专利名称：酚醛树脂配制品以及用于磨料产品的涂层的制作方法
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本申请根据35 U.S.C.§119或365要求于2007年9月21日提交的美国临时申请号60/994,743的优先权。以上申请的全部传授内容通过引用结合在此。
背景技术：
甲阶酚醛树脂是可溶于碱和醇中的可融合树脂并且是通过苯酚与一种醛的碱进行缩合以形成一种酚醛树脂来形成的。酚醛树脂通常用于对纸和织物进行层压和浸渍，并且用于形成用于磨料产品的涂层。游离甲醛通常是形成酚醛树脂的一种副产物，它可以在涂覆有酚醛树脂的磨料产品的制造期间释放出来。甲醛可代表一种潜在的健康危害。
取决于应用，已经采用聚丙烯酰胺、脲以及其他化合物来清除甲醛，以便由此将其在酚醛树脂的加工和使用期间的释放减到最小。然而，已知的清除剂可有害地影响它们与之组合的树脂的操纵特性，并且可以限制掺有此类树脂的产品的性能。
因此，存在着酚醛树脂配制品的需求(特别是就磨料产品的涂层而言)，此类酚醛树脂配制品将与甲醛释放相关的潜在危害减到最小或消除，而不减弱掺有酚醛树脂的产品的性能。
发明概述 本发明是针对形成一种具有减小的甲醛含量的酚醛树脂的方法，并且针对磨料产品以及制造磨料产品的方法，这些磨料产品掺入了具有减小的甲醛含量的酚醛树脂配制品。
在一个实施方案中，本发明是针对形成一种具有减小的甲醛含量的改性酚醛树脂的方法。该方法包括使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应。当该反应混合物的耐水性在约150％和约1000％之间的范围内时终止该反应，由此形成一种中间组合物。然后向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括间苯二酚改性的酚醛树脂的一种改性酚醛树脂组合物。
在另一个实施方案中，本发明是一种改性酚醛树脂组合物，该组合物是通过以上描述的本发明的一种方法形成的。
在又一个实施方案中，一种磨料物品是通过以下方法形成的，该方法包括形成包括一种改性酚醛树脂组合物的一种可固化的树脂组合物，使多个磨料颗粒与该可固化的树脂组合物相接触，并且将该可固化的树脂组合物固化以生产该磨料产品。该改性酚醛树脂组合物是通过将一种碱性催化剂、甲醛、水以及苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应而形成的。该反应是当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的范围内时被终止的，以便由此形成一种中间组合物。然后向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种改性酚醛树脂组合物。
在又一个实施方案中，本发明是通过以上描述的本发明的方法形成的一种磨料产品。
在又一个实施方案中，一种涂覆的磨料产品是通过以下方法形成的，该方法包括使一种碱性催化剂、甲醛、水以及苯类酚相结合来形成一种反应混合物从而进行化学反应。当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的范围内时终止该反应，由此形成一种中间组合物。然后向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂。将包括该间苯二酚改性的酚醛树脂的一个涂层施用到一种磨料产品上，并且然后将该涂层固化以形成涂覆的磨料产品。
在又一个实施方案中，一种涂覆的磨料产品是通过以下方法形成的，该方法包括使一种碱性催化剂、甲醛、水以及苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应。当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的范围内时终止该反应，以便由此形成一种中间组合物。然后向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括该间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物。然后向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，以便由此形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂。将包括该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的一个涂层施用到一种磨料产品上，并且然后将该涂层固化以形成该涂覆的磨料产品。
在又一个实施方案中，本发明是通过以上描述的本发明的方法形成的一种涂覆的磨料产品。
在又一个实施方案中，一种粘结的磨料产品是通过以下方法形成的，该方法包括使一种碱性催化剂、甲醛、水以及苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应。当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的范围内时终止该反应，以便由此形成一种中间组合物。然后向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂。将包括该间苯二酚改性的酚醛树脂的一种可固化的树脂组合物与磨料颗粒进行混合，并使该混合物形成一种所希望的形状。然后将该可固化的树脂组合物固化以形成该粘结的磨料产品。
在又一个实施方案中，一种粘结的磨料产品是通过以下方法形成的，该方法包括使一种碱性催化剂、甲醛、水以及苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应。当该反应混合物的耐水性在约150％和约1000％之间的范围内时终止该反应，以便由此形成一种中间组合物。然后向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物。然后向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂进行化学反应，以便由此形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂。将包括该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的一种可固化的树脂组合物与磨料颗粒进行混合，并使该混合物形成一种所希望的形状。然后将该可固化的树脂组合物固化以形成这种粘结的磨料产品。
在又一个实施方案中，本发明是一种通过以上描述的本发明的方法形成的粘结的磨料产品。
在本发明的仍然另一个实施方案中，一种具有减小的甲醛含量的间苯二酚改性的酚醛树脂是通过以下方式而形成使水中的甲醛、与甲醛的摩尔比在约1∶1和约1∶2.3之间的范围内的苯酚、以及量值按苯酚的重量计在大约1％和大约5％之间的范围内的氢氧化钠相结合，以便由此形成一种反应混合物从而进行化学反应。将该反应混合物的温度调节至具有在大约85℃和大约95℃之间的范围内的一个温度。当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的范围内时，通过将温度降低为等于或小于约50℃的温度而终止该反应混合物的反应，以便由此形成一种中间组合物。向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在为了形成该反应混合物而结合的苯酚量值的大约1wt％和大约15wt％之间的范围内。将该间苯二酚与该中间组合物的混合物的温度调节为在大约55℃和大约65℃之间的范围内的一个温度，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应。将来自反应混合物(产生自与间苯二酚的反应)的至少一部分水通过真空蒸馏除去，以便由此得到一种间苯二酚改性的酚醛树脂配制品，该配制品具有的粘度在约25℃下在大约2,000cps和大约20,000cps之间的范围内。
在本发明的仍然另一个实施方案中，一种具有减小的甲醛含量的间苯二酚烷醇胺改性的酚醛树脂是通过以下方式形成的使水中的甲醛、与甲醛的摩尔比在约1∶1和约1∶2.3之间的范围内的苯酚、以及量值按苯酚的重量计在大约1％和大约5％之间的范围内的氢氧化钠相结合，以便由此形成一种反应混合物从而进行化学反应。将该反应混合物的温度调节至具有在大约85℃和大约95℃之间的范围内的温度。当该反应混合物的耐水性在约150％和约1000％之间的范围内时，通过将其温度降低至等于或小于大约50℃的温度下而终止该反应混合物的反应，以便由此形成一种中间组合物。向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在为了形成该反应混合物而结合的苯酚量值的大约1wt％和大约15wt％之间的范围内。将该间苯二酚与该中间组合物的混合物的温度调节为在大约55℃和大约65℃之间的范围内的一个温度，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物。然后向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的的重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间的范围内。将该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的混合物的温度调节为在大约55℃和大约65℃之间的范围内的一个温度，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，以形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂配制品，该配制品具有的粘度在25℃下在约2,000cps和约20,000cps之间的范围内。
