專利名稱：襯墊的去除方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用非織造三維纖維片材(web)磨具從表面上除去襯墊材料的方法，所述磨具使用了酚醛樹脂顆粒。
背景技術：
在各種機械制造領域(例如，裝配內燃機的部件)中，襯墊可用作通過扣件連接在一起的嚙合表面之間的密封。襯墊材料通常相比要密封在一起的材料表面來說較軟、更柔順。這種柔順性有助于適應嚙合表面上的不規(guī)則性，例如提高了均勻的固定力。在某些應用中，襯墊可用粘合劑粘附在一個或所有的嚙合表面上。但是，即使在沒有使用粘合劑的情況下，持久加熱和加壓可使所述襯墊材料自動粘附到一個或多個嚙合表面上。
在進行必需的維護和修理過程中，經常需要將用襯墊嚙合在一起的兩個表面分開。在分離所述表面的過程中，幾乎總是會破壞襯墊，以致不能重復使用。而且，通常會在一個或多個以前嚙合的表面上留下剩余的襯墊材料。為了重新使用具有剩余襯墊材料的部件，必需除去所述剩余的襯墊材料，且沒有破壞所述嚙合表面。剩余的襯墊材料的存在和/或破壞嚙合表面，會對嚙合表面之間的密封質量產生不利的影響。
在現有技術中，已知有許多從嚙合表面上除去剩余襯墊材料的方法。例如，可使用刮刀來除去這些剩余物，但是，即使是使用自動裝置，使用刮刀也是非常費力的，一不當心就會破壞嚙合表面，尤其是在刮刀片是用金屬做的時候。也可使用溶劑或其化合物來除去剩余的襯墊材料。雖然這些化學物質能有效地達到這個目的，但是會出現處理污染碎屑的問題，以及揮發(fā)物進入環(huán)境的問題。
手動或自動使用的磨具(尤其是這樣的磨具，它包括用樹脂粘合劑粘附的且涂有磨粒的膨松非織造基材)能提高除去襯墊材料的生產效率。這種磨具通常不破壞待清潔嚙合表面的表面，但是當猛烈地使用裝有動力的工具和/或在高接觸壓下也會破壞嚙合表面。而且，較硬的磨粒部分通常在使用時會從所述磨具上落下，可能會污染嚙合的和/或其它相鄰的表面。
現在需要能快速除去剩余的襯墊材料，且沒有破壞下面的表面(即明顯不利地改變所述嚙合表面)，沒有釋放出硬的顆粒，不需要進行后處理或者產生環(huán)境問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了使用磨具(如片、盤以及環(huán)形帶)從基材(如鋁、鑄鐵和它們的合金)上除去襯墊材料的方法，所述磨具包括具有第一主表面的疏松布(scrim)；非織造三維纖維片材，它具有第一和第二主表面，所述纖維片材的第一主表面針刺在所述疏松布的第一主表面上。
具有固定在所述纖維片材第二主表面上的工作表面的磨料層，所述磨料層包括粘合劑和許多酚醛樹脂顆粒，在所述工作表面上的酚醛樹脂顆粒不含大于6微粒的磨粒(即莫氏硬度大于7的顆粒)。優(yōu)選地，至少一部分(更優(yōu)選至少大部分，還要更優(yōu)選至少60、70、75、80、95或100重量％)酚醛樹脂顆粒的粒徑在150微米-2400微米(更優(yōu)選400微米-850微米，還要更優(yōu)選150-1000微米)。任選地，至少一部分酚醛樹脂顆粒還可包括填料。優(yōu)選地，所有酚醛樹脂顆粒不包含大于6微米的磨粒。通常，所述疏松布的第一主表面與所述纖維片材的第一主表面是基本上共同接觸延伸的。
在一個實例中，本發(fā)明提供了從基材上除去襯墊材料的方法，所述方法包括提供具有工作表面的所述磨具；將磨具的至少一部分工作表面與要除去的襯墊材料磨擦嚙合；以及在所述磨具和要除去的襯墊材料之間進行相對運動，除去至少一部分襯墊材料。
在另一個實例中，本發(fā)明提供了從基材上除去襯墊材料的方法，所述方法包括提供動力驅動的(如馬達驅動或空氣驅動)研磨裝置，所述裝置包括具有所述研磨盤的可旋轉軸，所述研磨盤附有工作表面；以及給動力驅動的研磨裝置施加動力，使可旋轉軸轉起來；以及將所述旋轉研磨盤的至少一部分工作表面與所述要除去的襯墊材料磨擦嚙合，除去至少一部分襯墊材料。
優(yōu)選地，從基材表面除去了所述襯墊材料，且基材的表面粗糙度ΔRa的改變不超過9微英寸(0.23微米)，更優(yōu)選不超過6微英寸(0.15微米)。
附圖
簡述附圖是用來除去基材表面上的襯墊材料的示例性裝置的側視圖。
