阅读说明：本技术 磨料抛光制品 (Abrasive polishing article ) 是由 王健娜 蔡莹 迈克·D·沙佩尔 杨舒 布雷玛南达姆·V·塔尼凯拉 于 2018-12-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供了磨料抛光制品(“磨料抛光轮”)及其制备方法。所述磨料抛光轮包括基底诸如织物,所述基底浸渍有磨料聚合物组合物,所述磨料聚合物组合物包括磨料颗粒,诸如初级磨料颗粒和/或磨料聚集体诸如喷雾干燥的磨料聚集体。所述磨料抛光轮为柔性的,能够适形于具有复杂几何结构的工件并且有效地研磨、抛光和磨光所述工件。(Abrasive polishing articles ("abrasive polishing wheels") and methods of making the same are provided. The abrasive polishing wheel includes a substrate, such as a fabric, impregnated with an abrasive polymer composition including abrasive particles, such as primary abrasive particles, and/or abrasive aggregates, such as spray-dried abrasive aggregates. The abrasive polishing wheel is flexible, capable of conforming to a workpiece having a complex geometry and effectively abrading, polishing and lapping the workpiece.)

具体实施方式

提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容，并且不应该被解释为是对本教导内容的范围或适用性的限制。然而，其他实施例可基于本专利申请中所公开的教导内容而使用。

术语“由...构成”“包含”“包括”“具有”“有”或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包含之意。例如，包括特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。另外，除非另有明确说明，否则“或”是指包括性的“或”而非排他性的“或”。例如，以下任何一项均可满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。

而且，使用“一个”或“一种”来描述本文所述的元件和部件。这么做只是为了方便起见和提供对本发明范围的一般认识。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个，或单数也包括复数，或反之亦然。例如，当在本文描述单个项时，可使用多于一个项来代替单个项。类似地，在本文描述了多于一个项的情况下，单个项可以取代多于一个项。

如本文所用，术语“聚集体”可用于指由多个较小的颗粒制成的颗粒，这些颗粒通过以下方式结合，使得相对难以通过施加压力或搅拌将聚集体颗粒分离或分解成较小的颗粒。这与术语“团聚体”形成对照，在本文中使用的术语“团聚体”是指由多个较小的颗粒制成的颗粒，这些颗粒通过以下方式结合，使得相对容易分离团聚体颗粒或分解团聚体颗粒以重新形成较小的颗粒，诸如通过施加压力或手动搅拌实现。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是例示性的而非限制性的。关于本文未述的方面，有关特定材料和加工方法的许多细节是常规的，并可在磨料领域内的教科书和其他来源中找到。

图1示出研磨抛光制品(100)(“研磨抛光轮”)的一个实施例的图像，该研磨抛光制品包括：多个织造织物层(102)。磨料组合物固定至织物层中的每一层。织物层中的每一层包括多根纱线，其中磨料组合物至少部分地设置在纱线内和/或设置在纱线之间。磨料组合物包含聚合物粘结剂和分散于聚合物粘结剂中的多个磨料颗粒。

图2示出形成研磨抛光轮的方法300的工艺流程图。步骤202包括将多个磨料粒与聚合物粘结剂混合在一起以形成前体组合物。在一个实施例中，磨料粒可包含磨料聚集体。步骤204包括用前体组合物浸渍织造织物。在一个实施例中，磨料粒渗透到织造织物的纤维中并且介于这些纤维之间。在一个实施例中，前体组合物可设置在织造织物的两个表面(即，正面和背面)上。步骤206包括固化前体组合物以形成磨料织造布。步骤208包括使磨料织造布形成研磨抛光轮。

图3A为根据一个实施例的抛光轮的织造织物基底的表面的图像，其中磨料组合物(即，分散于聚合物粘结剂组合物中的磨料粒)设置在织物上和织物中，由此使得磨料组合物(包括磨料粒)渗透到织造织物基底的纤维中并且介于这些纤维之间。

图3B为图3A所示的同一实施例的横截面图像，并且示出磨料组合物设置在织造织物基底的两个表面(即，正面和背面)上。磨料组合物(包括磨料粒)渗透到织造织物的纤维中并且介于这些纤维之间。

磨料织物组合物

抛光轮的磨料织物可包含不同量的磨料组合物。在一个实施例中，磨料组合物的量可占磨料织物的至少30重量％，诸如占磨料织物的至少35％重量％、至少38重量％、至少40重量％、至少42重量％或至少44重量％。在另一个实施例中，磨料组合物可占磨料织物的不大于85重量％，诸如占磨料织物的不大于80重量％、不大于75重量％、不大于70重量％、不大于65重量％、不大于60重量％或不大于55重量％。磨料组合物的量可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，磨料组合物的量可占磨料织物的至少30重量％至不大于85重量％，诸如占磨料织物的至少35重量％至不大于80重量％，诸如占磨料织物的至少40重量％至不大于75重量％，诸如占磨料织物的至少40重量％至不大于70重量％。