本发明具有许多优点。例如，可以将甲醛的含量从大约1.2％的量(这在已知的酚醛树脂组合物中是常见的)降低至小于约0.3％，而不影响该树脂的特性。另外，该反应混合物的耐水性可以相对高，以便由此导致胶凝时间稍高于普遍已知的树脂。另外，本发明的改性酚醛树脂配制品经延长的时间段内在室温下具有相对稳定的粘度。因此，使用本发明的改性酚醛树脂配制品可以形成涂覆的磨料产品，而没有与甲醛释放相关的多种加工上的忧虑，并且不减弱该树脂的稳定性或其他特性。另外，用本发明的改性酚醛树脂配制品涂覆的磨料产品可具有优于采用已知酚醛树脂的涂覆产品的性能特征。
附图简要说明
图1是本发明的一种涂覆的磨料产品的一个实施方案的一个截面图的示意图。
图2是本发明的一种涂覆的磨料产品的另一个实施方案的一个截面图的示意图。
图3是示出了间苯二酚改性的酚醛树脂中的甲醛减小效果的曲线图，该间苯二酚改性的酚醛树脂是通过本发明的方法的一个实施方案制造的。
图4是示出了间苯二酚改性的酚醛树脂的拉伸强度的曲线图，该间苯二酚改性的酚醛树脂是通过本发明的方法的一个实施方案制造的。
发明详细说明 本发明的上述的以及其他的目的、特征以及优点从以下对本发明优选实施方案的更具体的描述中将是清楚的，如在附图中所说明，其中贯穿不同视图的相同参考符号是指相同的部分。这些图不必是按比例的，而是对本发明的原理加以强调。
本发明总体上涉及用于制备一种稳定的改性酚醛树脂配制品的一种方法，该配制品包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂或一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂，是用于磨料产品并且用于减小在这些磨料产品的制造和/或贮存期间的甲醛释放。本发明还涉及一种改性酚醛树脂，该树脂是用于改善磨料产品的机械和热特性。尽管不希望受任何具体的机理所限制，人们相信作为本发明的方法的部分所加入的间苯二酚和/或烷醇胺在树脂的合成期间作为一种甲醛清除剂起作用，以便由此产生一种相对稳定的配制品，并且该配制品减小了在该树脂产品的后续加工过程中的甲醛释放。
形成一种具有减小的甲醛含量的改性酚醛树脂配制品的方法包括形成一种包括甲醛(优选在一种水溶液中)、一种苯类酚以及一种碱性催化剂的反应混合物。如在此使用的，一种“苯类酚”是指一种由选自下组的结构式所代表的酚型化合物，该组的构成为
其中每个R独立地是-H或一个任选取代的C1-C6烷基；每个n独立地是1、2或3；并且每个x是1、2或3。优选地，每个R独立地是-H或一个未取代的C1-C6烷基，诸如-CH3或-C2H5。环A可任选地被一个或多个除-OH之外的取代基所取代。合适的取代基包括卤素(例如，F、Cl、Br、I)、一个C1-C5烷基基团(例如，甲基、乙基、叔丁基、正戊基等等)、苯基以及苄基。酚型化合物的合适的具体实例包括苯酚(即，C6H4OH)、对叔丁基苯酚、对戊基苯酚、CH2(C6H4OH)2或C(CH3)2(C6H4OH)2。在一个具体的实施方案中，环A是未取代的。优选地，该苯类酚是一种由结构式(A)所代表的酚型化合物。可替代地，该苯类酚是一种由结构式(B)所代表的酚型化合物，其中每个R独立地是-H或一个未取代的C1-C6烷基，诸如-CH3或-C2H5。可替代地，该苯类酚是一种由结构式(B)所代表的酚型化合物，其中每个R独立地是-H或一个未取代的C1-C6烷基，诸如-CH3或-C2H5，并且x是1或2。更优选地，该苯类酚是一种由结构式(A)所取代的酚型化合物并且环A是未取代的。甚至更优选地，该苯类酚是苯酚(即，C6H5OH)。在一个实施方案中，该苯类酚是工业级的酚，具有大约94％的最低纯度。
甲醛通常以几种形式存在，包括由H2CO所代表的单体形式、环状三聚物(三噁烷(troxane))以及多聚物的形式(多聚甲醛)。另外，在水中，它作为水合物H2C(OH)2存在。如在此使用的，一种“甲醛”包括所有这些形式。在本发明中可以使用任何合适的可商购的甲醛，包括甲醛溶液。在一个实施方案中，在本发明中采用了一种甲醛水溶液，其中该甲醛水溶液具有在大约30wt％和大约38.5wt％之间、并且优选在大约35wt％和大约38.5wt％之间的甲醛含量，诸如大约35wt％、大约36.5wt％、大约37wt％、大约37.5wt％、38wt％以及大约38.3wt％。在一个优选的实施方案中，向该甲醛溶液中加入甲醇以使该甲醛稳定并避免多聚甲醛的形成。在一个特别优选的实施方案中，该水溶液中的甲醇的量是在1wt％和约5wt％之间的范围内，并且更优选是3.5wt％。在另一个实施方案中，本发明中采用多聚甲醛。
典型地，该苯类酚(诸如苯酚)在反应混合物中存在的量为与甲醛的摩尔比在大约1∶1和大约1∶2.3之间的范围内，并且优选为大约1∶1.73的摩尔比。
在本发明中可以使用在酚醛树脂领域已知的任何合适的碱性催化剂。在一个实施方案中，一种合适的碱性催化剂是选自下组，其构成为氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钡以及它们的水合物。还可以使用这些催化剂的组合，例如，氢氧化钡和氢氧化锂的混合物。在一个优选的实施方案中，该碱性催化剂是氢氧化钠。典型地，氢氧化钠催化剂的量是在该混合物中的苯类酚(如苯酚)量值的大约1wt％和大约5wt％之间的范围内。在一个具体的实施方案中，氢氧化钠催化剂的量为该混合物中的苯类酚(诸如苯酚)的量的大约2wt％。典型地，该反应混合物中的苯类酚的量是基于该苯类酚的一个来源的浓度或纯度而计算的。
在一个实施方案中，将该反应混合物(包括甲醛和一种苯类酚)加热至具有在约40℃和约50℃之间的范围内的一个温度，诸如大约在约45℃和约50℃之间(例如，大约45℃)。然后向该反应混合物中加入一种碱性催化剂。在一个具体的实施方案中，该反应混合物(碱性催化剂被加入其中)的温度不超过大约50℃。优选地，将该反应混合物的温度控制在约1℃。在另一个具体的实施方案中(其中采用了多聚甲醛形式的甲醛)，将所产生的包括甲醛、一种苯类酚以及一种碱性催化剂的反应混合物在约40℃和约50℃之间的范围内的温度诸如大约在约45℃和约50℃之间(例如，约45℃)下保持至少约30分钟，诸如至少1小时，或至少约2小时(例如，保持约2.5小时)。
在一个实施方案中，然后将所产生的包括甲醛、苯类酚以及一种碱性催化剂的反应混合物加热至具有在约50℃和约90℃之间的范围内的一个温度。在一个具体的实施方案中，使该反应混合物的温度以在大约1℃/min和大约10℃/min之间的范围内的速率增加。该反应是放热的，并且优选地，一旦达到所希望的最大反应温度，则控制在+/-1℃以内。优选地，所希望的最大反应温度是在约80℃和约95℃之间的范围内，诸如在80℃和约90℃之间以及在约85℃和约95℃之间。该反应混合物在所希望的最大温度下维持的时间的量可以改变，这取决于该反应的规模并且取决于所希望的耐水性，这是本领域的技术人员考虑到本申请的传授内容而不需要过度实验就可以确定的。典型地，该反应混合物在所希望的最大温度下维持的时间的量小于大约1.5小时，并且最优选是大约1小时。在一个优选的实施方案中，将该反应混合物在大约85℃和大约95℃之间、或在大约85℃和大约90℃之间的温度下，维持在大约0.5小时和大约1.5小时之间的范围内的一个反应时段。优选地，使用一种浴(诸如水浴)来控制该反应混合物的温度。
该范围混合物的pH优选是在大约8.3和大约9.3之间的范围内，并且最优选为大约8.9。可以使用一种合适的酸、或通过加入一种合适的碱来调节该反应混合物的pH。在本发明中可以使用本领域中已知的任何合适的酸和碱。酸类的合适的实例包括磺酸类，诸如对甲苯磺酸类、酚类磺酸、异丙苯磺酸类和甲磺酸类，以及磷酸类。碱类的合适的实例包括碱和/或碱金属氢氧化物，诸如NaOH、LiOH、KOH、Mg(OH)2、Ca(OH)2和Ba(OH)2、以及它们的组合物，如Ba(OH)2和Li(OH)的混合物。
在该苯类酚与甲醛的反应时段间酚醛树脂的分子量增加，并且该反应的进程可由耐水性指示。耐水性总体上指示了来自该苯类酚与甲醛之间的反应的这种酚醛树脂的近似分子量。一旦该反应进行，则撤出该反应混合物的一部分，例如大约10至20ml的该反应混合物，用于一个耐水性测试。将撤出的混合物(重量为W1)倒进一个载体中，诸如一个玻璃烧杯。然后向该载体中加入去离子水(重量为W2)直到出现混浊度。一旦混浊度形成，则可按如下计算其耐水性 ％耐水性＝(W2)/(W1)*100。(1) 当耐水性已经达到一个合适的百分比时，终止该苯类酚与甲醛之间的反应，以便由此形成一种中间组合物。合适的耐水性的一个实例是在大约150％和1000％之间的范围内的耐水性。优选地，该耐水性在大约150％和大约800％之间的范围内。更优选地，该耐水性在大约150％和大约600％之间的范围内。甚至更优选地，该耐水性在大约300％和大约500％之间、或在大约200％和大约400％之间的范围内。在一个特别的实施方案中，一旦该反应混合物终止，耐水性为大约390％。该反应的终止是通过将该反应混合物的温度调节至具有等于或小于大约50℃、优选等于或小于大约40℃的一个温度而实现的。在一个优选的实施方案中，该反应混合物的温度在大约85℃和大约95℃之间、更优选在大约90℃和大约95℃之间的范围内，并且一旦已经达到目标耐水性，此后将该反应混合物冷却至大约40℃或以下。该反应温度的降低可以按本领域中已知的任何合适的方法完成。在一个实施方案中，该温度是通过使该反应容器经受冷却液体(如水)、通过施加真空(例如，200-700mm Hg)、和/或通过使用一种蒸发技术来降低的。优选地，通过使该反应容器经受一种冷却液体(如冷却水)、和/或通过使用减压(即，通过施加真空)而终止该反应。优选地，在冷却期间持续搅动该反应混合物。冷却的速率优选是在大约5℃/min和大约1℃/min之间的范围内，并且最优选为大约2℃/min。
在将该反应混合物冷却从而形成一种中间组合物之后，向该中间组合物中加入合适量的间苯二酚，以形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂。优选地，该中间组合物的含水量为该中间组合物总重量的至少约50wt％。更优选地，该中间组合物的含水量在该中间组合物总重量的大约50wt％和大约60wt％之间的范围内。甚至更优选地，该中间组合物的含水量在该中间组合物总重量的大约50wt％和大约55wt％之间的范围内。间苯二酚可以按任意形式与该中间组合物混合。在一个实施方案中，向该中间组合物中以一种水溶液的形式加入间苯二酚。优选地，该水溶液包括量值在该总溶液的大约50wt.％和大约99wt.％之间的间苯二酚，该溶液的余量包括水。可替代地，在本发明的方法中还可以采用基本上纯的间苯二酚。