發(fā)明詳述如圖所示，用來除去基材表面32上的襯墊材料30的磨具包括非織造、三維纖維片材2，增強疏松布4的第一主表面11針刺(needletacked)在非織造片材2的第一主表面12上，許多酚醛樹脂顆粒6通過粘合劑8粘附在非織造片材2的第二主表面13上。非織造片材2具有厚度20。任選地，酚醛樹脂顆粒6還可包括填料7。如圖所示，非織造片材2包括相互糾纏在一起的有機短(staple)纖維14。而且，如圖所示，任選的膠水(size)涂層15覆蓋了粘合劑8和酚醛樹脂顆粒6。磨具1包括工作表面21，并通過連接機構35連接到工具的可旋轉軸34上。
用于本發(fā)明方法的磨具包括用疏松布增強的非織造三維纖維片材，所述纖維片材的第一主表面針刺在所述疏松布的第一主表面上。所述疏松布優(yōu)選是機織耐拉伸織物，它在兩個相反方向上拉伸時具有低拉伸值。優(yōu)選是小于約20％的斷裂拉伸值，更優(yōu)選是小于約15％的斷裂拉伸值。合適的疏松布優(yōu)選包括尼龍網眼疏松布(如Highland Industries Inc.，Greensboro，NC出售的“Style 6703832”)，以及熱粘織物、針織織物和縫編織物(stitch-bonded fabrics)等。在閱讀本發(fā)明的內容后，其它合適的材料對于本領域的普通技術人員來說是已知的。
用來制備用于本發(fā)明方法的磨具的合適非織造片材包括短纖維。這些非織造片材以及制造這些非織造片材的技術(如氣流成網(air laid)方法、紡粘方法、梳理方法、扯松方法、濕法成網方法及其組合)在本領域中是已知的。任選地，所述片材可使用本領域已知的技術進行進一步處理，所述技術包括交叉成網、軋光、射流噴網、水力纏結(hydroentanglement)和/或針刺(即在用針狀物將非織造/疏松布復合物組合在一起之前進行附加的針刺步驟)。
短纖維的例子(即有褶皺的、切成較短長度的纖維)包括天然纖維(如棉花、羊毛、亞麻等)、合成纖維(如聚酰胺、聚酯、聚烯烴等)、人造纖維(如人造絲)及其組合(如熱塑性短纖維(如聚酰胺)和纖維素短纖維(如人造絲)可混合在一起，其中纖維素纖維的重量百分含量通常為5-50％)。優(yōu)選地，短纖維包括聚酰胺纖維(如尼龍)、聚酯纖維和聚烯烴纖維。通常，所述短纖維的長度小于約15厘米，優(yōu)選小于約10厘米，最優(yōu)選小于約7.5厘米，盡管長度大于15厘米的纖維也是可行的。另一方面，所述纖維的直徑通常為每絲約3旦尼爾(3.3分特)-約200旦尼爾(233分特)。這樣的纖維直徑能制成具有較好結構整體性和在或臨近片材主表面具有外露表面區(qū)域的片材。
任選地，所述非織造片材可包括可熔粘纖維和/或將纖維粘在一起的其它粘合劑?？扇壅忱w維的例子包括鞘-核以及旁系(collateral)雙組分纖維，它具有外露的可熱活化粘性表面。合適的粘合劑(它也可用作預粘涂層)在本領域中是已知的，包括含聚丙烯酸酯、聚(乙烯丙烯酸)、苯乙烯-丁二烯聚合物及其組合的粘合劑，以及在美國專利5082720(Hayes)中公開的粘合劑。
所述增強非織造三維纖維片材可通過將三維纖維非織造片材用針刺在增強疏松布上制得。用針刺的方法在紡織制造領域是已知的。對于本發(fā)明來說，例如，可將三維纖維片材輸送到共幅的增強疏松布上，這樣所述片材的主表面和所述疏松布就相互接觸。將所述接觸的片材和疏松布輸送入針刺機(如Dilo Incorporated，Charlotte，NC生產的產品)。在用針刺的過程中，三維非織造纖維片材的至少一部分纖維受到所述針刺機的往復倒刺的針的機械作用，遷移進入，并通過增強疏松布，從而制得增強疏松布的整體復合結構，在其兩個主表面上具有膨松纖維層。用針刺的方法制得了在較低密度非織造片材和較高密度增強疏松布之間的中等密度(以體積計)的復合增強片材。用于本發(fā)明的增強片材的密度優(yōu)選為0.03克/厘米3-0.40克/厘米3。密度小于0.3克/厘米3的復合片材的強度小于嚴酷用途中所需的強度；而密度大于0.40克/厘米3的復合片材使磨具的柔順性較差(即它們不容易適應工件表面)。
任選地，(針刺的)增強片材包括一層包含聚合物的層，所述聚合物以美國專利5482756(Berger等人)中所述的方法施加到增強非織造片材的外露表面上。該任選的聚合物層可用來提供額外的牢固度，并且當該磨具以環(huán)形帶形式提供時能提供與接觸輪接觸的改性表面。