抛光轮的磨料织物可包含不同量的织物。在一个实施例中，织物的量可占磨料织物的至少10重量％，诸如占磨料织物的至少15％重量％、至少20重量％、至少25重量％、至少30重量％或至少35重量％。在另一个实施例中，织物可占磨料织物的不大于70重量％，诸如占磨料织物的不大于65重量％、不大于60重量％、不大于55重量％或不大于50重量％。织物的量可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，织物的量可占磨料织物的至少15重量％至不大于70重量％，诸如占磨料织物的至少20重量％至不大于65重量％。

附加重量

另选地，构成磨料织物的磨料组合物的量可表示为添加至织物中的磨料组合物的量或“重量”(单位面积质量)(即，附加重量)。在一个实施例中，附加重量可包括至少10克/平方米("GSM")，诸如至少25GSM、至少50GSM、至少75GSM、至少100GSM或至少150GSM。在另一个实施例中，附加重量可包括不大于800GSM，诸如不大于700GSM、不大于600GSM、不大于500GSM、不大于400GSM、不大于300GSM、不大于275GSM、不大于250GSM、不大于225GSM或不大于200GSM。附加重量可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，附加重量可包括至少50GSM至不大于800GSM的重量，诸如至少75GSM至不大于500GSM，诸如至少100GSM至不大于300GSM。

织物层

抛光轮可包括多个织物层。在一个实施例中，织物层中的每一层可包含固定至织物层中的每一层的磨料组合物。在一个实施例中，织物层可包含织造织物、非织造织物或它们的组合。在一个实施例中，磨料组合物可设置在织物的第一侧。在一个实施例中，磨料组合物进一步设置在织物的第二侧。

在一个具体实施例中，织物包括织造织物。在一个实施例中，织造织物可包括多根纱线，诸如经纱和纬纱。在一个实施例中，磨料组合物可至少部分地设置在纱线内或介于纱线之间，诸如介于经纱和纬纱之间。在一个实施例中，磨料组合物可进一步设置成从织物的第一侧到织物的第二侧穿过织物，介于纱线之间。

在另一个具体实施例中，织物包括非织造织物。如本文所用，术语“非织造织物或幅材”意指具有单独纤维或纺丝的结构的材料，这些纤维或纺丝是夹层的，但不是以可识别方式在针织织物中形成夹层。非织造织物或幅材可由多种方法形成，例如熔喷法、纺粘法和粘结梳理成网法。非织造织物的基重通常以每平方码材料的盎司数(osy)或克每平方米(gsm)的形式表示，并且纤维直径通常以微米表示。(请注意，要将osy转换为gsm，则将osy乘以33.91)。在一个实施例中，非织造织物可包括纺粘纤维的纺粘织物(也称为“纺丝成网”织物)。“纺粘纤维”是指通过以下方法形成的小直径纤维：将熔融热塑性材料从喷丝板的多个细的通常为圆形的毛细管中作为细丝挤出，以迅速减小挤出的细丝的直径。纺粘纤维沉积到收集表面上时通常不发粘。纺粘纤维通常是连续的。

在一个实施例中，纺粘织物可包括熔喷纤维的熔喷织物。“熔喷纤维”意指通过以下方法形成的纤维：将熔融热塑性材料通过多根细的通常为圆形的冲模毛细管作为熔融线或细丝挤出到会聚的高速(通常是)热气流(例如空气流)中，这些热气流使熔融热塑性材料的细丝变细以减小其直径，其可能具有微纤维直径。

此后，熔喷纤维被高速气流携带并沉积到收集表面上，形成随机分布的熔喷纤维网。熔喷纤维可以为连续或不连续的超细纤维，其平均直径通常小于10微米，并且在沉积到收集表面时通常发粘。

在一个实施例中，纺粘织物包括将幅材保持在一起的粘结。在一个实施例中，粘结可包括热粘结(热粘合)、水力缠绕粘结、树脂粘结或它们的组合。热粘结可包括平整粘结、点粘结(也称为图案粘结)和热风粘结。平整粘结通过在幅材上施加热量和施加恒定压力(以平整压延机的形式)进行，其形成彼此粘结的光滑纤维表面。点粘接(也称为图案粘结)是指施加加热辊的过程，该辊中具有压印的图案。纤维仅在辊的特定图案点处粘结在一起。另选地，点粘接可通过超声波焊接完成。点粘接可包括各种点粘接图案中的任一者或其组合，诸如S形编织图案、扩展的Hansen-Pennings(EHP)图案、丝织图案、点无粘结图案(PUB)或它们的组合。热风粘结通过加热的滚筒吸引幅材，在整个织物上形成粘结，而无需对幅材施加特定的压力。在一个具体实施例中，织物可包括非织造、纺粘、点粘接织物。

