专利名称：用于研磨制品的液态树脂组合物的制作方法
用于研磨制品的液态树脂组合物本发明涉及能用于制造研磨制品的热交联液态树脂组合物，和所得研磨制品。研磨制品通常包含牢固粘合到载体上或用粘合剂彼此粘合在一起的许多磨粒。这 些制品广泛用于机械加工各种材料，尤其是在切削、研磨、修边和抛光操作中。传统上,区分涂附磨具("coated abrasives")和固结磨具(bondedabrasives)。涂附磨具包含通常为挠性的载体材料，在其表面上散布着固定在粘合剂中的磨 粒。该挠性载体可以是纸张、薄膜或纤维网络，例如尤其由玻璃或聚合物构成的天然或合成 纤维的垫、毡、纺织品或针织品。这些磨具可呈现各种形式片、带、盘等。涂附磨具的制造包括在载体材料上施加基础粘合层(“make coat”)，使磨粒分布 在所述涂层上，热处理该基础粘合层以使其部分固化并施加确保颗粒牢固固定在该载体上 的上粘合层(“size coat”)。可以在该上粘合层和磨粒上沉积附加粘合层(“supersize coat，，) ο该基础、上和附加粘合层以液体形式施加。它们通常由热固性树脂，尤其是可熔类 型酚醛树脂构成。固结磨具由通过粘合剂粘合在一起的磨粒构成，其具有适用于实施研磨操作，尤 其是切割硬材料(如钢)的三维结构。通常，这些磨具具有砂轮、砂轮片段(segments de meules)和磨石外观。为“传统”砂轮形式的固结磨具由单一区域构成，该区域由嵌在从砂轮膛孔 (alesage)延伸至砂轮四周的粘合剂中的磨粒构成。在“超硬磨料(superabrasive) ”砂轮 中，研磨区位于外周，为通常由金属制成的中心核支承的条带形式，且磨粒由极硬材料，例 如金刚石或立方氮化硼构成。通过使用冷或热压模技术的方法获得固结磨具。在最普遍的冷压模(cold Moulding compression)中，将颗粒形式的研磨成分混 合物引入模具，随后施加大约15至25N/mm2的足够压缩力以将所述混合物制成模具形状并 确保在从模具中取出后，所得部件(生坯制品(green article))具有能在不损失其初始形 状的情况下进行操作的足够强度。该部件随后在炉中在允许粘合剂交联的温度下加热，该 温度取决于所用粘合剂的性质。热压模(Hot Moulding compression)能够实现比冷模制更高的压实度，这表现为 最终制品中较低的孔体积。在这种方法中，引入模具的粒状混合物在压力下压实，同时加热 以使粘合剂能在磨粒之间更好地分布并填满空隙空间。在从模具中取出后，该部件通常经 过旨在改进其操作寿命及其研磨性能的后交联热处理。无论所用压模的类型为如何，是冷压模或热压模，重要的是，该研磨成分混合物是 颗粒形式。通过用液态浸渍树脂，通常可熔类型的酚醛树脂预处理磨粒，随后通过将湿颗粒 与含交联剂的酚醛清漆型酚醛树脂粉末(其随后构成粘合剂本身的粉末)和如果必要，添 加剂(也是粉末形式)混合，进行粒状混合物的制备。所得混合物因此由表面上粘结着固 态树脂和添加剂粒子的磨粒构成。该混合物具有均勻分布在模具中(被称作“流动性能”)和在压力作用下成形的良好能力。 用于制造涂附和固结磨具的可熔酚醛树脂类型热固性树脂在预期应用条件下具 有许多优点，尤其是-它们提供一方面在颗粒和载体材料之间，以及另一方面在颗粒本身之间的固态 粘合；_它们良好地抗在外周高速研磨条件下出现的高机械应力，从而可防止磨具破 裂；_它们的高耐热性能够限制该磨具内的过度热积累风险。上述可熔酚醛树脂的一个缺点在于下述事实，即它们含有对人健康和对环境有害 的甲醛。可熔酚醛树脂已知含有可能在磨具制造过程中排放到环境中的游离甲醛，当温度 达到引起可熔酚醛树脂降解并释放甲醛的程度时，它们还会在磨具使用条件下产生甲醛。数年来，关于甲醛排放的规章变得更严格并倾向于限制磨具中所含的或可从这些 产品中排放的甲醛量。