在一个实施方案中，然后将含该反应混合物与间苯二酚一起加热至在大约50℃和大约70℃之间的范围内、优选在大约55℃和大约65℃之间、并且更优选为大约60℃的一个温度，以形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂。在一个优选的实施方案中，将该提升温度维持一个反应时段，以允许间苯二酚与该中间组合物(例如，存在于该中间组合物中的至少一部分甲醛)进行反应。用于该反应时段的任何具体应用的一个最佳值可以取决于该反应的规模而改变，这是本领域的技术人员不需要过度实验就可以发现的。在一个具体的实施方案中，该反应时段是在大约45分钟和大约90分钟的范围内，并且更确切地说在大约45分钟和大约75分钟之间。在一个更具体的实施方案中，将该反应温度在约60℃下维持大约60分钟的一个时间段。
可以任选用一种烷醇胺将该间苯二酚改性的酚醛树脂进一步改性，以形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂。在一个实施方案中，该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂是通过将一种烷醇胺加入包括该间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物中而形成的。在一个具体的实施方案中，包括间苯二酚改性的酚醛树脂的这种组合物可以是产生自一种间苯二酚改性的酚醛树脂的形成过程中的一种组合物。基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量，所加入的烷醇胺的量为在大约0.1wt％和大约15wt％之间(诸如大约0.1wt％和大约10wt％之间、或大约0.1wt％和大约5wt％之间、大约0.1wt％和大约3wt％之间、大约1wt％和大约10wt％之间、大约1wt％和大约5wt％之间、或大约1wt％和大约3wt％之间)的一个量，由此该烷醇胺与该包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的组合物进行化学反应，由此形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂。如在此使用的，一种“烷醇胺”是指NR′(3-x)(R″OH)x所代表的一种化合物，其中x是1、2或3，特别是1；R′是-H或一个C1-C10烷基基团，特别是-H；并且R″是一个C1-C10亚烷基基团。每个由R′和R″分别代表的烷基基团和亚烷基基团可以独立地被一个或多个取代基所取代。合适的取代基的实例包括卤素(例如，F、Cl、Br、I)、C1-C6烷氧基、C1-C6卤代烷氧基、C1-C6卤烷基、苯基以及苄基。在一个具体的实施方案中，R′是-H或一个C1-C6烷基基团(例如，-CH3或C2H5)，特别是-H；并且R″是一个C1-C6亚烷基基团。在一个更具体的实施方案中，x是1；R′是-H或一个C1-C6烷基基团(例如，-CH3或C2H5)，特别是-H；并且R″是一个C1-C6亚烷基。在另一个具体的实施方案中，该烷醇胺是NR′(3-x)(C2H5OH)x所代表的一种乙醇胺，其中x是1、2或3，特别是1；并且R′是-H或一个C1-C10烷基基团。在另一个具体的实施方案中，该乙醇胺是NR′(3-x)(C2H5OH)x所代表的，其中x是1、2或3，特别是1；并且R′是-H或一个C1-C6烷基基团，特别是-H。在又一个具体的实施方案中，该乙醇胺由NH2(C2H5OH)或NH(C2H5OH)2代表。
在形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的一个优选实施方案中，将包括该烷醇胺和该间苯二酚改性的酚醛树脂的反应混合物维持在大约50℃和大约70℃之间的范围内、优选在大约55℃和大约65℃之间的范围内、并且更优选为大约60℃的温度下。在一个优选的实施方案中，将该温度维持一个反应时段，例如，至少一部分的甲醛存在于该中间组合物中。该反应时段的任何特殊应用的最佳值可以取决于该反应的规模而改变，这是本领域的技术人员不需要过度实验就可以发现的。在一个具体的实施方案中，该反应时段是在大约25分钟和大约60分钟的范围内，并且更具体地说在大约25分钟和大约45分钟之间。在一个更具体的实施方案中，将该反应温度在约60℃下维持大约30分钟的一个时间段。
在又一个具体的实施方案中，在形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂过程中的间苯二酚的反应之后，或者在形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂过程中的烷醇胺的反应之后，通过一种合适的方法除去至少一部分存在的水。在一个更具体的实施方案中，通过一种合适的方法，诸如通过真空蒸馏，将大约60wt％和大约80wt％之间的存在的水除去。在一个甚至更具体的实施方案中，真空蒸馏是在大约55℃和大约65℃之间的范围内的一个温度下进行。优选地，真空蒸馏是在大约60℃的温度下进行。
在又一个具体的实施方案中，在形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂过程中的间苯二酚的反应之后，或者在形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂过程中的烷醇胺的反应之后，以一种合适的方法除去至少一部分存在的水。在一个具体的实施方案中，通过一种合适的方法，诸如通过真空蒸馏，除去在大约60wt％和大约80wt％之间的存在的水。在一个实施方案中，真空蒸馏是在大约55℃和大约65℃之间的范围内的一个温度下进行。优选地，真空蒸馏是在大约60℃的温度下进行。
优选地，该间苯二酚改性的酚醛树脂的粘度以及该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的粘度独立地是在大约25℃的温度下在2,000cps和大约20,000cps之间的范围内。优选地，该间苯二酚改性的酚醛树脂的粘度以及该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的粘度独立地是在大约2,000cps和大约10,000cps之间的范围内，更优选是在大约2,000cps和大约5,000cps之间的范围内，诸如大约3,000cps。该间苯二酚改性的酚醛树脂的粘度以及该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的粘度独立地并且典型地在至少约1小时内保持实质恒定。如在此使用的，“实质恒定”的粘度是指粘度随时间的改变小于初始粘度的大约10％。优选地，该间苯二酚改性的酚醛树脂的粘度至少约3小时保持实质恒定。
优选地，该间苯二酚改性的酚醛树脂以及该间苯二酚-烷醇胺的改性酚醛树脂独立地具有在至少约1小时内实质恒定的耐水性。如在此使用的，“实质恒定”的耐水性是指耐水性随时间的改变小于初始耐水性的大约10％。优选地，该间苯二酚改性的酚醛树脂的耐水性以及该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的耐水性独立地是树脂，持续至少约3小时保持实质恒定。
在一个实施方案中，该间苯二酚改性的树脂以及该间苯二酚-烷醇胺改性的树脂的游离甲醛含量典型地是各自独立地小于100g该树脂的大约0.3wt％，诸如在100g该树脂的大约0.1wt％和大约0.295wt％之间，或在100g该树脂的0.1wt％和大约0.2wt％之间。可以通过优化该树脂形成期间的间苯二酚荷载以及耐水性而将产生的树脂的游离甲醛含量减小至小于100g该树脂的大约0.05wt％。在另一个实施方案中，本发明的改性酚醛树脂组合物(包括该间苯二酚改性的树脂或该间苯二酚-烷醇胺改性的树脂)，各自独立地具有小于100g该树脂的大约0.3wt％，诸如在100g该树脂的大约0.1wt％和大约0.295wt％之间、或在100g该树脂的大约0.1wt％和大约0.2wt％之间的的范围内的游离甲醛含量。甲醛的含量可以通过本领域中已知的任何合适的方法进行测量。例如，可以通过用羟胺(NH2HOH)，诸如盐酸羟胺(NH2HOH·HCl)滴定游离甲醛(HCHO)来测量，如以下反应所示 HCHO+NH2HOH·HCl→H2O+CH2NOH+HCl(2) 反应(2)中形成的盐酸用一种试剂等级的NaOH溶液用电位法进行测定。
单独使用的或作为一个更大部分(诸如“烷氧基”、“卤烷基”等等)的部分使用的术语“烷基”，包括(如在此使用的含义)饱和的直链、环状或支链的脂肪烃基。典型地，一个烷基基团包括1至10个碳原子。在一些实施方案中，一个烷基基团包括1至6个碳原子，确切地，1至5个碳原子。可替代地，一个烷基基团包括1至4个碳原子。
术语“烷氧基”是指-O-烷基。
术语“卤烷基”和“卤代烷氧基”是指烷基或烷氧基，在这种情况下可能是被一个或多个卤素原子所取代。术语“卤素”是指F、Cl、Br或I。卤烷基或卤代烷氧基中的卤素优选是F或Cl。
一个“亚烷基基团”由-[CH2]z-代表，其中z是一个正整数，如从一至十、从一至六、或从一至四。
本发明的一种可固化的树脂组合物包括用以上描述的一种方法制备的一种间苯二酚改性的酚醛树脂组合物或一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂组合物。如在此使用的，一种未固化的或未交联的“树脂”是一种用于固化或交联的组合物，包括一种或多种选自单体、低聚物、以及多聚物的组分，并且可任选地包含其他添加剂类，诸如着色剂类、稳定剂类、增塑剂类、填充剂类、溶剂类、抗填充剂类、以及类似物。总体而言，一种树脂包括在固化时硬化的多个部分地聚合的组分的一个混合物，该树脂典型地是交联反应的结果。未固化的或未交联的树脂可以通过用光、电子束辐射、酸、碱、热以及它们的组合的引发而进行固化。