在一个实施例中，磨料组合物可至少部分地布置在非织造幅材的纤维内或介于这些纤维之间。在一个实施例中，磨料组合物可进一步设置成从织物的第一侧到织物的第二侧穿过非织造织物，介于幅材的纤维之间。

织物层数

抛光轮可包括多个织物层(也称为“片层”)。在一个实施例中，织物层数可为至少2层，诸如至少4层、至少6层、至少8层或至少10层。在另一个实施例中，织物层数可不大于20层，诸如不大于18层、不大于16层、不大于14层或不大于12层。织物层数可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，织物层数可包含至少2层至不大于20层，诸如至少4层至不大于18层、至少6层至不大于16层或至少8层至不大于14层。

组织

在一个实施例中，织物层可包括织造布。在一个实施例中，织造布可包括一个或多个编织图案，包括平纹梭织、方平组织、重平组织、斜纹组织、缎纹组织或它们的组合。

织物经纬密度–经纱

织造布的织物经纬密度可在经纱方向上变化，也可以在纬纱方向上变化。在一个实施例中，织造布在经纱方向上可包括每英寸至少50根线，诸如每英寸至少55根线、每英寸至少60根线、每英寸至少65根线、每英寸至少70根线、每英寸至少75根线、每英寸至少80根线、每英寸至少85根线每英寸或每英寸至少90根线。在另一个实施例中，织造布可包括每英寸不大于300根线，诸如每英寸不大于280根线、每英寸不大于260根线、每英寸不大于240根线、每英寸不大于220根线或每英寸不大于200根线。每英寸的线数可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，在经纱方向上，每英寸的线数可包括每英寸至少50根线至每英寸不大于300根线，诸如每英寸50根线至每英寸不大于100根线或每英寸100根线至每英寸不大于300根线。

织物经纬密度–纬纱

织造布的织物经纬密度可在纬纱方向上变化，也可以在纬纱方向上变化。在一个实施例中，织造布在纬纱方向上可包括每英寸至少50根线，诸如每英寸至少55根线、每英寸至少60根线、每英寸至少65根线、每英寸至少70根线、每英寸至少75根线、每英寸至少80根线、每英寸至少85根线每英寸或每英寸至少90根线。在另一个实施例中，织造布可包括每英寸不大于300根线，诸如每英寸不大于280根线、每英寸不大于260根线、每英寸不大于240根线、每英寸不大于220根线或每英寸不大于200根线。每英寸的线数可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，在纬纱方向上，每英寸的线数可包括每英寸至少50根线至每英寸不大于300根线，诸如每英寸50根线至每英寸不大于100根线或每英寸100根线至每英寸不大于300根线。

比率-经纱:纬纱

织造织物层的经线对纬线的比率可以变化。在一个实施例中，织造布包含在1:6(例如，50/300织物经纬密度)至6:1(例如，300/50织物经纬密度)诸如1:2至2:1或1:1.8至1:1的范围内的经线对纬线的比率(经纱:纬纱)。

织物重量

织物(无论是织造织物还是非织造织物)的“重量”(单位面积质量)可以变化。在一个实施例中，织物重量可包括至少10克/平方米("GSM")(g/m²)，诸如至少25GSM、至少50GSM、至少75GSM、至少100GSM或至少150GSM。在另一个实施例中，织物重量可包括不大于800GSM GSM，诸如不大于700GSM、不大于600GSM、不大于500GSM、不大于400GSM、不大于300GSM、不大于275GSM、不大于250GSM、不大于225GSM或不大于200GSM。织物重量可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，织物重量可包括至少10GSM至不大于800GSM的重量，诸如至少25GSM至不大于500GSM，诸如至少50GSM至不大于400GSM或至少100GSM至不大于300GSM。

织物重量对附加重量的比率

织物重量对磨料组合物附加重量(“附加重量”)的比率可以变化，并且可有利地影响固结磨料抛光轮的性能。在一个实施例中，织物重量对附加重量的比率(织物重量:附加重量)可在1:0.5至1:3的范围内，诸如在1:0.6至1:2.75或1:0.7至1:2.5的范围内。