已经提出具有低甲醛含量的许多树脂组合物。在US 6 133 403中，提出用于酚类组合物的反应性稀释剂和旨在制造具有高冲 击强度的复合材料的可交联酚醛清漆树脂。WO 2005/108454 Al描述了用于增强复合材料的酚醛清漆树脂和非甲醛硬化剂组 合物。US 5 523 152中描述了包含氨基塑料树脂和反应性稀释剂(其每种都含有不饱 和侧基)的用于磨具的可聚合组合物。US 5 178 646描述了用于磨具，尤其是涂附磨具的粘合剂前体组合物，其包含具 有多个羟甲基侧基的热固性树脂和具有至少一个与该树脂的基团反应的官能的反应性稀 释剂。US 5 549 719描述了用于形成涂附磨具的基础粘合层的组合物。该组合物包含环 氧树脂、乳化剂和交联剂和必要时协助研磨的试剂的水分散体。这种含水组合物可以代替 其使用变得越来越受限制的基于有机溶剂的组合物，但是反过来需要在热装置中处理磨具 以除去水。本发明旨在降低研磨产品中的甲醛和水含量。为此，本发明提供可热交联的液态树脂组合物，其构成可熔酚醛树脂和用作涂附 磨具中的粘合剂和用作在固结磨具中的浸渍树脂的水性环氧树脂的替代品，这种液态树脂 组合物的特征在于其包含至少一种含有至少两个环氧基团的树脂和至少一种反应性稀释 剂和特征在于其在25°C具有低于或等于7000mPa. s的粘度。优选地，液态树脂组合物具有小于或等于6000mPa. s在25°C测量的粘度。环氧树脂可以选自包含至少两个，优选地最多10个环氧树脂官能团的任何类型 树脂。“环氧官能团”理解表示包含环氧环的基团。通常，环氧树脂具有为160-700，优选地小于或等于500和有利地小于或等于350 的环氧当量。环氧当量(EEW)为树脂的平均分子量与每分子环氧官能团的平均数的比率。根据本发明的第一种实施方案，环氧树脂选自其主链为脂肪族、脂环族或者芳族的环氧树脂。优选地，环氧树脂为芳族环氧树脂，有利地双酚A或者F类型环氧树脂，特别
地下式的双酚A或者F 二环氧甘油醚 其中η = 0-10，优选地1-4,和R = H或CH3,优选地CH3。在碱性催化剂(例如氢氧化钠)存在下，在约100°C的温度下，通过使双酚A或者 F与过量的表氯醇反应可以获得双酚A或者F类型的环氧树脂。根据第二种实施方案，该环氧树脂选自环氧化酚醛清漆树脂。在碱性催化剂(例如氢氧化钠)存在下，在约100°C的温度下，可以通过用过量的 表氯醇处理酚醛清漆树脂获得环氧化酚醛清漆树脂。该酚醛清漆树脂(r6Sine novolaque)可以选自本领域技术人员已知的酚醛清漆 树脂，其通过使酚类化合物与醛在酸催化剂存在下以小于1的醛/酚类化合物摩尔比进行 反应来获得。该酚类化合物选自酚和取代酚，如甲酚、愈创木酚、甲氧基酚、邻苯二酚、间苯二 酚、叔丁基酚和壬基酚、双酚如双酚A或F、萘酚和这些化合物的混合物。优选选择酚。该醛选自脂环族醛，如甲醛，环状醛，如糠醛，芳族醛，如苯甲醛、对茴香醛、邻茴香 醛和藜芦醛，和这些醛的混合物。优选选择甲醛。优选地，醛/酚摩尔比为0. 2至小于1，有利地0. 35至0. 9，更好0. 5至0. 9。该酚醛清漆树脂可以使用已知酸催化剂，例如强无机酸，如硫酸、磷酸和盐酸，或 有机酸，如草酸、水杨酸或酸酐，如马来酸酐进行制备。酸的量必须足以实现酚类化合物和 醛的缩合。所用酸的量通常在强无机酸的情况下为原料酚类化合物重量的0. 02至1%，优 选0. 1至0. 6%，在有机酸的情况下为原料酚类化合物重量的0. 3至3%。优选地，处理在该缩合反应结束时获得的酚醛清漆树脂以降低游离酚类化合物的 含量，例如通过真空蒸馏。优选的环氧化酚醛清漆对应于下式 其中R，=H 或 其中R = H或CH3,优选地CH3,和η，= 0-4,优选地0. 1-2。在本发明的范围内可用的酚醛清漆树脂含有少于0. 