本发明的可固化的树脂组合物(包括通过以上描述的一种方法制备的一种间苯二酚改性的酚醛树脂组合物、或一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂组合物)可以作为磨料产品中的一种树脂粘合剂采用，这些磨料产品是诸如粘结的磨料产品(例如，磨轮、磨盘以及珩磨石(horns))以及涂覆的磨料产品(例如，磨料膜和纸)。在一个实施方案中，本发明的磨料产品包括许多磨料颗粒以及由该树脂组合物固化而来的一种树脂粘合剂。该树脂组合物可与多个磨料颗粒共混，或在替代方案中，被施用在多个磨料颗粒上，并且然后进行固化，以形成在一个磨料产品的基底层和多个磨料颗粒之上的一个制作涂层或一个胶料涂层。在施用该树脂组合物之后，作为一种粘合剂、一个制作涂层或一个胶料涂层，将该树脂组合物在适合的条件(如一种本领域中已知的条件)下固化。
在一个实施方案中，本发明的磨料产品是一种涂覆的磨料产品，该产品包括一个基底层、多个磨料颗粒、以及将这些磨料颗粒粘附在该基底层上的一个树脂涂层。该树脂涂层是由以上描述的本发明的一种可固化的树脂组合物固化而来的。在另一个实施方案中，本发明的磨料产品是一种粘结的磨料产品，该产品包括多个磨料粉末以及由以上描述的一种可固化的树脂组合物固化而来的一种树脂粘合剂。在这种粘结的磨料产品中，这些磨料粉末典型地是通过使用该树脂粘合剂粘合在一起的，并形成一种三维形状，如一个轮。
本发明的涂覆的磨料产品总体上包括一个基质(即，基底层)、多个磨料颗粒以及将该磨料颗粒保持在该基质上的至少一种粘合剂。如在此使用的，术语“涂覆的磨料产品”包括一种非纺织的磨料产品。图1和图2展示了本发明的涂覆的磨料产品10和30。参照图1，在涂覆的磨料产品10中，用任选的背胶料涂层16和任选的预胶料涂层18处理基质12。覆盖任选的预胶料涂层18的是制作涂层20，制作涂层上施用了研磨材料14，诸如磨料粒料或颗粒。将胶料涂层22任选施用在制作涂层20和磨料颗粒14之上。覆盖胶料涂层22的是任选的超级胶料涂层24。涂覆的磨料产品10取决于它们的具体应用可以包括或不包括背胶料涂层16和/或预胶料涂层18。同样，取决于涂覆的磨料产品10具体应用，它们可以包括或不包括胶料涂层22和/或超级胶料涂层24。图2中示出的是涂覆的磨料产品30，它包括磨料颗粒14和一种或多种添加剂的一个单一的层(粘合剂-磨料层32)以及任选的背胶料涂层16。任选地，如图1所示，在涂覆的磨料产品30中可以包括预胶料涂层18、胶料涂层22以及超级胶料涂层24。
在一些实施方案中，本发明的一种可固化的树脂组合物是用于形成至少一个选自下组的层，该组的构成为粘合剂-磨料层32、背胶料涂层16、预胶料涂层18、制作涂层20、胶料涂层22以及超级胶料涂层24。在一个具体的实施方案中，本发明的一种可固化的树脂组合物是用于形成至少一个选自下组的粘合剂层，该组的构成为预胶料涂层18、制作涂层20以及胶料涂层22。在一个优选的实施方案中，本发明的一种可固化的树脂组合物是用来形成一种用于将磨料颗粒14固定在基质12上的粘合剂，例如，用于形成粘合剂-磨料层32或涂层20(制作涂层)和22(胶料涂层)中的至少一个。在一个特别优选的实施方案中，本发明的可固化的树脂组合物是用来形成一种用于粘合剂-磨料层32的粘合剂。在这些实施方案中，磨料颗粒14可以通过重力、静电沉积或在空气流中单独施用，或与该可固化的树脂组合物作为淤浆一起施用。
基质12可以或者用一种树脂-磨料淤浆或一种不含磨料粒料的树脂粘合剂进行浸渍，这取决于该最终的涂覆的研磨工具(如以上所描述的)所要求的侵入性能(aggressiveness)。在本发明中有用的基质12可以是刚性的，但总体上是柔性的。基质12可以是纸、布、膜、纤维、聚合物材料、非纺织材料、固化橡胶或纤维，等等，或者是这些材料中的一种或多种的一个组合，或者是它们的经过处理的形式。该基质材料的选择总体上取决于有待形成的该涂覆的研磨工具的预期的应用。在一个优选的实施方案中，基质12是一种非纺织的材料。如在此使用的，“非纺织的”是指以机械、化学或物理方式或它们的任何组合保持在一起的随机的或定向的纤维的网。非纺织的材料的实例包括形成一种非纺织的网的纤维，这种非纺织的网提供了一个三维整合的网络结构。已知的在非纺织的研磨工具中有用的任何纤维均可用在本发明中。这类纤维总体上是由不同的聚合物形成的，这些聚合物包括聚酰胺类、聚酯类、聚丙烯、聚乙烯以及它们的不同的共聚物。棉、毛的防暴纤维以及不同的动物毛也可用于形成非纺织的纤维。在一些应用中，该非纺织的基质可以包括松散纤维的一种集合，向其中加入磨料颗粒14以提供具有遍布的磨料颗粒14的一种磨料网。
取决于本发明的可固化的树脂组合物被用于哪个或哪些粘合剂层，在将该可固化的树脂组合物施用在一个基质上之前、之后或与此同时，将磨料颗粒14施用在该基质之上。可以通过喷射(通过重力、静电沉积或气流)或通过涂覆将磨料颗粒14施用在基质12之上。在一个具体的实施方案中，将磨料颗粒14与该可固化的树脂组合物同时使用在基质12之上。在该实施方案的一个实例中，如图2所示，将该可固化的树脂组合物与磨料颗粒混合在一起以形成一种粘合剂-磨料组合物淤浆，并将该淤浆施用在基质12之上以形成单独的粘合剂-磨料组合物层32。在另一个具体的实施方案中，将磨料颗粒14施用在该可固化的树脂组合物的一个涂层之上。在该实施方案的一个实例中，将该可固化的树脂组合物用于形成背胶料、预胶料以及制作涂层中的至少一种。在还有另一个实施方案中，在该可固化的树脂组合物施用在基质12上之前施用磨料颗粒14。在该实施方案的一个实例中，该可固化的树脂组合物是被用于形成胶料和超级胶料涂层中的至少一种。
在本发明中有用的磨料颗粒14的一种合适的材料可以是在涂覆的研磨工具的形成中所利用的任何常规的磨料颗粒材料。用于本发明的合适的磨料材料包括金刚石、刚玉、金刚砂、石榴石、含杂燧石、石英、砂岩、玉髓、燧石、石英岩、硅石、长石、浮石和滑石、碳化硼、立方氮化硼、熔融氧化铝、陶瓷氧化铝、热处理的氧化铝、氧化铝氧化锆、玻璃、碳化硅、氧化铁类、碳化钽、二氧化铈、氧化锡、碳化钛、合成金刚石、二氧化锰、氧化锆以及氮化硅。取决于这些涂覆的研磨工具的具体的所希望的特性，这些研磨材料可以被定向地或者无定向地(即，随机地)施用在该基质上。在选择一种合适的研磨材料时，总体上要考虑多种特征，诸如尺寸、硬度、与工件的相容性以及热传导性。在本发明中有用的研磨材料典型地具有范围从大约0.1微米至大约1,500微米，诸如从大约10微米至大约1000微米的粒度。
涂覆的磨料产品10和30的一个或多个粘合层可以通过任何合适的方法(如本领域中普遍已知的一种)来制备。在一个实施方案中，将任选的背胶料涂层16和任选的预胶料涂层18(不含磨料颗粒14)涂覆在基质12上并通过暴露于热量下进行固化以赋予基质12足够的强度用于进一步处理。然后，将制作涂层20施用在基质12上以将磨料颗粒14遍布基质12进行固定，并且当该涂层仍然发粘时，将磨料颗粒14施用在制作涂层20之上。随后将该制作涂层固化以将磨料颗粒14保持在原位。此后，将胶料涂层22施用在基质12之上，并且然后固化。胶料涂层22的主要作用总体上是将磨料颗粒14锚定在原位并允许它们磨削工件而并不在它们的研磨能力耗尽之前从该涂覆的磨料结构中拉出。在另一个实施方案中，将一种磨料颗粒14的淤浆以及以上描述的一种树脂粘合剂组合物施用在基质12之上，任选地在基质12之上的预胶料涂层18上，并且然后固化。
在一些情况下，超级胶料涂层24被沉积在胶料涂层22之上。超级胶料涂层24可以使用或不使用一种粘合剂(如上所描述)来沉积。总体而言，超级胶料涂层24的作用是在涂覆的研磨材料14的表面上放置一种添加剂，该添加剂提供特别的特征，如提高的研磨能力、表面润滑作用、防静电特性或抗填充特性。合适的研磨助剂的实例包括KBF4和碳酸钙。适合于超级胶料涂层24的润滑剂的实例包括硬脂酸锂。合适的抗静电剂的实例包括碱金属磺酸盐、叔胺、以及类似物。适当的抗荷载剂的实例包括脂肪酸的金属盐类，例如，硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸锂、月桂硫酸钠、以及类似物。阴离子的有机表面活性剂也可以用作有效的抗填充剂。这类阴离子表面活性剂以及包含这样一种阴离子表面活性剂的抗荷载组合物的多种实例描述在美国专利申请公开号2005/0085167A1中，其全部传授内容通过引用结合在此。适当的抗荷载剂的其他实例包括无机的抗荷载剂类，如金属硅酸盐类、硅酸盐类、金属碳酸盐类、以及金属硫酸盐类。这类无机抗填充剂的实例可在WO 02/062531中找到，其全部传授内容通过引用结合在此。
在一些具体的实施方案中，本发明的涂覆的磨料产品包括一种非纺织的基质，诸如用一种在本领域中熟知的气流铺置法(air-laid process)制造的一种非纺织基质。该非纺织基质用一种以上所描述的涂覆组合物、以及一种研磨材料(诸如精细的磨料颗粒)浸渍。将该未固化的、浸渍的非纺织基质螺旋缠绕以形成一个圆木状。可替代地，将该未固化的浸渍的非纺织基质切成片并且将这些片堆叠在两个金属板之间以形成一个平板。然后将该圆木状或平板加热以形成非纺织的研磨工具。可任选地，将固化的圆木状或平板转换为通常用于金属或木材工业中的抛光、清理毛刺、或最终处理应用的一种最终形状。
本发明的可固化的树脂组合物可任选地进一步包括一种或多种添加剂，诸如填充剂类、偶联剂类、纤维类、润滑剂类、表面活性剂类、颜料类、染料类、湿润剂类、研磨助剂类、抗荷载剂类、抗静电剂类以及助悬剂类。可以取决于该树脂组合物所用于的一个或多个粘合层(例如，图1和图2中的涂层16、18、20、22、24和32)来选择包含在该树脂组合物中的一种或多种具体的添加剂。例如，如以上所讨论的，预胶料涂层24可以包括一种或多种抗荷载剂。在胶料涂层22和/或制作涂层20中可以包含一种或多种研磨助剂。这些材料的量的选择取决于有待实现的所希望的特性。
本发明的磨料产品总体上可以采用片、盘、带、条以及类似的形式，它们可进一步被调适为安装在滑轮、车轮、或鼓轮上。本发明的涂覆的磨料产品可以用于对例如钢和其他金属、木材、木材样的叠层板、塑料、纤维玻璃、皮革或陶器的不同的表面进行砂磨、研磨或抛光。在一个实施方案中，本发明的磨料产品是用于通过以研磨运动来应用该磨料产品而对工件表面进行研磨，以除去该工件表面的一部分。
以下实例代表本发明，并且无意以任何方式加以限制。
实例 实例1本发明的改性PF树脂的合成 A.原材料的规格 苯酚 酚的取用量＝500gm 总体工业级的苯酚，具有最小94％的确定纯度 凝固点＝40.9℃ 沸点为181.1℃ 比重＝1.0563 甲醛溶液 甲醛作为一个水溶液使用，该溶液浓度为38.3％。向甲醛中加入高达5wt％的甲醇来使甲醛稳定并避免多聚甲醛的形成。