任選地，“預粘”樹脂(即在隨后的處理步驟之前施加到非織造片材/疏松布復合物上，進一步提供復合物強度的可硬化粘合劑前體)可用來將片材中的纖維互相粘合，并在共接觸點上與增強疏松布粘合。預粘樹脂優(yōu)選包括可涂覆的樹脂粘合劑前體，當用熱或其它固化機理硬化時，所述前體形成粘合劑層，將片材的纖維互相粘合。任何已知材料可用作預粘樹脂，包括下述的那些。優(yōu)選的材料是在硬化時形成堅韌、撓性、橡膠狀或彈性粘合劑。優(yōu)選的預粘樹脂包括這些材料如聚氨酯、聚脲、環(huán)氧樹脂、苯乙烯-丁二烯橡膠、腈橡膠、和聚異戊二烯，可單獨或組合使用。更優(yōu)選的是聚氨酯、聚脲和環(huán)氧改性的聚氨酯，優(yōu)選的聚氨酯包括得自異氰酸酯和多元醇反應的聚合物，如以前體形式得到的Uniroyal Chemical Co.，Middlebury，CT生產的“BL-16”。
任選的預粘涂料可包括任何熱塑性材料。或者，例如，粘合劑可得自能交聯(lián)的材料。混合的熱塑性粘合劑和交聯(lián)粘合劑也包括在本發(fā)明的范圍內。在使用可交聯(lián)粘合劑前體的情況下，所述粘合劑前體暴露在合適的能量源下，引發(fā)聚合反應或固化，從而形成固化的粘合劑。
合適的可交聯(lián)有機聚合物粘合劑前體可包括縮合的可固化樹脂或加成的可聚合樹脂。所述加成的可聚合樹脂可以是烯鍵式不飽和單體和/或低聚物?？山宦?lián)材料的例子包括酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺粘合劑、乙烯基醚樹脂、具有α，β不飽和羰基側鏈的氨基塑料樹脂、聚氨酯樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯類樹脂、丙烯酸化異氰脲酸酯樹脂、脲-甲醛樹脂、異氰脲酸酯樹脂、丙烯酸化聚氨酯樹脂、丙烯酸化環(huán)氧樹脂或其混合物。
可與酚醛樹脂混合的乳膠橡膠的例子包括丙烯晴丁二烯乳液、丙烯酸乳液、丁二烯乳液、丁二烯苯乙烯乳液及其混合物。這些乳膠樹脂可購自各個生產商，包括購自Rohm and Haas Company，Philadelphia，PA的“PHOPLEX”和“ACRYLSOL”、Air Products & Chemicals Inc.，Allentown，PA的“FLEXCRYL”和“VALTAC”、Reichhold Chemical CO.，Research Triangle Park，NC的“SYNTHEMUL”和“TYLAC”、B.F.Goodrich，Cleveland，OH的“HYCAR”和“GOODRITE”、Goodyear Tire and RubberCo.，Akron，OH的“CHEMIGUM”、ICI，Wilmington，DE的“NEOCRYL”、BASF，Mt.Olive，NJ的“BUTAFON”、以及Union Carbide，Chicago，IL的“RES”。
環(huán)氧樹脂具有環(huán)氧乙烷基團，是通過開環(huán)進行聚合的。該環(huán)氧樹脂包括單體(monomeric)環(huán)氧樹脂和聚合物(polymeric)環(huán)氧樹脂。這些樹脂可隨著它們的骨架以及取代基團的本性而有很大不同。例如，骨架可以是通常連接有環(huán)氧樹脂的類型，其上的取代基團可以是不含活性氫原子的基團，所述活性氫原子能在室溫與環(huán)氧乙烷基團反應。可接受的取代基的代表性例子包括鹵素、酯基、磺基、硅氧烷基、硝基和磷酸酯基。一些優(yōu)選環(huán)氧樹脂的例子包括2，2-雙〔4-(2，3-環(huán)氧基丙氧基)-苯基)丙烷(雙酚A的縮水甘油醚)〕和市售材料，所述市售材料為購自Shell Chemical Co.，Houston，TX的“EPON 828”、“EPON 1004”和“EPON 1001F”、和Dow Chemical Co.，Midland，MI的“DER-331”、“DER-332”和“DER-334”。其它合適的環(huán)氧樹脂包括酚醛清漆的縮水甘油醚，如購自Dow Chemical Co.的商品“DEN-431”。
烯鍵式不飽和粘合劑前體的例子包括具有α，β不飽和羰基側鏈的氨基塑料單體或低聚物、烯鍵式不飽和單體或低聚物、丙烯酸化異氰脲酸酯單體、丙烯酸化聚氨酯低聚物、丙烯酸化環(huán)氧樹脂單體或低聚物、烯鍵式不飽和單體或稀釋劑、丙烯酸化分散液或其混合物。
氨基塑料粘合劑前體的每個分子或低聚物具有至少一個α，β-不飽和羰基側鏈。這些材料還在美國專利4903440(Kirk等人)和5236472(Kirk等人)中有進一步描述。