1重量％的游离甲醛，优选少 于0. 05%。它们有利地具有低于3000g/mol的低分子量。环氧树脂可以由至少一种环氧化芳族树脂和至少一种如上所述的环氧化酚醛清 漆树脂的混合物构成。该树脂组合物还可包含至少一种与根据本发明的环氧树脂不同的可以与所述环 氧树脂和/或如后文解释的交联剂反应的树脂，例如酚醛清漆树脂。但是，环氧树脂的比 例必须保持高于或等于所有树脂(环氧树脂和其它树脂)的50重量％，优选高于或等于 75 %，该比例有利地等于100 %。环氧树脂构成该树脂组合物的至少30重量％，优选至少40%，有利地至少50%， 且不超过90%。本发明的反应性稀释剂是在大约20至25°C的室温下是液体的化合物，其可以溶 解环氧树脂和调节该树脂组合物的粘度。该反应性稀释剂优选具有小于或等于IOOOmPa. s,优选小于或等于700mPa. s,有 利地小于500mPa. s，更好小于350mPa. s的在25°C测量的粘度。该反应性稀释剂还含有至少一个能与该树脂和/或该交联剂反应的官能，该官能 选自羟基、醛、环氧基、噁唑烷和内酯官能。作为包含羟基官能的反应性稀释剂的实例，可以提到饱和或不饱和脂环醇，如乙 二醇、1，3-丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷和这些化合物的单烯丙基醚，饱和或不饱和环状醇， 如糠醇，单环或多环芳族醇，如苄醇及其衍生物、间甲酚、3，5- 二甲苯酚、壬基酚、腰果酚和 它们的衍生物，如尤其包含在腰果壳(被称作CNSL的“腰果壳液”)中的强心酚、甲基强心 酚和漆树酸，和萘酚，和这些醇的前体，尤其是缩醛和三氧杂环己烷。作为包含醛官能的反应性稀释剂的实例，可以提到乙二醛。作为包含环氧官能的反应性稀释剂的实例，可以提到饱和或不饱和醇的缩水甘油 醚，如1，4- 丁二醇的二环氧甘油醚，1，6-己二醇的二环氧甘油醚，尤其包含在环氧化油，特 别是大豆油(Ecocet ，来自Arkema)和亚麻子油(Vikoflex ，来自Arkema)中的环氧化脂 肪酸，芳族环氧树脂，如环氧化腰果酚，尤其是3-正十五碳二烯基酚。作为包含噁唑烷官能的反应性稀释剂的实例，可以提到3-乙基-2-甲基-(3-甲 基丁基)-1，3-噁唑烷、1-氮杂-3，7-二氧杂-5-乙基双环[3. 3. 0]辛烷和双噁唑烷。包含内酯官能的优选反应性稀释剂是Y-丁内酯。有利地，Y-丁内酯与亚磷酸 三苯酯混合使用，这能够改进该液态树脂组合物的热性能。优选稀释剂是糠醇、强心酚及其衍生物(CNSL)、乙二醛、1，4_ 丁二醇的二环氧甘 油醚、1，6-己二醇的二环氧甘油醚、环氧化腰果酚、双噁唑烷和Y-丁内酯。该反应性稀释剂构成该树脂组合物的至少10重量％，优选至少20%，有利地不超 过70%，优选30%。在10%以下，树脂组合物的粘度太高以致其不能用于目标用途。在 70%以上，最终研磨产品的机械性质不令人满意。
树脂组合物另外可以包含至少一种交联剂和/或至少一种交联催化剂。该交联剂必须对环氧树脂和/或反应性稀释剂具有高反应性。该交联剂选自包含至少一个胺、羟基、醛或羧基官能的化合物、具有包含被碳原子 隔开的氮原子和氧原子的结构的杂环化合物。作为包含至少一个胺官能的化合物的实例，可以提到脂肪族胺，如三亚乙基四胺 (TETA)。和三亚乙基五胺(TEPA)，聚酰胺型胺类和芳族聚胺，如二氨基二苯甲烷(MDA)和二 氨基二苯砜(DDS)。作为包含至少一个羟基官能的化合物的实例，可以提到三(羟甲基)硝基甲烷和 包含通过如特别地在WO 2004/011519 Al中描述的酚类化合物、醛和氨基醇的曼尼希反应 获得的缩合物的树脂，特别地酚_甲醛-二乙醇胺树脂。作为包含至少一个醛官能的化合物的实例，可以提到乙二醛和其衍生物和2，