织物类型

织物可包括天然纤维、合成纤维或它们的组合。天然纤维可包括一种或多种天然纤维。在一个实施例中，天然纤维可包括纤维素、棉、亚麻、大麻、黄麻、苎麻、剑麻、亚麻布、丝绸或它们的组合。在另一个实施例中，天然纤维可包括棉。在一个具体实施例中，天然纤维可基本上由棉组成。合成纤维可包括一种或多种合成纤维。在一个实施例中，合成纤维可包含聚合物、玻璃、金属、橡胶、碳或它们的组合。在另一个实施例中，合成纤维可包括聚合物纤维。在一个具体实施例中，聚合物纤维可包括尼龙、丙烯酸、烯烃、聚酯、人造丝、莫代尔、迪尼玛或它们的组合。在一个特定实施例中，聚合物纤维包括聚酯。在一个具体实施例中，合成纤维可基本上由聚酯组成。在另一个特定实施例中，聚合物纤维包括尼龙。在一个具体实施例中，合成纤维可基本上由尼龙组成。

织物斜纹

织物可具有特定纹理。对于织造纺织品，纹理是指纬线和经线的方向。织物纹理可为直纹、交叉纹或斜纹。可在任何方向上裁剪织物，并且所选的纹理将影响织物悬挂和拉伸的方式。通常，当成品的主要接缝与特定条纹对齐时，可以说一件织物沿特定的纹理裁剪。当织物的经线和纬线与其主要接缝线成45度时，该织物具有斜纹纹理(或“斜纹”)。在一个实施例中，织物包含斜纹。图10示出具有斜纹的织物的一个实施例。在一个具体实施例中，可将固结磨料抛光轮的织物偏置，使得经线和纬线在工件上成45度接触角。在一个实施例中，织物包括斜纹，以防止经线和/或纬线磨破和磨损。

织物厚度

织物的厚度可以变化，并且可有利地影响固结磨料抛光轮的性能。在一个实施例中，织物厚度可包括至少50微米，诸如至少100微米、至少150微米、至少200微米、至少250微米、至少300微米、至少350微米或至少400微米。在另一个实施例中，织物厚度可包括不大于2000微米，诸如不大于1800微米、不大于1600微米、不大于1500微米、不大于1300微米、不大于1250微米、不大于1100微米、不大于1000微米、不大于900微米、不大于800微米、不大于700微米、不大于600微米、不大于550微米、不大于550微米或不大于500微米。织物厚度可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，织物厚度可包括至少50微米至不大于2000微米的厚度，诸如至少100微米至不大于1500微米、至少150微米至不大于750微米、250微米至不大于650微米，诸如至少350微米至不大于550微米。

磨料组合物(经固化的组合物)

抛光轮包含固定至织物层中的每层的磨料组合物。磨料组合物可包含多个磨料颗粒(在本文中也称为“磨料粒”)，所述多个磨料颗粒设置在聚合物粘结剂上或聚合物粘结剂中。在一个实施例中，磨料组合物可进一步包含流变改性剂。

构成磨料组合物的磨料颗粒的量可以变化。在一个实施例中，磨料组合物可包含至少20重量％的磨料颗粒，诸如至少25重量％、至少30重量％、至少35重量％、至少40重量％、至少45重量％、至少50重量％、至少55重量％或至少60重量％的磨料颗粒。在另一个实施例中，磨料组合物可包含不大于90重量％的磨料颗粒，诸如不大于85重量％、不大于80重量％或不大于75重量％的磨料颗粒。磨料颗粒可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，磨料组合物中磨料颗粒的量可包含至少20重量％至不大于90重量％，诸如至少40重量％至不大于85重量％或60重量％的磨料颗粒至不大于80重量％的磨料颗粒。

构成磨料组合物的聚合物粘结剂的量可以变化。在一个实施例中，磨料组合物可包含至少10重量％的聚合物粘结剂，诸如至少15重量％、至少20重量％或至少25重量％的聚合物粘结剂。在另一个实施例中，磨料组合物可包含不大于80重量％的聚合物粘结剂，诸如不大于75重量％、不大于70重量％、不大于65重量％、不大于60重量％、不大于55重量％、不大于50重量％、不大于40重量％、不大于35重量％或不大于30重量％的聚合物粘结剂。聚合物粘结剂可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，磨料组合物中聚合物粘结剂的量可包含至少10重量％至不大于80重量％，诸如至少15重量％至不大于70重量％或20重量％的聚合物粘结剂至不大于60重量％的聚合物粘结剂。

构成磨料组合物的流变改性剂(在本文中也称为“增稠剂”)可以变化。在一个实施例中，磨料组合物可包含至少0.3重量％的流变改性剂，诸如至少0.4重量％、至少0.5重量％或至少0.6重量％的流变改性剂。在另一个实施例中，磨料组合物可包含不大于10重量％诸如不大于8重量％、不大于6重量％、不大于4重量％或不大于2重量％的流变改性剂。流变改性剂可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，磨料组合物中流变改性剂的量可包含至少0.3重量％至不大于10重量％，诸如至少0.4重量％至不大于6重量％。