烯鍵式不飽和單體或低聚物可以是單官能度、二官能度、三官能度或四官能度或更高官能度的。所述術語“丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。烯鍵式不飽和粘合劑前體包括單體和聚合物化合物，所述化合物包括碳原子、氫原子和氧原子，任選包括氮原子和鹵原子。氧原子或氮原子或它們全部通常存在于醚、酯、氨基甲酸乙酯、酰胺和脲基團中。烯鍵式不飽和化合物的分子量優(yōu)選小于約4000，且優(yōu)選是由含脂肪族單羥基或脂肪族多羥基的化合物與不飽和羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來酸等)反應得到的酯。烯鍵式不飽和單體的代表性例子包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸羥基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、甲基丙烯酸羥基丙酯、丙烯酸羥基丁酯、甲基丙烯酸羥基丁酯、甲苯乙烯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸多乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸甘油酯、三丙烯酸季戊四醇酯(pentaerthryitoltriacrylate)、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯和四甲基丙烯酸季戊四醇酯。其它烯鍵式不飽和樹脂包括羧酸的單烯丙基、多烯丙基和多甲基烯丙基酯和酰胺，如鄰苯二甲酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯和N，N-二烯丙基己二酸二胺。其它含氮的化合物包括三(2-丙烯基-氧代乙基)異氰脲酸酯、1，3，5-三(2-甲基丙烯基氧乙基)-s-三嗪、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基-丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N-乙烯基-吡咯烷酮和N-乙烯基-哌啶酮。
具有至少一個丙烯酸酯側鏈基團的異氰脲酸酯衍生物和具有至少一個丙烯酸酯側鏈基團的異氰酸酯衍生物已經在美國專利4652274(Boettcher等人)中進一步說明。優(yōu)選的異氰脲酸酯材料是三(羥基乙基)異氰脲酸酯的三丙烯酸酯。
丙烯酸化的氨基甲酸乙酯是羥基封端的異氰酸酯延伸的聚酯或聚醚的二丙烯酸酯。市售丙烯酸化氨基甲酸乙酯的例子包括購自Morton International，Chicago，IL的“UVITHANE 782”和UCB Radcure Specialties，Symma，GA的“CMD 6600”、“CMD 8400”和“CMD 8805”。丙烯酸化環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯，如雙酚A環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯。市售丙烯酸化的環(huán)氧樹脂的例子包括購自UCB RadcureSpecialties，Symma，GA的“CMD 3500”、“CMD 3600”和“CMD 3700”。
丙烯酸化氨基甲酸乙酯是羥基封端的NCO延伸的聚酯或聚醚的丙烯酸酯。市售丙烯酸化氨基甲酸乙酯的例子包括購自Morton International，Chicago，IL的“UVITHANE 782”和UCB Radcure Specialties的“CMD 6600”、“CMD 8400”和“CMD 8805”。
丙烯酸化環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯，如雙酚A環(huán)氧樹脂的二丙烯酸酯。市售丙烯酸化環(huán)氧樹脂的例子包括購自UCB Radcure Specialties，Symma，GA的“CMD3500”、“CMD 3600”和“CMD 3700”。
烯鍵式不飽和稀釋劑或單體的例子已經在美國專利5236472(Kirk等人)和5667842(Larson等人)中進一步描述。在一些實例中，這些烯鍵式不飽和稀釋劑是有用的，因為它們能與水相容。
關于丙烯酸酯類分散體的其它細節(jié)已經在例如美國專利5378252(Follensbee)中進一步描述。