甲醛取用量＝(500*0.94*1.73*30*100)/(94*38.3)＝677.546g 多聚甲醛 多聚甲醛作为固体粉末使用，具有96％的纯度 多聚甲醛取用量＝(500*0.94*1.73*30*100)/(94*96) ＝270.316g NaOH催化剂 基于该实例中取用的苯酚重量的2％ NaOH取用量＝0.94*500*0.02 ＝9.4gm，溶解于9.4gm水中 间苯二酚 在该实例中使用5wt％的间苯二酚，这是基于该实例中取用的苯酚重量。在获得具体的耐水性之后，向酚醛树脂中以一种水溶液加入间苯二酚，以减小该酚醛树脂中存在的游离甲醛。
间苯二酚取用量＝0.94*500*0.05 ＝23.5gm，溶解于23.5gm水中 一乙醇胺(MEA) 最小纯度＝98％ 硫酸灰分最大0.1％ 凝固点＝9-10.5℃ 一乙醇胺(MEA)＝0.94*500*0.004 ＝1.88g B.酚醛树脂的合成 B1.间苯二酚改性的酚醛树脂 间苯二酚改性的酚醛树脂按如下方法制备 将500gm苯酚、福尔马林(38.3％)677.546g以及基于苯酚重量的2％份碱性催化剂装入一个装配有一个搅拌器和一个冷凝器的反应釜中。加入该碱性催化剂并确定该批次的pH。通过在一个水浴中将混合物进行外部加热并直接控制该水浴的温度来将该反应的温度控制在大约1℃。
通过观察该釜中的温度而使水浴设定温度从50℃至大约90℃逐步改变。存在着充分放热的反应，因而在该反应温度到达60℃至70℃时停止对反应釜加热。在所希望的耐水性之处停止该反应。耐水性指示了该甲阶酚醛树脂的近似分子量。在该实例中，在大约390％的耐水性之处停止该反应。按照以上说明中所描述的测量耐水性。
然后将该反应混合物冷却至40℃。向该混合物中加入一种新鲜制备的间苯二酚溶液(23.5g水中23.5g)。然后允许该反应混合物在60℃下反应大约1小时。然后在60℃的真空蒸馏下将该反应混合物中存在的一部分水进行蒸馏，以得到所希望的粘度。一种确定合适的粘度的方法是通过测定总体与粘度成比例的折光率。在该实例中，从该树脂中蒸馏出大约324ml水。在蒸馏之后，该树脂在25℃的粘度为3000cps。还测量了该树脂的胶凝时间、游离甲醛含量以及耐水性。
B1.间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂 间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂按如下方法制备 将大约500gm苯酚、多聚甲醛(96％)270.316g装进装配有一个搅拌器和一个冷凝器的反应器中，将该反应混合物维持在45℃。将碱性催化剂(NaOH催化剂)分成四等份，每隔半小时加入反应混合物中。控制反应温度不超过50℃。通过对混合物在一个水浴中进行外部加热并直接控制该水浴的温度来将该反应的温度控制在大约1℃。
在完成催化剂的加载之后，将该反应混合物在50℃下另外保持21/2小时，以完全放热的反应减小。然后将反应温度从50℃逐步升高至90℃。在大约390％的耐水性之处停止该反应。按照以上说明中所描述的测量耐水性。
然后将该反应混合物冷却至40℃。向该混合物中加入一种新鲜制备的间苯二酚溶液(23.5g水中23.5g)。然后允许该反应混合物在60℃下反应大约1小时。并且然后，加入1.88g MEA，并且将该反应混合物在60℃下保持半小时。在反应之后，该树脂在25℃的粘度为2400cps。还测量了该树脂的胶凝时间、游离甲醛含量以及耐水性。
C1.游离甲醛含量 基于盐酸羟胺与甲醛的反应，测定了一种常规的PF甲阶酚醛树脂、以及间苯二酚改性的和间苯二酚-烷醇胺改性的树脂中的游离甲醛含量，如反应(2)所示 CH2O+NH2HOH·HCl→H2O+CH2NOH+HCl(2)。
用试剂级别的NaOH溶液用电位法测定了该反应中形成的盐酸。在一个实例中，称量3g的这种树脂加入玻璃烧杯中，并向该烧杯中逐渐加入50ml的甲醇，同时连续搅拌。将测量装置的电极用去离子水和丙酮清洁几次并立即将pH电极放入溶液中。然后通过使用1N的盐酸将该溶液中和，直到毫伏读数接近标准值123(标准值123与pH为4等效)。然后，向该溶液中加入25ml的羟基氯化铵。在大约5分钟之后，使用0.5N的NaOH滴定该溶液，直到该溶液的pH达到标准值(pH 4)。使用相同的试剂和条件但省略了样品运行一个空白试验，并用作参比值(空白值)。在正常条件下，空白滴定度典型地是小于0.1ml并且认为它为0。基于这些滴定结果，计算出了游离甲醛的含量(FFC)，如下所示 F.F.C＝((滴定值-空白值)*3.003*NaOH的当量浓度)/树脂重量(3) 在装配有一个搅拌器以及一个冷凝器的三颈圆底烧瓶(反应釜)中，通过一种如以上描述的分批方法制备了对照的常规酚醛树脂，除间苯二酚改性的步骤之外。
表1示出了该间苯二酚改性酚醛树脂、间苯二酚-MEA改性酚醛树脂以及常规的酚醛树脂的某些特性。如表1所示，间苯二酚改性的酚醛树脂以及间苯二酚-MEA改性的酚醛树脂中的游离甲醛含量相当大地低于对照的常规酚醛树脂。
表1常规的以及间苯二酚改性的酚醛树脂的特性 实例2甲醛减小对比(VS)间苯二酚荷载量 如实例1中描述的制备了多种间苯二酚改性的酚醛树脂(“LTR”)，这些树脂基于用来制备该间苯二酚改性的酚醛树脂的苯酚的重量具有2.5wt％的间苯二酚、5wt％的间苯二酚、7.5wt％的间苯二酚以及10wt％的间苯二酚。
图3示出了间苯二酚荷载量对于减小该间苯二酚改性的酚醛树脂中的游离甲醛的效果。如图3所示，随着间苯二酚的荷载量增加，游离甲醛(FFC)的量减小。在图3中，常规的对照样品用字符“std.”指示。
该间苯二酚改性的酚醛树脂以及该对照树脂的拉伸强度在图4中示出(std常规树脂；LTR 2.52.5wt％的间苯二酚改性的树脂；LTR 55wt％的间苯二酚改性的树脂；LTR 7.57.5wt％的间苯二酚改性的树脂；LTR 1010wt％的间苯二酚改性的树脂)。如图4所示，该间苯二酚改性的酚醛树脂的拉伸强度与对照树脂是可比较的、或甚至更大(在2.5wt％的间苯二酚、5wt％的间苯二酚以及7.5wt％的间苯二酚改性的树脂中)。
该常规的酚醛树脂以及5wt％的间苯二酚改性的酚醛树脂的不同的机械特性概述在下表2中。如表中所示，5wt％的间苯二酚改性的酚醛树脂的机械强度大于该常规的酚醛树脂。
表2间苯二酚改性的酚醛树脂和对照的常规酚醛树脂的机械特性 *热挠曲温度 实例3采用了间苯二酚改性的酚醛树脂粘合剂的涂覆的磨料产品的性能 制备了一种涂覆的磨料产品，它采用如实例1中的描述而制备的5wt％的间苯二酚改性的酚醛树脂(“LTR”树脂2)用于它的预胶料、制作以及胶料涂层。还制备了一种对照的涂覆的磨料产品，它采用从West CoastPolymers，Ltd可商购的常规酚醛树脂CGF-1(“标准树脂1”)和CGF-2(“标准树脂2”)用于它的预胶料、制作以及胶料涂层。用于本发明的磨料产品(“间苯二酚改性的产品”)以及对照磨料产品(“标准磨料产品”)的预胶料、制作和胶料涂层的规格概述在下表3中。
在该实例中，使用一种半成品的(饱和的并且回填布的)涤棉布作为基质。对于间苯二酚改性的以及标准的磨料产品两者，将预胶料涂层初始时固化至30％的水平，并且然后将制作涂层施用于其上。然后将该制作涂层初始时固化至约70％的程度。在该制作涂层仍然发粘时，使用磨料粉末(氧化铝，ALO 50#)。在这些磨料粉末之上，施用胶料涂层并且然后将其固化。在间苯二酚改性的以及标准的磨料产品都完全固化(例如，在115℃固化8小时)之后，将这些产品放置一天并用38mm的钢杆在50psi下使其弯曲。然后测试这些产品的以下特性 1.室温下的基础粘附力(冷基础粘附力)以及110℃下持续2小时的热基础粘附力。
2.50X200皮带试验，使用6mm厚度的铝 350X2000皮带试验，使用12mm厚度的EN-8。
试验结果概述在下表4中。如表4所示，间苯二酚改性的磨料产品显示出与这种标准磨料产品可比较的冷基础粘附力。同样，间苯二酚改性的磨料产品显示出以这种标准磨料产品相比改善的热基础粘附力。在对铝和软钢的研磨性能上，间苯二酚改性的磨料产品显示出比这种标准磨料产品改善的性能。这些结果表明，本发明的间苯二酚改性的PF树脂性能等于或优于该标准PF树脂。
表4粘附力与材料去除特性 实例4采用了间苯二酚改性的酚醛树脂粘结的涂覆磨盘的性能 在该实例中，用以下配制品制备了ZC 5(锆石盘36)产品，该产品采用氧化铝作为磨料粒料。一种间苯二酚改性的磨盘采用了如实例1中制备的5wt％的间苯二酚改性的PF树脂(“LTR”)与从West Coast Polymers，Ltd可商购的常规HT PF树脂的一个共混物用于其制作和胶料涂层。一个对照的标准磨盘采用了从WestCoast Polymers，Ltd可商购的常规LT和HT PF树脂用于它的制作和胶料涂层。
表5用于本发明的磨盘以及对照磨盘的制作和胶料涂层的说明 将这些配制品用手涂覆在纤维上并且然后旋转，以得到标准的制作添加物。根据标准规范完成重力作用和UP涂层。使这些磨盘通过OLC进行干燥(标准停留时间)。然后在涂胶料之前将这些盘冷却。将这些胶料配制品用手涂覆在弄干的产品上。使这些盘旋转以得到所要求的添加物。
在铝和软钢(“MS”)上测试了标准研磨产品和间苯二酚改性的磨盘的研磨性能。其结果概述在下表6中。
表6本发明的磨盘和对照盘的性能 如表6所示，采用了本发明的间苯二酚改性PF树脂的间苯二酚改性磨盘，显示出与标准对照磨盘相当的并且甚至更优的材料去除性能。具体地说，间苯二酚改性产品在软钢和铝试验两者中的脱落值(粘结退化)都小于标准产品。这些结果表明，间苯二酚改性的PF树脂粘结提供了与该标准PF树脂粘结相当的或改善的性能。
等效物 虽然通过参考本发明的示例性实施方案对本发明进行了具体的展示和说明，但本领域中的普通技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求书所涵盖的本发明的范围的前提下，可以在形式和细节上对这些实施方案作出不同的变更。
权利要求
1.一种形成具有减小的甲醛含量的改性酚醛树脂组合物的方法，该方法包括以下步骤
a)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的范围内时，终止该反应混合物的化学反应，以便由此形成一种中间组合物；并且
c)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种改性酚醛树脂组合物。