磨料组合物厚度(磨料涂层厚度)

磨料组合物的总厚度(即，总磨料涂层厚度)可以变化，并且可有利地影响固结磨料抛光轮的性能。应当理解，如果仅在一侧施加磨料织物，磨料涂层的总厚度将等于在一侧的涂层的厚度。同样，如果在两侧均施加磨料织物，则磨料涂层的总厚度将等于两侧涂层厚度的总和。在一个实施例中，总磨料涂层厚度可包括至少20微米，诸如至少40微米、至少60微米、至少80微米、至少100微米、至少120微米或至少140微米。在另一个实施例中，磨料涂层厚度可包括不大于300微米，诸如不大于280微米、不大于260微米、不大于240微米、不大于220微米、不大于200微米、不大于180微米或不大于160微米。磨料涂层厚度可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，磨料涂层厚度可包括至少60微米至不大于300微米的厚度，诸如至少80微米至不大于260微米，诸如至少100微米至不大于200微米。

磨料组合物厚度对织物厚度的比率

织物厚度对磨料组合物附加厚度(“附加厚度”)的比率可以变化，并且可有利地影响固结磨料抛光轮的性能。在一个实施例中，织物厚度对附加厚度的比率(织物厚度:附加厚度)可在1:0.1至1:0.9的范围内，诸如在1:0.2至1:0.8或1:0.3至1:0.6的范围内。

磨料颗粒

磨料颗粒基本上可包括单相无机材料，诸如氧化铝、碳化硅、二氧化硅、二氧化铈和更硬的高性能超级磨料颗粒，诸如立方相氮化硼和金刚石。另外，磨料颗粒可包括复合颗粒材料。此类材料可包括聚集体，其可通过浆液加工途径形成，这些途径包括通过挥发或蒸发除去液体载体，留下未烧制的(“生”)聚集体，其可任选地经受高温处理(即，焙烧、烧结)以形成可用的、经焙烧的聚集体。此外，磨料区域可包括工程化磨粒，其包括宏观结构和特定的三维结构。在某些实施例中，磨料颗粒包含初级颗粒、聚集体或它们的组合。在某些实施例中，当磨料颗粒至少部分为磨料聚集体时，磨料聚集体可包含未烧结的磨料聚集体，其具有大致球形或环形形状，由磨料砂粒和纳米颗粒粘结剂(Nanozyte聚集体)的组合物形成。在某些实施例中，聚集体可为中空的，并且可包含内部空间(Nanozyte聚集体)。

在一个实施例中，磨料颗粒与聚合物粘合剂共混形成磨料浆料。另选地，在将聚合物粘合剂涂覆在背衬上后，将磨料颗粒施加到聚合物粘合剂上方。任选地，可在磨料区域上施加功能性粉末以防止磨料区域粘附到图案化模具上。另选地，可在不存在功能性粉末的磨料区域中形成图案。

磨料颗粒可由磨料颗粒中的任一者或其组合形成，包括二氧化硅、氧化铝(熔融或烧结)、氧化锆、氧化锆/氧化铝、碳化硅、石榴石、金刚石、立方氮化硼、氮化硅、二氧化铈、二氧化钛、二硼化钛、碳化硼、氧化锡、碳化钨、碳化钛、氧化铁、氧化铬、燧石、金刚砂和硅藻岩。例如，磨料颗粒可选自由以下项构成的组：二氧化硅、氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、氮化硼、石榴石、金刚石、共熔氧化铝氧化锆、二氧化铈、二硼化钛、碳化硼、燧石、金刚砂、氮化铝以及它们的共混物。使用主要由α-氧化铝组成的致密磨料颗粒形成特定的实施例。

磨料粒也可具有特定形状。此类形状的示例包括棒、三角形、锥体、锥形、实心球、空心球等等。另选地，磨料粒可为随机形状。

在某些实施例中，聚集体组分的一部分磨料颗粒可包括设置在磨料颗粒和聚合物粘合剂之间的聚合物组分的涂层。在某些实施例中，聚合物组分可与磨料颗粒直接接触。

粒度

在一个实施例中，磨料颗粒可具有不大于4000微米的平均粒度，诸如不大于2000微米，诸如不大于约1500微米、不大于约1000微米、不大于约750微米、不大于约500微米、不大于约250微米、不大于约100微米或不大于50微米。在另一个实施例中，磨料粒度可为至少0.1微米，诸如至少1微米、至少5微米、至少6微米、至少7微米、至少8微米、至少9微米、至少10微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。平均粒度可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，平均粒度可包括至少1微米至不大于2000微米，诸如至少5微米至不大于1000微米、至少5微米至不大于750微米、至少6微米至不大于500微米、至少7微米至不大于250微米或至少8微米至不大于100微米。磨料颗粒的粒度通常被指定为磨料颗粒的最长尺寸。一般来讲，存在粒度分布的范围。在一些情况下，粒度分布严格受控。