在所用粘合劑前體中使用部分聚合的烯鍵式不飽和單體也包括在本發(fā)明的范圍內。例如，丙烯酸酯單體可部分聚合，并混入磨料漿料(即粘合劑前體與磨粒的漿料)中。應控制部分聚合的程度，使得到的部分聚合的烯鍵式不飽和單體不具有過高的粘度，從而使得到的磨料漿料能進行涂覆，形成所述磨具。能部分聚合的丙烯酸酯單體的一個例子是丙烯酸異辛酯。使用部分聚合的烯鍵式不飽和單體與另一種烯鍵式不飽和單體和/或縮合的可固化粘合劑的混合物也包括中本發(fā)明的范圍內。
前述預粘粘合劑前體還可包括任選的適量添加劑(即顆粒表面改性添加劑、偶聯(lián)劑、增塑劑、填料、膨脹劑、纖維、抗靜電劑、引發(fā)劑、懸浮劑、光敏劑、潤滑劑、濕潤劑、表面活性劑、顏料、染料、UV穩(wěn)定劑、懸浮劑等)，以提供所需的性能。適當添加劑及其用量的選擇可由本領域的普通技術人員容易地確定。
加入合適的增塑劑可提高磨料涂層的可侵蝕性，軟化整個粘合劑的硬度。增塑劑應該與粘合劑前體相容，以避免在所述前體還處于可涂覆或液體狀態(tài)時發(fā)生相分離。合適的增塑劑的例子包括聚氯乙烯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸烷基苯基酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、纖維素酯、鄰苯二甲酸酯、硅油、己二酸酯和癸二酸酯、多元醇、多元醇衍生物、磷酸叔丁基苯基二苯基酯、磷酸三甲苯酯、蓖麻油及其組合物等。
填料通常包括顆粒材料，其粒徑通常為0.1-50微米，更通常為1-30微米。有用的填料的例子包括金屬碳酸鹽(如碳酸鈣(白堊、方解石、泥灰石、石灰華、大理石和石灰石)、碳酸鈣鎂、碳酸鈉、碳酸鎂)、二氧化硅(如石英、玻璃珠、玻璃球和玻璃纖維)、硅酸鹽(如滑石、粘土、(蒙脫土)長石、云母、硅酸鈣、偏硅酸鈣、鋁硅酸鈉、硅酸鈉)、金屬硫酸鹽(如硫酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈉、硫酸鋁鈉、硫酸鋁)、石膏、蛭石、木粉、鋁三水合物、炭黑、金屬氧化物(如氧化硅(石灰)、氧化錫(即二氧化錫)、二氧化鈦)和金屬亞硫酸鹽(如亞硫酸鈣)、熱塑性顆粒(聚碳酸酯、聚醚酰亞胺(polyetherimide)、聚酯、聚乙烯、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、縮醛聚合物、聚氨酯、尼龍顆粒)和熱固性顆粒(如酚泡、酚珠、聚氨酯泡沫顆粒等)。填料也可是鹽如鹵化物鹽。鹵化物鹽的例子包括氯化鈉、鉀冰晶石、鈉冰晶石、鋁冰晶石、四氟硼酸鉀、四氟硼酸鈉、氟化硅、氯化鉀、氯化鎂、金屬填料的例子包括錫、鉛、鉍、鈷、銻、鎘、鐵、鈦。其它混雜填料的例子包括硫、有機硫化合物、石墨和金屬硫化物?？梢哉J為，上述填料只是構成了代表性的例子，并不是可以使用的填料的全部。
抗靜電劑的例子包括石墨、炭黑、氧化釩、導電聚合物、濕潤劑等?？轨o電劑公開在例如美國專利5061294(Harmer等人)、5137542(Buchanan等人)和5203884(Buchanan等人)中。
前述粘合劑前體還可包括固化劑，以引發(fā)和完成在將粘合劑前體轉化成粘合劑時需要的聚合或交聯(lián)過程。術語固化劑包括引發(fā)劑、光引發(fā)劑、催化劑和活化劑。所述固化劑的數量和類型取決于所述粘合劑前體的化學性質，這是本領域普通技術人員已知的。
以較輕涂料將預粘樹脂施加到片材上，通常所述涂料能提供的干增重為至少約150克/米2。但是，本領域的普通技術人員可估計到，實際使用的樹脂的選擇和數量取決于許多因素，包括例如在非織造片材中的纖維重量、纖維密度、纖維類型以及最終制品的終端用途。
例如可使用本領域普通技術人員熟知的方法施加任選的預粘樹脂，所述方法包括噴涂和輥涂，并通過施加熱或其它合適的能量來進行至少部分固化或硬化。
