚合物。该结构化的磨料物品200可任选地包括顺性的涂层以及底面涂层(未示出)。这些涂层可以如以上说明的起作用。在另外ー个实例中，可以将粘合剂配制物用于形成粘结的磨料物品，如在图3中所展示的磨料物品300。在ー个具体的实施方案中，将该粘合剂配制物和磨料颗粒共混以形成磨料浆料。将该磨料浆料施加到一个模具上并且将该胶体的粘合剂配制物固化。所生成的磨料物品，如物品300，包括由该粘合剂粘结的处于ー种希望的形状的磨料颗粒。在ー个具体的实施方案中，该磨料物品是通过将两亲嵌段共聚物与聚合物前体以及其他组分进行共混而形成的。例如，将ー种环氧前体与两亲嵌段共聚物进行混合以形成一种粘合剂配制物。将该粘合剂配制物施加到ー个基底上，如一个背衬或施加到一个模具上。还将磨料颗粒施加到该基底上，或者作为包括粘合剂配制物的浆料的一部分或者与该粘合剂配制物分开。将该粘合剂配制物固化。例如，可以将该粘合剂配制物热固化。在另一个实例中，该粘合剂配制物可以通过暴露于辐射(如光化学辐射)中进行固化。当该纳米复合材料粘合剂形成一个用于涂覆的磨料物品的制作涂层时，可以将该纳米复合材料粘合剂配制物施加到一个背衬上并且将磨料颗粒施加在该配制物上。可替代地，可以将该粘合剂配制物施加在这些磨料颗粒上以便形成一个胶料涂层。在另ー个实例中，可以将该粘合剂配制物和这些磨料颗粒进行共混并且同时施加以便在ー个基底上形成一个涂层或填充ー个模具。总体上，可以使用热能或光化学辐射(如紫外线辐射)来固化该粘合剂配制物。以上说明的粘合剂配制物、粘合剂、磨料物品、以及其形成方法的实施方案是特别有利的。例如，由以上说明的粘合剂配制物形成的磨料物品可以展示出低的磨料颗粒损失，从而产生改进的表面品质。例如，当使用细磨料颗粒(如，不大于200微米的磨料颗粒)时，改进了金属エ件上透镜的光学品质或光滑处理(finish)。另外，某些实施方案改进了磨料物品的寿命，从而产生了研磨和抛光步骤的成本的下降，并且因此降低了生产成本。在一个实例中，以上说明的磨料物品提供了具有ー种所希望表面特征的抛光的表面。例如，以上说明的磨料物品提供了ー种希望的Rz性能，这在以下这些实例中进行了定、义。在ー个具体的实例中，该粘合剂展示的Rz指数是不大于约100微英寸，如通过以下在实例部分中说明的Rz指数实验中定义的。例如，该粘合剂的Rz指数可以是不大于约75微英寸，如不大于约50微英寸，或者不大于约45微英寸。具体地说，该Rz指数可以是不大于10微英寸，如不大于5微英寸。在另外ー个示例性实施方案中，由以上说明的粘合剂配制物形成的涂覆的磨料物品可以展示出希望的原料切削率。例如，原料去除性能(Stock Removal Performance)可以如以下在这些实例中说明的来进行确定。例如，该原料去除性能是至少约O. 7克(g)，如通过以下在实例部分中说明的原料去除性能试验中測定的。例如，该原料去除性能可以是至少约O. 9g,如至少约I. Og,或至少约I. lg。此外，由包括两亲嵌段共聚物的上述粘合剂配制物形成的涂覆的磨料物品展现出所希望的磨料颗粒的保留。ー种可能的解释是抗冲击或抗开裂。在一种粘合剂配制物内的开裂蔓延可能导致磨料颗粒的损失，从而导致減少的磨耗速率以及在一个磨蚀的物品中可能的表面缺陷。由上述粘合剂配制物形成的涂覆的磨料物品展现出希望的抗冲击性，例如，如以下说明的测定的低冲击压印指数(Impact Imprint Index)。例如,该粘合剂配制物的冲击压印指数可以是不大于15mm,如不大于13mm,或者甚至不大于12. 5mm。实例实例 I粘合剂性能可以基于对产生自冲击的损害的耐受性来进行測定。例如，该粘合剂可以使用ー个冲击测试来进行测试。