2-二甲氧基乙醛。作为包含至少一个羧基官能的化合物的实例，可以提到丙烯酸均聚物和共聚物。作为包含被碳原子隔开的氮原子和氧原子的杂环化合物的实例，可以提到噁唑 啉，如1，3-亚苯基-双噁唑啉，和噁唑烷，如3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-1，3_噁 唑烷和I-氮杂_3，7- 二氧杂-5-乙基双环[3. 3. 0]辛烷。优选交联剂是三(羟甲基)硝基甲烷、乙二醛和其衍生物、2，2_ 二甲氧基乙醛，包 含通过酚类化合物、醛和氨基醇的曼尼希反应获得的缩合物的树脂，丙烯酸均聚物，1，3-亚 苯基双噁唑啉，3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-l，3-噁唑烷和1-氮杂-3，7-二氧 杂-5-乙基双环[3. 3. 0]辛烷。交联剂不超过该液态树脂组合物重量的50%，且优选地不超过30%。该液态树脂组合物还可以包含至少一种交联催化剂，其选自路易斯碱，如0_( 二 甲基氨基乙基)酚、三(二甲基氨基乙基)酚、2，4，6_三(二甲基氨基甲基)酚、2-甲基咪 唑、2-乙基-4-甲基咪唑和1-苄基-2-甲基咪唑，和路易斯酸，如三氟化硼-单乙基胺络合 物。优选催化剂是2，4，6-三(二甲基氨基甲基)酚、2-甲基咪唑和2-乙基-4-甲基 咪唑。该液态树脂组合物中催化剂的量为每100重量份环氧树脂、反应性稀释剂和必要 时的交联剂少于或等于10重量份，优选少于或等于5份。可以通过在有利地配有搅拌装置的合适容器中简单混合这些成分来进行该液态 树脂组合物的制备；优选将酚醛清漆树脂引入反应性稀释剂中，随后，如果必要，加入交联 剂和/或催化剂。这些成分可以在大约20至25°C的室温或更高温度下进行混合，但该温度必须保 持在该树脂组合物的交联温度以下至少20°C。该液态树脂组合物的粘度取决于目标用途，但保持小于或等于7000mPa. S。根据本发明的第一种实施方案，本发明的液态树脂组合物用于制造固结磨具。该液态树脂组合物首先在传统机械混合器中与磨粒混合直至颗粒适当“润湿”，即 被该树脂组合物涂布，随后加入粉状粘合剂和也是粉状的添加剂直至获得均勻的粒状混合 物。
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该液态树脂组合物在25°C优选具有最多等于3000mPa. s，有利地大于或等于 600mPa. s的粘度。该粒状混合物中的树脂的交联的起始温度最多等于245°C，有利地最多等于 195 "C。获得该粒状混合物中树脂组合物的完全交联所需的时间少于或等于36小时，优 选少于或等于20小时。该磨粒可以是任何类型的已知磨粒，例如由氧化铝(其中包括通过溶胶_凝胶法 获得的熔融氧化铝和烧结氧化铝，其可以被相同结晶性质的材料接种或不接种，并且可以 经或不经化学改性)、氧化铁、氧化钼、氧化钒、氧化铝-氧化锆、硼-氧化铝、碳化硅、氧氮化 铝、金刚石或立方氮化硼和这类颗粒的混合物制成。该磨粒优选由氧化铝制成。该磨粒优选用选自含硅的化合物，改进颗粒和该液态树脂组合物之间的粘合的有 机化合物进行预处理，所述含硅化合物为，例如有机基团官能化的硅烷，如乙烯基硅烷，尤 其是乙烯基三乙氧基硅烷，氨基硅烷，尤其是Y-氨基丙基三甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三 乙氧基硅烷和二氨基丙基乙氧基硅烷，或环氧硅烷。优选使用Y-氨基丙基三乙氧基硅烷。该磨粒用含硅的有机化合物的处理可以通过例如喷洒所述化合物在合适的溶剂 中的溶液或通过将颗粒分散在上述溶液中来实现。该处理过的磨粒在与液态树脂组合物混 合之前干燥。如果必要，可以向磨粒和树脂组合物的混合物中加入有助于润湿颗粒和形成均勻 颗粒网络的并随后在交联步骤中被除去的有机液体介质。