2.如权利要求1所述的方法，其中，该苯类酚是苯酚。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括，将存在于该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中的至少一部分水除去。
4.如权利要求1所述的方法，其中，该甲醛是在一种水溶液中或是多聚甲醛。
5.如权利要求4所述的方法，其中，该甲醛的水溶液包括在大约30wt％和大约38.5wt％之间的甲醛。
6.如权利要求1所述的方法，其中，该碱性催化剂是选自下组，其构成为氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钡及其水合物、以及它们的一个组合。
7.如权利要求6所述的方法，其中，该碱性催化剂是氢氧化钠。
8.如权利要求7所述的方法，其中，该氢氧化钠的量是在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的量的大约1wt％和大约5wt％之间。
9.如权利要求8所述的方法，其中，该氢氧化钠的量是为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的量的大约2wt％。
10.如权利要求1所述的方法，其中，向该中间组合物中加入的间苯二酚是在一种水性介质中。
11.如权利要求10所述的方法，其中，向该中间组合物中加入的间苯二酚的量是在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的量的大约5wt％和大约10wt％之间的范围内。
12.如权利要求11所述的方法，其中，向该中间组合物中加入的间苯二酚的量是为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的量的大约5wt％。
13.如权利要求1所述的方法，其中，该反应混合物的化学反应是通过将该反应混合物的温度调节为等于或小于大约50℃的一个温度而终止的。
14.如权利要求13所述的方法，其中，该反应混合物的温度被调节为等于或小于大约40℃的一个温度。
15.如权利要求1所述的方法，其中，该化学反应是在当该反应混合物的耐水性是在大约300％和大约500％之间的范围内时而终止的。
16.如权利要求1所述的方法，其中，该反应混合物的化学反应是通过将该反应混合物暴露于在大约50℃和大约90℃之间的范围内的一个温度下而引发的。
17.如权利要求16所述的方法，其中，该反应混合物被维持在大约85℃和大约95℃之间的一个温度下持续大约0.5小时和大约1.5小时之间的范围内的一个反应时段。
18.如权利要求17所述的方法，其中，允许该间苯二酚与该中间组合物在大约50℃和大约70℃之间的范围内的一个温度下进行反应。
19.如权利要求18所述的方法，其中，该温度被维持在持续大约45分钟和大约90分钟之间的范围内的一个反应时段。
20.如权利要求19所述的方法，其中，将该间苯二酚与该中间组合物的混合物被维持在大约60℃的一个温度下持续大约60分钟的一个时间段。
21.如权利要求20所述的方法，其中，水通过至少一种选自下组的方法从该反应混合物中被除去，该组的构成为真空蒸馏以及闪蒸。
22.如权利要求21所述的方法，其中，水通过真空蒸馏从该反应混合物中被除去。
23.如权利要求3所述的方法，其中从该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中除去的水的量使所得到的间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的粘度在大约25℃下处于大约2,000cps和大约20,000cps之间的范围内。
24.如权利要求23所述的方法，从该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中除去的水的量使所得到的间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的粘度在大约25℃下为大约3,000cps。
25.如权利要求1所述的方法，其中，该中间组合物的含水量为该中间组合物的总重量的至少约50wt％。
26.如权利要求1所述的方法，进一步包括，d)向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入烷醇胺，其量值为基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量在大约1wt％和大约15wt％之间的范围内，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，由此形成包括一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的一种改性酚醛树脂组合物。
27.如权利要求26所述的方法，其中，该烷醇胺是NH2(C2H5OH)或NH(C2H5OH)2。
28.如权利要求26所述的方法，其中，该烷醇胺的量是基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的量在大约0.1wt％和大约5wt％之间的范围内。
29.如权利要求26所述的方法，其中，包括该烷醇胺以及该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的混合物的温度被调节为在大约50℃和大约70℃之间的范围内的一个温度。
30.如权利要求29所述的方法，其中，包括该烷醇胺以及该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的混合物的温度被维持在持续大约45分钟和大约90分钟之间的范围内的一个反应时段。
31.如权利要求30所述的方法，其中，包括该烷醇胺以及该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的混合物的温度在60℃下被维持大约60分钟的一个时间段。
32.如权利要求26所述的方法，进一步包括，将存在于该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂组合物中的至少一部分水除去。
33.一种改性酚醛树脂组合物，该组合物通过以下方法形成，该方法包括以下步骤
a)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)当该反应混合物的耐水性是在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，以便由此形成一种中间组合物；并且
c)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物。
34.如权利要求33所述的树脂组合物，其中该苯类酚是苯酚。
35.如权利要求34所述的树脂组合物，其中该间苯二酚改性的酚醛树脂的粘度保持实质恒定持续至少约1小时。
36.如权利要求34所述的树脂组合物，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂的耐水性保持实质恒定持续至少约1小时。
37.如权利要求34所述的树脂组合物，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.01wt％和大约0.3wt％之间的一个游离甲醛含量。
38.如权利要求37所述的树脂组合物，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.05wt％和大约0.2wt％之间的一个游离甲醛含量。
39.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，该方法进一步包括将存在于该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中的至少一部分水除去。
40.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，该碱性催化剂是选自下组，其构成为氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钡及其水合物、以及它们的一个组合。
41.如权利要求40所述的树脂组合物，其中，该碱性催化剂是氢氧化钠。
42.如权利要求41所述的树脂组合物，其中，该氢氧化钠的量是在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚量的大约1wt％和大约5wt％之间。
43.如权利要求42所述的树脂组合物，其中，该氢氧化钠的量是为了形成该反应混合物而结合的苯类酚量值的大约2wt％。
44.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，向该中间组合物中加入的间苯二酚是在一种水性介质中。
45.如权利要求44所述的树脂组合物，其中，向该中间组合物中加入的间苯二酚的量在为了形成该反应混合物而结合的苯类酚量值的大约5wt％和大约10wt％之间。
46.如权利要求45所述的树脂组合物，其中，向该中间组合物中加入的间苯二酚的量是为了形成该反应混合物而结合的苯类酚量值的大约5wt％。
47.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，该反应混合物的化学反应是通过将该反应混合物的温度调节为等于或小于约50℃的一个温度而终止的。
48.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，该化学反应是当该反应混合物的耐水性在大约300％和大约500％之间的范围内时而终止的。
49.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，该化学反应是通过将该反应混合物暴露于大约50℃和大约90℃之间的范围内的一个温度下而引发的。
50.如权利要求49所述的树脂组合物，其中，允许该间苯二酚与该中间组合物在大约50℃和大约70℃之间的范围内的一个温度下进行反应。