在任選施加預粘涂料后，將成形涂料樹脂(make coat resin)施加到所述增強非織造片材的至少一個主表面上。優(yōu)選地，所述成形涂料施加到第二主表面(即與施加疏松布的面相背)。所述成形涂料可包括任何在預粘樹脂中所述的可涂覆粘合劑前體。優(yōu)選地，所述成形涂料是硬的聚合物熱固性粘合劑，如環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂。更優(yōu)選地，所述成形涂料包括熱固性酚醛樹脂。熱固性酚醛樹脂(如甲階酚醛樹脂和酚醛清漆樹脂)描述在Kirk-Othmer的《Encyclopedia of ChemicalTechnology》第三版，John Wiley & Sons，1981年出版，New York，卷17，第384-399頁。甲階酚醛樹脂可用堿性催化劑和過量摩爾數的甲醛制備，通常甲醛與苯酚的摩爾比為1.0∶1.0-3.0∶1.0。酚醛清漆樹脂在酸催化劑和甲醛與苯酚的摩爾比小于1.0∶1.0的情況下制備。用于制備本發(fā)明磨具的典型甲階酚醛樹脂包含約0.75重量％-約1.4％游離甲醛，約6％-約8％的游離苯酚，約78％的固體，余量為水。該樹脂的pH值為約8.5，粘度約2400-約2800厘泊。適用于本發(fā)明的市售酚醛樹脂包括購自Occidental Chemicals Corporation(North Tonawonda，NY)的“DUREZ”和“VARCUM”、Monsanto Corporation，St.Louis，MO的“RESINOX”、Ashland ChemicalCompany，Columbus，OH的“AROFENE”和“AROTAP”，以及購自Neste Resin(NesteCanada，Inc.，Mississauga，Ontario，Canada一個分公司)的商品名稱為“BB077”的甲階酚醛樹脂預縮聚物。根據需要可在所述酚醛樹脂中加入有機溶劑。
所述成形涂料還可包括任選的添加劑，如顆粒表面改性添加劑、偶聯(lián)劑、增塑劑、填料、膨脹劑、纖維、抗靜電劑、引發(fā)劑、懸浮劑、光敏劑、潤滑劑、濕潤劑、表面活性劑、顏料、染料、UV穩(wěn)定劑、懸浮劑等，其含量適于提供上述所需的性能。該(成形)涂料可通過本領域普通技術人員所熟知的方法方便地施涂，所述方法包括噴涂和輥涂。
所述酚醛顆粒得自例如前述任何的酚醛樹脂。所述酚醛樹脂顆粒是這樣得到的，即硬化或固化熱定形酚醛樹脂，所述酚醛樹脂任選包括其它添加劑(即填料如滑石、鈣硅石、或者任何前述的填料)，粉碎、磨碎或根據需要降低所述硬化的熱固性樹脂的尺寸。用于混入酚醛顆粒的填料不包括大于6微米且莫氏硬度大于7的硬磨料材料(如碳化硅或氧化鋁)，該磨料材料會不利地改變所述工件的表面拋光度。在適當的尺寸降低步驟之后，對酚醛樹脂顆粒進行篩選或其他方式分級，獲得所需的尺寸。優(yōu)選地，所述酚醛樹脂顆粒得自甲階酚醛樹脂，如購自Neste Resins(NesteCanada，Inc.，Mississauga，Canada的一個分公司)的商品名為“BB077”的甲階酚醛樹脂預縮聚物。
適用的酚醛樹脂顆粒一般具有約小于2的長寬比(即最大尺寸與最小尺寸之比)，其有效直徑(即顆粒能通過的最小篩孔的尺寸)約為150-2400微米。小于約150微米的酚醛樹脂顆粒往往容易形成需要花費較長時間來除去襯墊材料的磨粒，而大于約2400微米的酚醛樹脂顆粒在工作表面上往往容易提供較少的接觸點，而且由于其相對較小的表面積與體積之比而較難經久地粘合在增強非織造片材上。另一方面，酚醛樹脂顆粒按ASTM D-785-98測出的硬度至少為90HRM。
酚醛樹脂顆?？梢允┩吭诜强椩炱牡囊粋€主表面上，例如是通過將(成形)粘合劑前體施涂在該主表面上，然后滴涂和/或靜電涂覆該酚醛樹脂顆粒。也可以例如用噴涂和/或輥涂包括粘合劑前體與酚醛樹脂顆粒的漿料將其施涂在非織造片材的主表面上。
施涂上粘合劑前體與酚醛樹脂顆粒后，將所施涂上去的組合物至少部分固化或以其他方式如本領域普通技術人員熟知的加熱或施加其他能量進行硬化。所得磨具具有的酚醛熟知顆粒增重約為50-700克/米2，較好約150-400克/米2。
任選地，酚醛樹脂顆粒和粘合劑上可施涂一層或多層膠水涂層。這些涂層提供了酚醛樹脂顆粒的進一步粘合，和/或其他作用，如潤滑、靜態(tài)控制或上色。所述膠水涂料可包括上述預粘涂料或成形涂料中的任何材料，其施涂方式例如可以是噴涂、輥涂或其他常規(guī)方法。膠水涂層則用本領域中已知的方法(如加熱)進行固化或硬化。
用于本發(fā)明方法的磨具的形式為片狀、方形、矩形、圓盤形、環(huán)形帶、刷子、輪(如許多盤可排列在一起)等。本發(fā)明方法用磨具的優(yōu)選形式是盤形，優(yōu)選的直徑為約2厘米-約20厘米。