该有机介质可以是水、脂族醇、二 醇、具有油或蜡稠度的高分子量石油馏分、矿物油或任何其它已知介质。该粘合剂可以是酚_醛、三聚氰胺-醛、脲-醛、聚酯、聚酰亚胺、环氧树脂、聚氨酯 或聚苯并咪唑树脂。该粘合剂优选是具有低甲醛含量的树脂，有利地为酚醛清漆型酚醛树 脂，更好为酚_甲醛酚醛清漆树脂。添加剂是例如填料、交联剂和用于制造固结磨具，尤其是用有机树脂粘合的磨具 的其它化合物。该填料通常是包含可特别具有颗粒、球体或纤维外观的粒子的细碎粉末形式。例 如，可以提到砂、碳化硅、中空氧化铝球体、铝土矿、铬铁矿、菱镁矿、白云石、中空莫来石球 体、硼化物、火成二氧化硅、二氧化钛、含碳产品(炭黑、焦炭、石墨等)、木粉、粘土、滑石、六 方氮化硼、二硫化钼、长石、霞石正长岩和玻璃，特别是实心、多孔或中空珠和纤维形式。填 料通常构成该粒状混合物的0. 1至30重量％。当粉状粘合剂是酚醛清漆树脂时，使用交联剂。它们可以选自已知提供上述官能 的化合物，如六亚甲基四胺或其前体。该交联剂以每100重量份粉状酚醛清漆树脂5至20 重量份的量进行添加。该添加剂还可以包含有助于实施该方法的试剂，例如抗静电剂和润滑剂。本领域 技术人员容易确定这些添加剂的量。优选在环境温度下对该粒状混合物施以熟化处理大约12小时持续时间。随后将该粒状混合物引入配有加压装置的模具中，其能够形成具有足够的内聚力 (以能够在无显著形状变化的情况下在后继步骤中进行操作和处理)的生坯制品(PiSce crue) 0在此阶段，粘合剂处于未交联状态。
该生坯制品随后在足够温度下加热以使粘合剂能交联并产生赋予该制品最终形 状的刚性聚合物网络。根据传统固化周期进行交联，该固化周期包括使生坯制品达到大约 100°c并使其在此温度下保持30分钟至几小时，从而可排出形成的挥发性产物。接着，使该 制品在该最终温度下加热通常10至36小时的持续时间。最终交联温度尤其取决于所用树脂的性质、要处理的部件的尺寸和形状以及固化 持续时间。通常，最终交联温度为100至200°C。在优选具有最大相对湿度的受控气氛中进行热交联。所得固结磨具可以是砂轮、砂轮片段、盘和磨石形式。根据本发明的第二种实施方案，本发明的液态树脂组合物用于制造涂附磨具。如上所述，涂附磨具的制造包括这样的步骤，其在于在载体材料上沉积基础粘合 层，将磨粒散布在所述涂层上，对所述材料施以能使该树脂组合物部分交联的热处理，沉积 上粘合层并对该涂布的材料施以热处理以获得该树脂组合物的完全交联。如果必要，可以 在上粘合层上沉积附加粘合层并通过合适的热处理交联。该载体材料通常具有中等至强的挠性，并具有片状外观，尤其是纸张、薄膜，尤其 是聚合物膜，或天然或合成纤维(例如玻璃纤维和硬化纤维)的大致致密网络的外观。磨粒可选自已提到的进入固结磨具的结构中的颗粒。可以通过经重力或经静电途径工作的普通技术将颗粒施加到基础粘合层上。根据 所需用途选择载体上的磨粒密度。本发明的液态树脂组合物可用于形成基础粘合层、上粘合层或附加粘合层。该液 态树脂组合物优选用于形成基础粘合层和上粘合层，和在必要时，附加粘合层。该液态树脂组合物优选具有小于或等于6000mPa. s的粘度和最多等于150°C，有 利地最多等于120°C的交联的起始温度。有利地，其含有至少一种交联剂或至少一种交联催 化剂。获得该树脂组合物的完全交联所需的时间少于36小时，优选少于20小时。不由本发明的液态树脂组合物形成的基础、上和附加粘合层s可选自酚醛、脲-甲 醛、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸、氨基塑料和三聚氰胺树脂以及这些树脂的混合物。该树脂或 树脂混合物优选具有尽可能最低的游离甲醛含量。