聚合物粘结剂

聚合物粘结剂可由单一聚合物或聚合物的共混物形成。粘合剂组合物可由以下组合物形成：环氧树脂组合物、丙烯酸类组合物、酚醛树脂组合物、聚氨酯组合物、酚醛树脂组合物、聚硅氧烷组合物、丙烯酸类胶乳组合物、热固性橡胶组合物、热固性弹性体组合物、丁苯橡胶组合物、丙烯腈-丁二烯橡胶组合物、聚丁二烯组合物或它们的组合。在一个具体实施例中，聚合物粘结剂包含自交联的羧化苯乙烯丁二烯组合物。在另一个具体实施例中，聚合物粘合剂可包含羧化丙烯酸组合物。另外，粘合剂组合物可包括如上文所述的活性填料颗粒、添加剂或它们的组合。在某些实施例中，固化后的聚合物纤维可为柔性的，由此使得带涂层织物具有“柔软”的手感，也称为柔软“垂感”，使得织物触感柔软、柔韧、适应周围物体而不僵硬。

聚合物粘结剂通常包括聚合物基体，其将磨料颗粒粘结到背衬或柔顺涂层(如果存在此类柔顺涂层的话)上。通常，聚合物粘结剂由固化的聚合物粘结剂形成。在一个实施例中，聚合物粘结剂包含聚合物组分和分散相。

聚合物粘结剂可包含用于制备聚合物的一种或多种反应成分或聚合物成分。聚合物成分可包括单体分子、聚合物分子或它们的组合。聚合物粘结剂可包含选自由以下项构成的组：溶剂、增塑剂、链转移剂、催化剂、稳定剂、分散剂、固化剂、反应介质以及用于影响分散体流动性的试剂。

聚合物成分可形成热塑性塑料或热固性塑料。以举例的方式，聚合物成分可包括用于形成聚氨基甲酸酯、聚脲、聚合环氧树脂、聚酯、聚酰亚胺、聚硅氧烷(硅树脂)、聚合醇酸树脂、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、聚丁二烯的单体和树脂，或通常用于生产热固性聚合物的反应性树脂。另一个实例包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物成分。前体聚合物成分通常为可固化的有机材料(即，聚合物单体或材料，其能够在暴露于热或其他能源时发生聚合或交联，所述能源诸如电子束、紫外线、可见光等，或者在加入化学催化剂、水分或使聚合物固化或聚合的其他试剂时随时间推移而发生聚合或交联)。前体聚合物成分实例包括用于形成氨基聚合物或氨基塑料聚合物的反应性成分，诸如烷基化脲-甲醛聚合物、三聚氰胺-甲醛聚合物和烷基化苯并胍胺-甲醛聚合物；丙烯酸酯聚合物，包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯聚合物、烷基丙烯酸酯、丙烯酸酯化环氧树脂、丙烯酸酯化氨基甲酸酯、丙烯酸酯化聚酯、丙烯酸酯化聚醚、乙烯醚、丙烯酸酯化油、丙烯酸酯化硅树脂；醇酸树脂聚合物，诸如氨基甲酸酯醇酸树脂聚合物；聚酯聚合物；反应性氨基甲酸酯聚合物；酚类聚合物，诸如甲阶酚醛树脂和酚醛清漆聚合物；酚醛/乳胶聚合物；环氧树脂聚合物，诸如双酚环氧树脂聚合物；异氰酸酯；异氰脲酸酯；聚硅氧烷聚合物，包括烷基烷氧基硅烷聚合物；或反应性乙烯基聚合物。聚合物粘结剂可包含单体、低聚物、聚合物或它们的组合。在一个具体实施例中，聚合物粘结剂包含至少两种类型的聚合物的单体，其在固化时可交联。例如，粘结剂配制物可包含环氧树脂成分和丙烯酸成分，其在固化时形成环氧树脂/丙烯酸聚合物。在一个具体实施例中，聚合物粘结剂可包含聚氨酯、酚醛树脂、丙烯酸类胶乳中的至少一种或它们的组合。