51.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，该中间组合物的含水量为该中间组合物的总重量的至少约50wt％。
52.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，该改性酚醛树脂具有在25℃下大约2,000cps和大约20,000cps之间的范围内的一个粘度。
53.如权利要求33所述的树脂组合物，其中，该方法进一步包括向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值为基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间，由此该烷醇胺与该间苯二酚-改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的一种组合物。
54.如权利要求53所述的树脂组合物，其中，该烷醇胺是NH2(C2H5OH)或NH(C2H5OH)2。
55.如权利要求53所述的树脂组合物，其中，该烷醇胺的量是在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚量的大约0.1wt％和大约5wt％之间的一个范围内。
56.如权利要求53所述的树脂组合物，其中，相结合的烷醇胺以及该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的温度被调节为在大约50℃和大约70℃之间的范围内的一个温度。
57.如权利要求56所述的树脂组合物，其中，相结合的烷醇胺以及该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的温度被维持在持续大约45分钟和大约90分钟之间的范围内的一个反应时段。
58.如权利要求57所述的树脂组合物，其中，相结合的烷醇胺以及该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物的温度被维持在大约60℃下保持实质恒定持续大约60分钟的时间段。
59.如权利要求57所述的树脂组合物，其中，该方法进一步包括将存在于该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂组合物中的至少一部分水除去。
60.如权利要求53所述的树脂组合物，其中，该间苯二酚-乙醇胺改性的酚醛树脂的粘度保持实质恒定持续至少约1小时。
61.如权利要求53所述的树脂组合物，其中，该间苯二酚-乙醇胺改性的酚醛树脂的耐水性独立地保持实质恒定持续至少约1小时。
62.如权利要求53所述的树脂组合物，其中，该间苯二酚-乙醇胺改性的酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.01wt％和大约0.3wt％之间的一个游离甲醛含量。
63.如权利要求62所述的树脂组合物，其中，该间苯二酚-乙醇胺改性酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.05wt％和大约0.2wt％之间的一个游离甲醛含量。
64.制备一种磨料产品的一种方法，包括以下步骤
a)形成一种可固化的树脂组合物，该组合物包括一种通过以下方法形成的改性酚醛树脂组合物，该方法包括
i)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
ii)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，由此形成一种中间组合物，以及
iii)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种改性酚醛树脂组合物；
b)使多个磨料颗粒与该可固化的树脂组合物相接触；并且
c)将该可固化的组合物固化以生产该磨料产品。
65.如权利要求64所述的方法，其中，形成该改性酚醛树脂配制品的方法进一步包括向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间的一个范围内，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的一种改性酚醛树脂组合物。
66.一种磨料产品，该磨料产品通过以下方法形成，该方法包括以下步骤
a)形成一种可固化的树脂组合物，该组合物包括一种通过以下方法形成的改性酚醛树脂组合物，该方法包括
i)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
ii)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，由此形成一种中间组合物；并且
iii)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种改性酚醛树脂组合物；
b)使多个磨料颗粒与该可固化的树脂组合物相接触；并且
c)将该可固化的组合物固化以生产该磨料产品。
67.如权利要求66所述的磨料产品，其中，该苯类酚是苯酚。
68.如权利要求66所述的磨料产品，其中，形成该改性酚醛树脂组合物的方法进一步包括向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间的一个范围内，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，从而形成包括一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的一种改性酚醛树脂组合物。
69.如权利要求66所述的磨料产品，其中该改性酚醛树脂组合物的粘度保持实质恒定持续至少约1小时。
70.如权利要求66所述的磨料产品，其中，该改性的酚树脂组合物的耐水性独立地保持实质恒定持续至少约1小时。
71.如权利要求66所述的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂组合物具有100g该树脂在大约0.01wt％和大约0.3wt％之间的一个游离甲醛含量。
72.如权利要求66所述的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂组合物具有100g该树脂在大约0.05wt％和大约0.2wt％之间的一个游离甲醛含量。
73.形成一种涂覆的磨料产品的一种方法，该方法包括以下步骤
a)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，由此形成一种中间组合物；
c)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值为基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂；
d)向一种磨料产品上涂覆一个可固化的涂层，该涂层包括该改性酚醛树脂；并且
e)将该涂层固化，由此形成该涂覆的磨料产品。
74.形成一种涂覆的磨料产品的一种方法，该方法包括以下步骤
a)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，由此形成一种中间组合物；
c)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值为基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物；
d)向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间的一个范围内，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，由此形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂；
e)向一种磨料产品上涂覆一个可固化的涂层，该涂层包括该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂；并且
f)将该涂层固化，由此形成该涂覆的磨料产品。
75.一种涂覆的磨料产品，该产品是通过以下方法形成，该方法包括以下步骤
a)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)当该反应混合物的耐水性是在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，由此形成一种中间组合物；
c)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值为基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂；
d)向一种磨料产品上涂覆一个可固化的涂层，该涂层包括该间苯二酚改性的酚醛树脂；并且
e)将该涂层固化，由此形成这种涂覆的磨料产品。
76.如权利要求75所述的涂覆的磨料产品，其中，该苯类酚是苯酚。
77.如权利要求75所述的磨料产品，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂的粘度保持实质恒定持续至少约1小时。
78.如权利要求75所述的涂覆的磨料产品，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂的耐水性独立地保持实质恒定持续至少约1小时。
79.如权利要求75所述的涂覆的磨料产品，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.01wt％和大约0.3wt％之间的一个游离甲醛含量。
80.如权利要求79所述的涂覆的磨料产品，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂具有在100g该树脂大约0.05wt％和大约0.2wt％之间的一个游离甲醛含量。
81.一种涂覆的磨料产品，该产品通过以下方法形成，该方法包括以下步骤