该液态树脂组合物还可以包含添加剂，例如，润湿剂、填料、偶联剂、染料、颜料和 抗静电剂。当该液态树脂组合物用于形成上粘合层和/或附加粘合层时，其有利地包含至少 一种增强最终磨具的研磨性能的试剂。这种试剂可选自蜡、卤化有机化合物、卤素盐、金属 和金属合金。用形成基础粘合层的该液态树脂组合物涂布的载体材料的热处理在小于或等于 150°C，优选小于或等于120°C的温度下进行1至120分钟，优选1至60分钟。用于使形成上粘合层或附加粘合层的树脂组合物交联的热处理条件可以在小于 或等于150°C，优选小于或等于120°C的温度下进行最多36小时，优选最多20小时。下列实施例能够例证本发明，但不限制本发明。在这些实施例中，在下列条件下测量该液态树脂组合物的性质。 通过动态力学分析(DMA)测量交联的起始温度在两个玻璃板之间引入液态树脂组合物，并将该组装件水平放置在包含两个相距40毫米固定的下夹钳和靠着位于前述 各夹钳20毫米距离放置的上方板施用的上夹钳的装置中。以IHz振动频率对上夹钳施加 SOmPa的力，同时以4°C /分钟的速率将该组装件从25°C加热至300°C。随温度测量该树脂 组合物的弹性模量并由建立的曲线确定交联的起始温度。 通过热重量分析(ATD)测定在400°C的质量损失将该液态树脂组合物沉积在 铝盘中并根据给定温度周期加热。将10至20毫克交联树脂组合物置于氧化铝坩锅中，将 其放在连续测量在以10°C/分钟的速率从25到700°C的温度周期中的质量损失的机器中。 由记录的曲线测定在400°C的质量损失。实施例1至24a)制备具有表1中给出的组成(以重量份计)的液态树脂组合物。通过在适中搅拌下将环氧树脂溶解在反应性稀释剂中，然后必要时在维持搅拌条 件的同时通过加入交联剂和/或催化剂获得所述树脂。对于DGEBA树脂(环氧化双酚A类型树脂)在约20_25°C的环境温度下，和对于环 氧化酚醛清漆树脂在约50°C温度下，将树脂溶解。根据下列温度周期处理这些液态树脂组合物(实施例1-24)以及参照组合物(参 照例1-3)周期No. 1(涂附磨具)-在70°C下保持35分钟；-5 分钟内 70 至 80°C ；-在80°C下保持50分钟；-5 分钟内 80 至 90°C ；-在90°C下保持50分钟；-5 分钟内 90 至 100°C ；-在100°C下保持42分钟；-5 分钟内 100 至 115°C ；-在115°C下保持42分钟。周期No. 2 (固结磨具)-周期No. 1;-在200"C下保持2小时。参照组合物1和2 (参照例1和2)分别为适合于制备基于酚_甲醛可熔酚醛树脂 和脲-甲醛树脂的涂附磨具的液体组合物。参照组合物3 (参照例3)为适合于制备固结磨 具的基于酚-甲醛可熔酚醛树脂的液体组合物。这些树脂组合物的交联的起始温度和在400°C的质量损失列在表1中。b)实施例8和22和参照例3的液态树脂组合物用来形成与适合于制备固结磨具 的固体酚醛清漆树脂(12)的混合物。该混合物包含(以重量％计)12. 7%的液态树脂组合 物和87. 3%的固体树脂。对在周期No. 2的热条件下进行处理的混合物测定在400和500°C的质量损失。质量损失(％)400 "C 500 "C
液态树脂组合物
实施例83. 839. 7
实施例224. 932. 2
参照例35. 439. 7
实施例 25-39
具有在表2中给出的组成(以重量份计)的液态树脂组合物在实施例1-24的条