粘合剂配制物被制备且通过ー个拉伸棒(drawdownbar)以15密尔的厚度涂覆在ー个冷轧钢板上。将该基底钢板通过DA砂磨机使用P320号砂砾NORTON A275盘来进行砂磨，并且然后在用一种粘合剂配制物涂覆之前使用异丙醇清洁3次。将这些涂覆的板在4英寸-磅的加载下使用一台Gardner Drop试验仪器(类似于在ASTM D 2794-93中说明的仪器)进行测试。该金属球冲击该板的没有涂层的ー侧。在冲击之后，在视觉上观察并測量通过冲击造成的在该涂层上压印的直径。运行至少三个重复并测定平均直径。此外，通过在标准磨料物品的构形中测试粘合剂配制物来确定粘合剂的性能。在ー个具体测试中，该粘合剂配制物被用作磨料颗粒上的一个胶料涂层以及制作涂层。这些磨料颗粒是来自Treibacher (BFRPL) P180砂砾的80微米热处理的半易碎的氧化铝，并且该制作涂层是由紫外线可固化的丙烯酸酯来形成的。这些磨料颗粒和制作涂层覆盖在ー个聚酯背衬上。将具有I英寸乘30英寸尺寸的一个磨料带放在一个微型精加工试验装置中。将由球墨铸铁形成的2英寸的直径的エ件环插入到该装置中。在试验过程中，该エ件围绕其中心轴线在两个方向上旋转并且沿着该中心轴线往复振动。将矿质密封油作为ー种冷却剂施加在该エ件上。由分段的印度石形成的一个靴形件为该磨料带提供背支撑。该微型精加エ设置包括2. 25的环速度设置、4. 5的振动速度设置、以及95磅/平方英寸的压カ设置。在测试之前，使用ー个100微米的薄膜(Q151)来将这些エ件环进行预处理，并且然后使用一个非磨料清洁器进行洗涤并且进行空气干燥。进行环和环表面的初始测量。使用Mettler Toledo XP404S天平测量该环的重量。使用一台Mahr M2粗糙度仪(perthometer)来測量其表面品质。将这些环安装在该装置中并且插入磨料帯。将这些环在每个方向上研磨5秒并且然后进行冲洗和測量。通过该环表面的Rz以及从该环上去除的原料测定该粘合剂的Rz性能以及原料去除性能。Rz是ー个表面的平均最大高度。Rz性能測量了粘合剂配制物对エ件Rz度量的影响。原料去除性能測量了粘合剂配制物对研磨效率的影响。
用ー种从Archema可获得的丙烯酸酯树脂以及Nanostrengtht M52N、两亲嵌段共聚物(包括聚甲基丙烯酸甲酯嵌段以及聚丁ニ烯嵌段)来制备ー个样品(涂层2)。还制备了一个不含两亲嵌段共聚物的对比配制物(涂层I)。表I展示了该涂层配制物以及相关联的冲击压印指数、原料去除性能、以及Rz指数。表I粘合剂配制物的冲击压印性能以及磨料测试
^ Γ _ [===]
三(2-羟乙基)异氰尿 ，AぅI
ノレ ニ，レ 沙多玛(Sartomer)18.79%18.24%
—酸酯三丙烯酸酯____ _
娃烷处理过的三水_ ,I
A ^ , Λ圣戈班31.94%31,01%
一_合氧化铝三羟甲基丙烷三丙つI
ム沙多玛43.84%42.56%
鋒酸酯_ _2-羟基-2-甲基小笨^I
冬f 巴5.01%4.86%
基-1-丙酮I
空气产品(AirI
Dvnol 6040.12%().120
Products)I
BYKA501BYK0.31%0.3% I
Nanostrength M52NArchema-2.91% I
—对涂层的冲击压印的平均直径，mm__17.1 ±0.5 _ 12.4 土 0.7
_ 原料去除性能》g _ 0.839 ± 0.008 0.979 士 0.064]
表面光洁度，Rz指数(微■英寸)4.489±0.316 4,007 士 0,480 |
:0095]