本發(fā)明的實例包括具有連接機構的磨具，如促使連接到磨床上的結構，所述磨床包括具有空氣驅動軸或電驅動軸(如正交(right-angle)(電)動磨床)的磨床。許多合適的連接機構在本領域中是已知的，其中包括適用的載體或墊板墊。優(yōu)選的連接機構已經描述在例如美國專利3667170(MacKay)和3270467(Block)中。其它優(yōu)選的連接機構是在美國專利3562968(Johnson等人)中描述的適用于裝有旋轉磨床進行螺旋式嚙合的整體模塑雙頭螺柱。后者優(yōu)選用于環(huán)形或盤形磨具，優(yōu)選地，為了正常轉動，所述連接機構相對磨盤居中。合適的連接結構可由例如熱塑性聚合物材料、熱固性聚合物材料和/或金屬制得。
其它合適的連接機構包括在例如美國專利5077870(Melbye等人)中描述的或購自3M Company，St.Paul，MN的商品名為“SCOTHMATE”的鉤圈裝置。本發(fā)明實例用的其它合適連接機構是兩性扣合件，如購自3M Company的商品名為“DUAL LOCK”的扣合件。本發(fā)明實例用的其它合適連接機構是嚙合結構的表面，如在美國專利4875529(Appeldorn)中描述的裝置。而且，例如，本發(fā)明用的磨盤可具有一個或多個孔或開口，這樣磨盤就能機械固定(如用螺栓和螺母)到墊板墊上。
對于本發(fā)明的方法，用于盤形的優(yōu)選磨床包括本領域已知的正交(電子)驅動磨床(如購自Ingersoll-Rand，Woodclifflake，NJ的商品名“CYCLONE”，TA180RG4型，定級(rate)為18000rpm和0.70hp)。適用于所述正交磨床的墊板墊裝置公開在美國專利3562968(Johnson等人)中。
通過下述實施例進一步說明本發(fā)明的優(yōu)點和實例，但是，在這些實施例中用到的特殊材料及其用量以及其它條件和細節(jié)并沒有限制本發(fā)明的范圍。所有的份和百分數都表示重量，除非有其它說明。
實施例實施例1使用氣流成網的、非織造片狀制備實施例1，所述片材由75重量％1.5英寸(38毫米)長、70旦尼爾每絲(78分特)的尼龍短纖維和25重量％1.5英寸(38毫米)長、58旦尼爾每絲(65分特)的尼龍短纖維的纖維混合物制得。然后，該纖維片材針刺進入尼龍網狀疏松布(“Style 6703832”，購自Highland IndustriesInc.，Greenboro，NC)。得到的疏松布增強的片材隨后用氨基甲酸乙酯預粘樹脂(購自Uniroyal Chemical Co.，Gastonia，NC，商品名為“ADIPRENE BL-16”)涂覆，在135℃固化15分鐘，提供0.13克/厘米2的干增重。
得到的復合片材沖切成2英寸(50.7毫米)直徑的盤。將促使連接到高速模子磨機的尼龍驅動扣(nylon drive button)旋焊(spin-welded)(EngineeringUnlimited Inc.，Minneapolis，MN為3M Company制造的旋焊機)到該復合盤的背面，以將所述固定裝置熔融粘劑到所述盤上。所述旋焊是在約4500rpm和由圓筒施加的約500lbs壓力下完成的。
酚醛樹脂顆粒由液體酚醛樹脂(購自Neste Resins，Canada的商品名為“BB-077”的水基酚醛樹脂)制備。將所述液體酚醛樹脂傾倒入鋁箔盤中，得到的液體深度約0.5英寸(12.7毫米)。將該盤放在實驗室烘箱(lab oven)中，隨后在88℃固化60分鐘，在93℃固化120分鐘，在99℃固化45分鐘，在104℃固化100分鐘，以及在116℃固化15分鐘，從一個溫度加熱到另一個溫度的速率為6℃/分鐘。得到固化酚醛樹脂片用手木錘打碎成長軸尺寸最大約50毫米的塊。使用造粒機(購自CWBrabender Instruments，Inc.，So.Hackensack，NJ)再次降低這些酚醛樹脂塊的尺寸。接著，用美國標準篩(購自W.S.Tyler Company，Mentor，OH)篩選造粒的酚醛樹脂顆粒。將通過#18篩且留在#20篩上的酚醛樹脂顆粒放入2英寸(50.7毫米)直徑的鋁箔碟的底部。
將液體酚醛樹脂(“BB-077”)傾倒入玻璃盤中，形成薄膜層。將復合片材盤的與所述疏松布相背的面放在玻璃盤的底部，用手壓下，以將片材纖維涂覆在與疏松布對置的側面上。將酚醛樹脂涂覆的盤放入所述碟中，用手壓下，直到觀察到顆粒涂覆了整個盤的表面。所述液體酚醛樹脂在93℃固化90分鐘，在99℃固化40分鐘，在104℃固化30分鐘，在116℃固化30分鐘，從一個溫度加熱到另一個溫度的速率為6℃/分鐘。得到的磨具的固化酚醛樹脂增重為2.1克，酚醛樹脂顆粒的增重為1.2克。