件中进行制备。在适中的搅拌下，通过将环氧树脂溶解在反应性稀释剂中然后必要时在维持该搅 拌条件的同时加入催化剂而获得所述树脂。在约35_50°C的温度下溶解树脂。液态树脂组合物根据在实施例1-24中公开的温度周期1和2进行处理。该树脂组合物的交联起始温度和在400°C的质量损失在表中2给出。(1)由 Hexion Specialty Chemicals 公司以标号“ΕΡΙΚ0ΤΕ' 828” 进行销售；双 酚A 二环氧甘油醚(DGEBA)树脂；EEW 184-190。(2)由 Hexion Specialty Chemicals 公司以标号 “ΕΡΙΚ0ΤΕ 600” 进行销售；环 氧化酚醛清漆树脂；EEW 180-200。(3)由 Hexion 公司以标号 “HELOXY MODIFIER BD” 进行销售。(4)由 Cardolite Europe 公司以标号 “NC513” 进行销售。(5)由 Palmer Ltd.公司以标号 “Cashew Nut Shell Liquid(CNSL) ”进行销售； Cardanol 含量(> 60 重量 ％ )。(6)由 Hexion 公司以标号 “HELOXY MODIFIER HD” 进行销售。(7)由 Angus Dow 公司以标号 “ZOLDINE MS PLUS” 进行销售。(8)由Incorez公司以标号“INC0Z0L LV”进行销售。(9)由Rohm & Haas公司以标号“ACUS0L 445”进行销售；平均分子量4500。(10)根据TO 2004/011519 Al的实施例2(a)基于酚-甲醛-氨基醇缩合物的树
脂，修改在于该氨基醇为二乙醇胺。(11)由Clariant公司以标号“HIGHLINK CD0”进行销售；60%水溶液。(12)由 Hexion Specialty Chemicals 公司以标号"BAKELITE1 8686”进行销售； 包含7重量％六亚甲基四胺(HEXA)(13)由 Hexion Specialty Chemicals 公司以标号 “BAKELITE PF8505F” 进行销
佳口。
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权利要求
用于制造磨具的能热交联液态树脂组合物，其特征在于其包含至少一种含有至少两个环氧基团的树脂和至少一种反应性稀释剂，和特征在于其在25℃时具有低于或等于7000mPa.s的粘度。
2.根据权利要求1的组合物，其特征在于其具有小于或等于6000mPa.s的粘度。
3.根据权利要求1或2的组合物，其特征在于该环氧树脂具有160-700，优选地小于或 等于500和有利地小于或等于350的环氧当量。
4.根据权利要求1-3任一项的组合物，其特征在于环氧树脂选自其主链为脂肪族、脂 环族或者芳族的环氧树脂。
5.根据权利要求4的组合物，特征在于树脂为芳族树脂，优选地双酚A或者F类型树脂。
6.根据权利要求5的组合物，特征在于树脂为下式的双酚A或者F二环氧甘油醚 其中η = 0-10，优选地1-4，和R = H或CH3,优选地CH3
7.根据权利要求1-3之一的组合物，特征在于环氧树脂选自环氧化酚醛清漆树脂。
8.根据权利要求7的组合物，特征在于酚醛清漆通过酚类化合物和醛的反应获得，其 中醛/酚摩尔比为0. 2至小于1，有利地0. 35至0. 9，更好地0. 5至0. 9。
9.根据权利要求7或8的组合物，其特征在于环氧树脂对应于下式 其中R = H或
10.根据权利要求1至9之一的组合物，其特征在于该环氧树脂构成该树脂组合物的至 少30重量％，优选至少40 %，有利地至少50 %，且不超过90 %。
11.根据权利要求1至10之一的组合物，其特征在于该反应性稀释剂具有小于或等于 IOOOmPa. s，优选小于或等于700mPa. s，有利地小于500mPa. s，更好小于350mPa. s的在25°C测量的粘度。
12.根据权利要求1至11之一的组合物，其特征在于该反应性稀释剂含有至少一个羟 基、醛、环氧基、噁唑烷和内酯官能。