由于涂层I的脆性，对于冲击测试仅成功地实现了三次测试。关于其他方面，在直径测量或移动的过程中在接触时从冲击产生的开裂迅速蔓延。涂层2易于处理的并且实现了 6次測量。通过添加嵌段共聚物M52N来增强涂层韧性在视觉上得到了操作人员的见证。该表通过冲击测试结果展示了 M52N对粘合剂的影响，以及研磨性能。通过M52N的3%的加载，在原料去除中存在17%的增加，具有相等的或稍好的表面光洁度。实例 2使用环氧化物和丙烯酸酯作为基底辊上的ー个胶料涂层(带有磨料颗粒以及ー个制作涂层)。这些磨料颗粒是来自Fujimi的JIS 1000白色氧化铝，并且该制作涂层是由紫外线可固化的树脂粘合剂来形成的。将这些磨料颗粒和制作涂层覆盖在ー个3-密尔的聚酯背衬上。本发明的样品(胶料2)包括在该胶料树脂中3%的嵌段共聚物Fortegra 100。为了对比，将ー个样品(胶料I)用ー个包括纳米级颗粒填充剂的胶料涂层涂覆。下表2中提供了这些配制物。Nanopox A610包括3，4_环氧环己基甲基_3，4_环氧环己烧羧酸酯以及40wt%的纳米级胶体娃石微粒填充剂。因此，胶料I的纳米填充剂涂在是按重量计约6%。Fortegra100是由陶氏化学供应的ー种嵌段共聚物。从原料去除以及表面光洁度上測量这些样品。将每个涂覆的磨料物品转化成多个5英寸直径的盘并且通过Velcro箍环垫(hoop-up pad)层压在该底面上。将该磨料盘用钩固定到ー个支持Nom>n:K:软侧支持垫上，该垫具有五个孔。用于研磨施加的重量是8. 5磅。该エ件是6英寸Χ24英寸Χ3/16英寸的浇注的丙烯酸板。该磨料物品/支持板在30秒内抵靠在该エ件上移动了 30个行程以便用砂磨该丙烯酸板。ー个行程是操作人员的手以一条直线来回运动的动作。切ロ，即，将丙烯酸板エ件被去除的以重量计的量值，在每30个行程(30秒)持续6个循环总共为3分钟，进行测量。丙烯酸板的重量通过Mettler ToledoModel#P61003-S Scale在对每个研磨周期之前和之后测量以便计算该切ロ。表面光洁度Rz,即，仅磨蚀的丙烯酸板的表面光洁度，在第一和第六次循环之后测量。使用一台Mahr M2粗糙度仪来測量其表面光洁度。Rz是五个顺序的単独的粗糙度测量结果的平均值。对于每个样品进行五次重复，并且报告以上的平均数据。
表2胶料树脂配制物以及性能
权利要求
1.一种磨料物品，包括通过ー种粘合剂粘结的磨料颗粒，该粘合剂包括ー种基体聚合物以及ー种分散在该基体聚合物内的两亲嵌段共聚物。
2.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该粘合剂包括的两亲嵌段共聚物所处的量值基于该基体聚合物的重量是在O. 5wt%到10wt%的范围内。
3.如权利要求2所述的磨料物品，其中，该量值基于该基体聚合物的重量是在I.Owt%到8wt%的范围内。
4.如权利要求3所述的磨料物品，其中，该量值基于该基体聚合物的重量是在I.5wt%到6. 5wt%的范围内。
5.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该基体聚合物是ー种选自下组的树脂，该组由以下各项组成酚醛树脂、脲甲醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酰胺树脂、硅氧烷树脂、异氰尿酸酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰亚胺树脂、或它们的任ー组ロ ο
6.如权利要求5所述的磨料物品，其中，该基体聚合物包括ー种环氧树脂。
7.如权利要求5所述的磨料物品，其中，该基体聚合物包括ー种丙烯酸树脂。
8.如权利要求5所述的磨料物品，其中，该基体聚合物包括ー种酚醛树脂。
9.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该基体聚合物由一种可热固化的树脂形成。