聚合物粘结剂可包含期望的玻璃化转变温度(Tg)，其可以有助于获得有利的磨料性能。在一个实施例中，聚合物粘结剂可包括不大于60℃、不大于50℃、不大于40℃、不大于30℃、不大于20℃、不大于10℃、不大于0℃或不大于-1℃的玻璃化转变温度(Tg)。在另一个实施例中，聚合物粘结剂可包括至少-30℃、至少-25℃、至少-20℃或至少-15℃的玻璃化转变温度(Tg)。玻璃化转变温度(Tg)可在上文所述的任何最小值或最大值的范围内。在一个具体实施例中，玻璃化转变温度(Tg)可包括至少-30℃至不大于30℃，诸如至少-20℃至不大于20℃。在一个具体实施例中，聚合物粘结剂包括在至少-30℃至不大于-10℃诸如-28℃至不大于-10℃的范围内的玻璃化转变温度(Tg)。在另一个具体实施例中，聚合物粘结剂包括在至少-10℃至不大于10℃诸如-5℃至不大于5℃的范围内的玻璃化转变温度(Tg)。

流变改性剂

在一个实施例中，磨料组合物可包含流变改性剂。流变改性剂可包含纤维素组合物、热解法二氧化硅组合物、胶体硅酸盐组合物、多糖组合物或它们的组合。在一个具体实施例中，纤维素组合物可包含羟丙基纤维素组合物。在另一个具体实施例中，胶态硅酸盐组合物可包括层状胶态硅酸盐组合物(诸如Laponite)、合成蒙脱石粘土(其为层状含水硅酸镁)。在另一个具体实施例中，多糖组合物可包含树胶组合物，诸如黄原胶组合物。

实施例列表

实施例1.一种固结磨料抛光轮，包括：

多张固结磨料布；以及

中心毂，

其中固结磨料布附接至毂，

其中每张磨料布包含

固定至织物的磨料组合物，

其中织物包括织造织物、非织造织物或它们的组合，

其中磨料组合物包含聚合物粘结剂和分散于聚合物粘结剂中的多个磨料颗粒，并且

其中磨料组合物设置在织物的纤维内。

实施例2.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中非织造织物包括纺粘织物。

实施例3.根据实施例2所述的固结磨料，其中纺粘织物包含点粘接织物。

实施例4.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中聚合物粘结剂包含丙烯酸组合物、苯乙烯丁二烯组合物或它们的组合。

实施例5.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中聚合物粘结剂具有至少-30℃且不大于5℃的玻璃化转变温度(Tg)。

实施例6.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中织物包括至少25g/m²至不大于500g/m²的织物重量。

实施例7.根据实施例6所述的固结磨料抛光轮，其中磨料组合物包括至少25g/m²至不大于500g/m²的附加重量。

实施例8.根据实施例7所述的固结磨料抛光轮，进一步包括在1:0.5至1:3的范围内的织物重量对附加重量的比率。

实施例9.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中织物包括至少50微米至不大于2000微米的厚度。

实施例10.根据实施例9所述的固结磨料抛光轮，其中磨料组合物包括至少60微米至不大于300微米的厚度的厚度。

实施例11.根据实施例10所述的固结磨料抛光轮，进一步包括在1:0.2至1:0.8的范围内的织物厚度对磨料组合物厚度的比率。

实施例12.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中磨料组合物占磨料布的15重量％至90重量％。

实施例13.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中织物占

磨料布的10重量％至85重量％。

实施例14.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中织物包含尼龙、棉或它们的组合。

实施例15.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中磨料组合物设置在织物的第一侧和第二侧上。

实施例16.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中磨料组合物包含

20重量％至90重量％的磨料粒以及

10重量％至80重量％的聚合物粘结剂。

实施例17.根据实施例16所述的固结磨料抛光轮，其中磨料组合物进一步包含

0.1重量％至10重量％的流变改性剂。

实施例18.根据实施例1所述的固结磨料抛光轮，其中所述流变改性剂包含纤维素化合物、热解法二氧化硅、胶体层状硅酸盐或它们的组合。

实施例19.根据实施例15所述的固结磨料抛光轮，其中磨料组合物从织物的第一侧至第二侧设置在织物的纤维之间。

实施例20.一种固结磨料抛光轮，包括：

多个织物层；以及

固定至织物层中的每一层的磨料组合物，

其中磨料组合物至少部分地设置在织物层中的每一层内，

其中磨料组合物包含聚合物粘结剂和分散于聚合物粘结剂中的多个磨料颗粒，

其中织物层包含非织造纺粘点粘接织物，并且

其中聚合物粘结剂包含苯乙烯丁二烯组合物，该苯乙烯丁二烯组合物具有至少-30℃且不大于20℃的玻璃化转变温度(Tg)。

实例

在以下非限制性实施例中进一步详细说明了本发明的特性和优点。除非另有说明，否则温度以摄氏度表示，压力为环境压力，并且浓度以重量百分比表示。

组分列表：

·26796-丙烯酸乳液，购自Lubrizol Advanced Materials,Inc.