13.根据权利要求12的组合物，其特征在于该稀释剂选自饱和或不饱和脂环醇，饱和 或不饱和环状醇，单环或多环芳族醇，乙二醛，饱和或不饱和醇的缩水甘油醚，环氧化脂肪 酸，芳族环氧树脂，噁唑烷和内酯。
14.根据权利要求1-13之一的组合物，其特征在于该反应性稀释剂选自糠醇、强心酚 及其衍生物(CNSL)、乙二醛、1，4-丁二醇的二环氧甘油醚、1，6-己二醇的二环氧甘油醚、环 氧化腰果酚、双噁唑烷和Y-丁内酯。
15.根据权利要求1至14之一的组合物，其特征在于该反应性稀释剂构成该树脂组合 物的至少10重量％，优选地至少20 %，有利地不超过70 %，更好不超过30 %。
16.根据权利要求1至15之一的组合物，其特征在于其还包含至少一种交联剂和/或 交联催化剂。
17.根据权利要求16的组合物，其特征在于交联剂选自包含至少一个胺、羟基、醛或者 羧基官能的化合物，和具有包含由碳原子分开的氮原子和氧原子的结构的杂环化合物。
18.根据权利要求17的组合物，特征在于该交联剂选自脂肪族胺、聚酰胺型胺类，芳 香族胺，三(羟甲基)硝基甲烷，包含通过酚类化合物、醛和氨基醇的曼尼希反应获得的缩 合物的树脂和它们的衍生物，2，2_ 二甲氧基乙醛，丙烯酸均聚物和共聚物，1，3_亚苯基双 噁唑啉、3-乙基-2-甲基-2-(3-甲基丁基)-l，3-噁唑烷和1-氮杂_3，7-二氧杂-5-乙 基-双环[3. 3. 0]辛烷。
19.根据权利要求16-18之一的组合物，特征在于交联剂不超过液态树脂组合物重量 的50%和优选地不超过30%。
20.根据权利要求16-19之一的组合物，特征在于交联催化剂选自路易斯碱，如0-(二 甲基氨基乙基)酚、三(二甲基氨基乙基)酚、2，4，6_三(二甲基氨基甲基)酚、2-甲基咪 唑、2-乙基-4-甲基咪唑和1-苄基-2-甲基咪唑，和路易斯酸，如三氟化硼-单亚乙基胺络 合物。
21.根据权利要求16-20之一的组合物，特征在于在液态树脂组合物中的交联催化剂 的量为每100重量份环氧树脂、反应性稀释剂和必要时交联剂少于或等于10重量份，优选 少于或等于5份。
22.包含用基于热固性树脂的粘合剂粘结的磨粒的研磨制品，其特征在于该粘合剂是 根据权利要求1至21之一的液态树脂组合物的交联产物。
23.根据权利要求22的制品，其特征在于该磨粒是由氧化铝、氧化铁、氧化钼、氧化钒、 氧化铝_氧化锆、硼-氧化铝、碳化硅、氧氮化铝、金刚石或立方氮化硼和这类颗粒的混合物 构成的颗粒，所述氧化铝包括通过溶胶-凝胶法获得的熔融氧化铝和烧结氧化铝，其可以 用相同结晶性质的材料接种或不接种，并且经或不经化学改性。
24.根据权利要求23的制品，其特征在于用含硅的有机化合物，例如用有机基团官能 化的硅烷处理该磨粒。
25.根据权利要求24的制品，其特征在于该硅烷是乙烯基硅烷，尤其是乙烯基三乙氧 基硅烷，氨基硅烷，尤其是Y-氨基丙基三甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷和二氨基丙基乙氧基硅烷，或环氧硅烷。
26.根据权利要求22至25之一的制品，其特征在于其是固结磨具。
27.根据权利要求22至25之一的制品，其特征在于其是涂附磨具。
全文摘要
本发明涉及要用于制造磨具的热交联液态树脂组合物，其包含至少一种包含至少两个环氧基团的环氧树脂和至少一种反应性稀释剂，和其在25℃具有低于或等于7000mPa.s的粘度。该树脂组合物用于制造研磨制品，如固结磨具和涂附磨具。其还涉及包含用这种液态树脂组合物粘结的磨粒的研磨制品。
文档编号B24D3/00GK101883664SQ200880118616
公开日2010年11月10日 申请日期2008年10月1日 优先权日2007年10月1日
发明者A·阿诺德, P·埃斯皮亚德, S·波佐洛 申请人:圣戈班磨料公司;圣戈班磨料科技服务有限公司