10.如权利要求I所述的磨料物品，其中，该基体聚合物由一种可辐射固化树脂形成。
11.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该两亲嵌段共聚物包括至少ー个与该基体聚合物易混合的亲嵌段区段以及至少ー个与该基体聚合物不互混的疏嵌段区段。
12.如权利要求11所述的磨料物品，其中，该亲嵌段区段是选自下组，组由以下各项组成聚氧化こ烯、聚氧化丙烯、聚(氧化こ烯-Co-聚氧化丙烯)、聚(氧化こ烯-ran-聚氧化丙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酰胺、或它们的任ー组合。
13.如权利要求11所述的磨料物品，其中，该疏嵌段区段包括ー种聚烷基氧化物，该聚烷基氧化物具有的烷基数目是在4与20之间。
14.如权利要求13所述的磨料物品，其中该烷基数目是至少4。
15.如权利要求11所述的磨料物品，其中，该疏嵌段区段是选自下组，该组由以下各项组成聚硅氧烷、由一种直链的或支链的链烯单体、苯こ烯嵌段、聚醚甲丙烯酸己酷、或它们的任ー组合形成的聚合物。
16.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该两亲嵌段共聚物形成了分散在该基体聚合物内的、具有的直径为不大于IOOnm的多个区域。
17.如权利要求16所述的磨料物品，其中，该直径是在IOnm到50nm的范围内。
18.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，这些磨料颗粒是选自下组，该组由以下各项组成硅石、氧化铝(熔凝的或烧结的)、氧化锆、氧化锆/氧化铝氧化物、碳化硅、石榴石、金刚石、立方氮化硼、氮化硅、ニ氧化铈、ニ氧化钛、ニ硼化钛、碳化硼、氧化锡、碳化钨、碳化钛、氧化铁、氧化铬、燧石、金刚砂、它们的团聚体、或它们的任ー组合。
19.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该磨料物品展示出的原料去除性能是至少1.0克。
20.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该磨料物品展示出的冲击压印指数是不大于15mm。
21.如权利要求1-11中任一项所述的磨料物品，其中，该磨料物品展示出的Rz指数是不大于100微英寸。
22.—种涂覆的磨料物品，包括 一个背衬；以及 通过ー种粘合剂粘结到该背衬上的磨料颗粒，该粘合剂包括ー种基体聚合物以及分散在该基体聚合物内的一种两亲嵌段共聚物。
23.如权利要求22所述的涂覆的磨料物品，其中，该粘合剂包括的两亲嵌段共聚物所处的量值基于该基体聚合物的重量是在O. 5wt%到10wt%的范围内。
24.如权利要求23所述的涂覆的磨料物品，其中该量值基于该基体聚合物的重量是在I.0wt%到8wt%的范围内。
25.如权利要求22所述的涂覆的磨料物品，其中，该基体聚合物是ー种选自下组的树月旨，该组由以下各项组成酚醛树脂、脲甲醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、环氧丙烯酸酯树月旨、丙烯酰胺树脂、硅氧烷树脂、异氰尿酸酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、聚酰亚胺树脂、或它们的任ー组合。
26.如权利要求22所述的涂覆的磨料物品，其中，该基体聚合物由一种可热固化的树脂形成。
27.如权利要求22所述的涂覆的磨料物品，其中，该基体聚合物由一种可辐射固化树脂形成。