a)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，由此形成一种中间组合物；
c)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值为基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物；
d)向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间的一个范围内，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，从而形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂；
e)向一种磨料产品上涂覆一个可固化的涂层，该涂层包括该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂；并且
f)将该涂层固化，由此形成该涂覆的磨料产品。
82.如权利要求81所述的涂覆的磨料产品，其中，该苯类酚是苯酚。
83.如权利要求81所述的涂覆的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂的粘度保持实质恒定持续至少约1小时。
84.如权利要求81所述的涂覆的磨料产品，其中，该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的耐水性独立地保持实质恒定持续至少约1小时。
85.如权利要求81所述的涂覆的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.01wt％和大约0.3wt％之间的一个游离甲醛含量。
86.如权利要求85所述的涂覆的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.05wt％和大约0.2wt％之间的一个游离甲醛含量。
87.一种粘结的磨料产品，该产品通过以下方法形成，该方法包括以下步骤
a)使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，由此形成一种中间组合物；
c)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在基于为了该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂；
d)将包括该间苯二酚改性的酚醛树脂的一种可固化的树脂组合物与多个磨料颗粒相结合；
d)使该可固化的树脂组合物与多个磨料颗粒的混合物形成一种所希望的形状；并且
e)将该可固化的树脂组合物固化，由此形成该粘结的磨料产品。
88.如权利要求87所述的粘结的磨料产品，其中，该苯类酚是苯酚。
89.如权利要求87所述的粘结的磨料产品，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂的粘度保持实质恒定持续至少约1小时。
90.如权利要求87所述的粘结的磨料产品，其中，该间苯二酚改性的酚醛树脂的耐水性独立地保持实质恒定持续至少约1小时。
91.一种粘结的磨料产品，该产品通过以下方法形成，该方法包括以下步骤
a)将一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚相结合以形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时终止该反应混合物的化学反应，由此形成一种中间组合物；
c)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应，以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物；
d)向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间的一个范围内，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，由此形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂；
e)将包括该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的一种可固化的树脂组合物与多个磨料颗粒相结合；
f)使该可固化的树脂组合物与多个磨料颗粒的混合物形成一种所希望的形状；以及
g)将该可固化的树脂组合物固化，由此形成该粘结的磨料产品。
92.如权利要求91所述的粘结的磨料产品，其中，该苯类酚是苯酚。
93.如权利要求91所述的粘结的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂的粘度保持实质恒定持续至少约1小时。
94.如权利要求91所述的粘结的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂的耐水性独立地保持实质恒定持续至少约1小时。
95.如权利要求91所述的粘结的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.01wt％和大约0.3wt％之间的一个游离甲醛含量。
96.如权利要求95所述的粘结的磨料产品，其中，该改性酚醛树脂具有100g该树脂在大约0.05wt％和大约0.2wt％之间的一个游离甲醛含量。
97.形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂配制品的一种方法，该配制品具有一个减小的甲醛含量，该方法包括以下步骤
a)使以下物质相结合，
i.在水中的甲醛
ii.苯酚，它与甲醛的摩尔比在大约1∶1和1∶2.3之间的范围内，
iii.氢氧化钠，其量值在按苯酚重量计的大约1％和约5％之间的范围内，
由此形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)将该反应混合物的温度调节至具有在大约85℃和大约95℃之间的范围内的一个温度；
c)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时，通过将该温度降低至等于或低于大约50℃的温度下而终止该反应混合物的反应，以便由此形成一种中间组合物；
d)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值为基于为了形成该反应混合物而结合的苯酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间；
e)将该间苯二酚与该中间组合物的混合物的温度调节至在大约55℃和大约65℃之间的一个温度，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应；并且
f)通过真空蒸馏从一种从步骤e)得到的反应混合物中除去至少一部分水，由此得到一种间苯二酚改性的酚醛树脂配制品，该配制品在大约25℃下具有在大约2000cps和大约20,000cps之间的一个粘度，由此形成这种间苯二酚改性的酚醛树脂配制品。
98.形成一种烷醇胺-间苯二酚改性的酚醛树脂配制的一种方法，该配制品具有一个减小的甲醛含量，该方法包括以下步骤
a)使以下物质相结合，
i.多聚甲醛，
ii.苯酚，它与甲醛的摩尔比在大约1∶1和1∶2.3之间的范围内，
iii.氢氧化钠，其量值在按苯酚重量计的大约1％和约5％之间的范围内，
由此形成一种反应混合物从而进行化学反应；
b)将该反应混合物的温度调节为具有在大约85℃和大约95℃之间的范围内的一个温度；
c)当该反应混合物的耐水性在大约150％和大约1000％之间的一个范围内时，通过将该温度降低至等于或低于大约50℃的温度而终止该反应混合物的反应，以便由此形成一种中间组合物；
d)向该中间组合物中加入间苯二酚，其量值在基于为了形成该反应混合物而结合的苯酚重量的大约1wt％和大约15wt％之间；
e)将该间苯二酚与该中间组合物的混合物的温度调节至在大约55℃和大约65℃之间的一个温度，由此该间苯二酚与该中间组合物进行化学反应以形成包括一种间苯二酚改性的酚醛树脂的一种组合物；
f)向该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物中加入一种烷醇胺，其量值为基于为了形成该反应混合物而结合的苯类酚的重量的大约0.1wt％和大约15wt％之间的一个范围内；并且
g)将该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物相结合的混合物的温度调节至在大约55℃和大约65℃之间的范围内的一个温度，由此该烷醇胺与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行化学反应，由此得到一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂配制品，该酚醛树脂配制品具有在大约25℃下在大约2,000cps和大约20,000cps之间的范围内的一个粘度。
全文摘要
通过使一种碱性催化剂、甲醛、水以及一种苯类酚进行反应以形成一种中间组合物、随后向该中间组合物中加入间苯二酚以减小游离甲醛的存在而形成一种间苯二酚改性的酚醛树脂组合物。可任选地，可以结合一种烷醇胺并使其与该间苯二酚改性的酚醛树脂组合物进行反应以形成一种间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂组合物。该间苯二酚改性的酚醛树脂的以及该间苯二酚-烷醇胺改性的酚醛树脂的组合物可以用于涂覆具有相对低的游离甲醛含量的磨料产品。
文档编号C09D161/14GK101802036SQ200880106651
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月19日 优先权日2007年9月21日
发明者A·H·普利巧拉, A·K·赛斯胡, K·M·达斯, J·弗马, O·P·Y·莫尔, P·埃斯皮尔德 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