·5550-交联的羧化苯乙烯丁二烯乳液，购自Mallard Creek Polymers

·Klucel^TM-M-羟丙基纤维素增稠剂，购自Ashland。

·黄原胶-糖类增稠剂，购自Cargill。

·150-亲水性热解法二氧化硅，购自Evonik。

·Triton X-100润湿剂，购自Dow Chemical。

· DF70消泡剂，购自Air Product。

·坯布，斜纹棉，购自Garfield Buff Company(Fairfield,NJ)。该布料的织物经纬密度为86/80，布料重量为12.3磅/令。

·纺粘尼龙非织造织物，购自Cerex Advanced Fabrics，30型，3OSY，6.9磅/令

·纺粘尼龙非织造织物，购自Cerex Advanced Fabrics，70型，4OSY，9.2磅/令

·碳化硅，F级：F320

实例1–磨料组合物的制备(样品S1-S2)

使用表1中列出的配方制备了具有不同类型和含量的磨料颗粒和聚合物粘结剂的磨料组合物样品S1-S2。将各种组分充分混合在一起，然后储存所得的组合物，以供以后使用。制剂基于“干”重量(即，固化后)显示。

表1：磨料组合物制剂S1-S2

实例2–磨料布的制备(样品S3-S6)

利用磨料组合物样品S1-S2制备各种磨料布。磨料布S3-S6的构造如表2所示。

表2：磨料布S3-S6的构造

样品	织物	磨料制剂
			C1	坯布86/60	无
S3	坯布86/80	S2
			S4	非织造材料T30	S2
S5	非织造材料T70	S1
			S6	非织造材料T70	S2

将表2所列的无涂层的“空白”布从卷上解开，并使用浸入罐将其浸入磨料组合物样品中。图4A和4B分别示出涂覆之前的非织造材料T30和T70。将一部分无涂层的86/60坯布用作对照样(C1)。使浸过的布通过计量辊，除去多余的液体。图5示出了浸涂步骤的实施例。使浸渍过的织物通过烤箱以固化磨料组合物。在卷绕工位上收集固化后的磨料布以进行进一步处理。按照上述步骤生产磨料布样品S3-S6。将一部分磨料布样品裁剪成外径3英寸的圆形(“圆盘”)以进行织物分析。测试结果如表3所示。

表3：磨料布样品(S3-S6)

图7A和7B示出磨料布样品S4的图像。图8A和8B示出磨料布样品S5的图像。

实例3–磨料抛光轮的制备(样品S3-S6)

抛光轮根据常规方法制成(Garfield Buff Company,Fairfield,NJ)。将磨料布样品塞入金属固定卡环中，并且插入具有中心(“轴”)孔的金属板。抛光轮规格为：12层，外径7.5英寸，内径3英寸，心轴孔7/8英寸。

实例4.抛光轮的磨料测试

在Heald Cinternal外圆磨床上对固结磨料抛光轮样品S3-S6进行磨料测试。目的在于研究与传统的手工抛光膏相比，固结磨料抛光轮在自动化过程中的抛光和磨损行为。图6示出测试装置。

测试工件为黄铜门把手。测试涉及粗糙工件的表面光洁度和表面光泽度的改善。工件的初始表面用砂带预磨至初始表面粗糙度Ra为40-45微英寸。

作为比较，使用现场的一个门把手与自动化抛光结果进行比较。然后，使用对照样C1和抛光膏对比较部件进行抛光。测量工件两侧的表面光洁度和表面光泽度。以与磨痕成10°角进行抛光，如图9所示。所有测试参数如表4所示。

表4：-性能测试C1和S3-S6

对本发明的固结磨料抛光轮样品与常规的抛光方法(即，使用无涂层的抛光轮进行抛光，并且在抛光过程中定期将传统的抛光膏施加到抛光轮表面上)进行测试。采用60秒抛光时间和90秒抛光时间所得到的磨料性能结果如表5所示。

表5：-性能结果C1和S3-S6

实例5–附加磨料组合物的制备(样品S7-S9)

使用表6中列出的配方制备了具有不同类型和含量的磨料颗粒、聚合物粘合剂和流变改性剂的磨料组合物样品S7-S9。将各种组分充分混合在一起，然后储存所得的组合物，以供以后使用。制剂基于“干”重量(即，固化后)显示。

表6：磨料组合物制剂S7-S9

本文所述的实施例的说明书和图示旨在提供对各种实施例的结构的一般理解。说明书和图示并不旨在用作对使用了本文所述的结构或方法的装置和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。单独的实施例也可在单个实施例中以组合的方式来提供，并且相反地，为简明起见而在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可单独地提供，或以任何子组合的方式来提供。此外，对以范围表示的值的引用包括该范围内的每个值和所有各值。只有在阅读本说明书之后，许多其他实施例对于技术人员才是显而易见的。通过本公开内容可以利用和得到其他实施例，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或其他改变。因此，本公开应被视为例示性的而非限制性的。