28.如权利要求22-27中任一项所述的磨料物品，其中，该两亲嵌段共聚物包括至少ー个与该基体聚合物易混合的亲嵌段区段以及至少ー个与该基体聚合物不互混的疏嵌段区段。
29.如权利要求28所述的涂覆的磨料物品，其中，该亲嵌段区段是选自下组，组由以下各项组成聚氧化こ烯、聚氧化丙烯、聚(氧化こ烯-Co-聚氧化丙烯)、聚(氧化こ烯-ran-聚氧化丙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酰胺、或它们的ー种组合。
30.如权利要求28所述的涂覆的磨料物品，其中，该疏嵌段区段包括一种聚烷基氧化物，该聚烷基氧化物具有的烷基数目是在4与20之间。
31.如权利要求28所述的涂覆的磨料物品，其中，该疏嵌段区段是选自下组，该组由以下各项组成聚硅氧烷、由一种直链的或支链的链烯单体、苯こ烯嵌段、聚醚甲丙烯酸己酷、或它们的任ー组合形成的聚合物。
32.如权利要求22-27中任一项所述的涂覆的磨料物品，其中，该两亲嵌段共聚物形成了分散在该基体聚合物内的、具有的直径为不大于IOOnm的多个区域。
33.如权利要求22-27中任一项所述的涂覆的磨料物品，其中，该涂覆的磨料物品展示出的原料去除性能是至少I. O克。
34.如权利要求22-27中任一项所述的涂覆的磨料物品，其中，该涂覆的磨料物品展示出的冲击压印指数是不大于15mm。
35.如权利要求22-27中任一项所述的磨料物品，其中，该涂覆的磨料物品展示出的Rz指数是不大于100微英寸。
36.如权利要求22-27中任一项所述的涂覆的磨料物品，进ー步包括一种超级胶料涂层。
37.如权利要求36所述的涂覆的磨料物品，其中，该超级胶料涂层包括ー种抗加载的材料。
38.如权利要求37所述的涂覆的磨料产品，其中，该抗荷载剂包括ー种金属硬脂酸盐。
39.ー种形成磨料物品的方法，该方法包括 配置一个背衬； 将ー种浆料涂覆在该背衬上，该浆料包括磨料颗粒以及一种粘合剂配制物，该粘合剂配制物包括一种基体聚合物前体以及ー种两亲嵌段共聚物；并且 将该基体聚合物前体进行固化。
40.如权利要求39所述的方法，进ー步包括将这些磨料颗粒与该粘合剂配制物进行混合以便形成该浆料。
41.如权利要求39所述的方法，其中，将该基体聚合物前体进行固化包括将该基体聚合物前体进行热固化。
42.如权利要求39所述的方法，其中，将该基体聚合物前体进行固化包括通过光化学辐射将该基体聚合物前体进行固化。
43.ー种形成磨料物品的方法，该方法包括 配置一个背衬； 将ー种粘合剂配制物涂覆在该背衬上，该粘合剂配制物包括一种基体聚合物前体以及一种两亲嵌段共聚物； 将磨料颗粒沉积在该粘合剂配制物上；并且 将该基体聚合物前体进行固化。
44.如权利要求43所述的方法，其中，将该基体聚合物前体进行固化包括将该基体聚合物前体进行热固化。
45.如权利要求43所述的方法，其中，将该基体聚合物前体进行固化包括通过光化学辐射将该基体聚合物前体进行固化。
46.如权利要求43所述的方法，其中，将这些磨料颗粒进行沉积包括将这些磨料颗粒进行静电沉积。
全文摘要
一种磨料物品，包括通过一种粘合剂粘结的磨料颗粒，该粘合剂包括一种基体聚合物以及一种分散在该基体聚合物内的两亲嵌段共聚物。该磨料物品可以是一种涂覆的磨料物品，如工程化的磨料物品，包括一个背衬。该粘合剂可以将这些磨料颗粒粘结到该背衬上。
文档编号C09K3/14GK102666675SQ201080058711
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者Y·蔡 申请人:圣戈班磨料磨具有限公司, 法国圣戈班磨料磨具公司