實施例2用與實施例1相同的方法制備實施例2，不同的是所述酚醛樹脂顆粒含滑石。這些酚醛樹脂顆粒是用手將100克滑石(購自Luzenac America，Inc.，Englewood，CO，商品名為“TALC 325 BEAVERWHITE”)混入700克液體酚醛樹脂(“BB-077”)制得的。如實施例1所述，得到的混合物進行固化、壓碎，所述能通過#18篩且留在#20篩上的顆粒涂覆在增強的非織造片材上。得到磨具的固化酚醛樹脂的增重為1.7克，酚醛樹脂顆粒的增重為1.0克。
實施例3用與實施例1相同的方法制備實施例3，不同的是所述酚醛樹脂顆粒含鈣硅石。這些酚醛樹脂顆粒是用手將100克400母等級的鈣硅石(購自NYCO Minerals Inc.，Calgary，Alberta，Canada，商品名為“NYADM 400”)混入700克液體酚醛樹脂(“BB-077”)制得的。如實施例1所述，得到的混合物進行固化、壓碎，所述能通過#18篩且留在#20篩上的顆粒涂覆在增強的非織造片材上。得到磨具的固化酚醛樹脂的增重為2.0克，酚醛樹脂顆粒的增重為0.9克。
實施例4用與實施例1相同的方法制備實施例4，不同的是所述酚醛樹脂顆粒是模塑顆粒(購自Plastics Engineering Company，Sheboygan，WI，商品名為“PLENCO 4527”)。將剛到貨的顆粒通過一系列篩子進行分級，涂覆在增強的非織造片材上的顆粒是能通過#18篩且留在#20篩上的顆粒。得到磨具的固化酚醛樹脂的增重為1.1克，酚醛樹脂顆粒的增重為1.25克。用刷子施涂環(huán)氧樹脂改性的聚氨酯膠水涂料(sizecoat)，在135℃固化30分鐘，以得到0.4克的干增重。所述膠水涂料包括40.5重量％的氨基甲酸乙酯預聚物(購自Uniroyal Chemical Co.，Gastonia，NC，商品名為“ADIPRENE BL-31”)、38.17重量％的預混物(包括31.7％的環(huán)氧樹脂預聚物(購自Shell Oil Company，Houston，TX的“EPON 828”)、28.3％的異佛爾酮二胺(購自Degussa-Huls Corporation，Ridgefield Park，NJ)和40％丙二醇單乙基醚乙酸酯(購自Arco Chemical Company，Houston，TX的“PM ACETATE”))和21.32％丙二醇單甲基醚(購自Lyondell Chemical Company，South Charleston，WV的“POLYSOLV”)。
實施例5如實施例1所述，使用氣流成網的、非織造片材塊(12英寸(30.5厘米)寬×1米長)制備實施例5。
用液體酚醛樹脂(“BB-077”)輥涂這些塊。當這些樹脂還是濕的時候(如液體)，酚醛樹脂顆粒(如實施例1制備)從輸送機上滴在酚醛樹脂涂覆的片材上。將得到的材料以2.1米/分鐘的速度通過4.6米長、設定為177℃的強制通風烘箱四次，進行固化。使用往復式(每分鐘45次往復運動)噴槍(得自Midway IndustrialSupply Co.，St.Paul，MN，商品名為“BINKS；#601”，裝有噴嘴#67)施涂如實施例4所述的膠水涂料。使膠水涂層以2.1米/分鐘的速率再次通過4.6米長設定為177℃的烘箱四次，進行固化。磨具的纖維片材重量為825克/米2，酚醛樹脂的增重為406克/米2，酚醛樹脂顆粒的增重為502克/米2，以及膠水涂料的增重為167克/米2。
實施例7用與實施例1相同的方法制備實施例7，不同的是所述酚醛樹脂顆粒含滑石。這些酚醛樹脂顆粒是用手將150克滑石(“325 BEVERWHITE”)混入300克液體酚醛樹脂(“BB-077”)制得的。如實施例1所示，得到的混合物進行固化，壓碎，能通過#20篩且留在#40篩上的顆粒涂覆在增強的非織造片材上。得到的磨具的固化酚醛樹脂的增重為1.4克，含滑石的酚醛樹脂顆粒的增重為0.9克。用刷子施涂如實施例4所示的環(huán)氧樹脂改性的聚氨酯膠水涂料，并如實施例4所示進行固化，得到0.4克的干增重。
實施例8用與實施例1相同的方法制備實施例2，不同的是所述酚醛樹脂含碳酸鈣。這些酚醛樹脂顆粒是用手混合1200克碳酸鈣(購自J.M.Huber Corp.，Quincy，IL，商品名為“HUBERCARB Q325”)、32克無定形熱解法二氧化硅(購自Cabot Corp.，Tuscola，IL，商品名為“CAB-O-SIL M-5”)和2400克液體酚醛樹脂(“BB-077”)制得的。如實施例1所述，得到的混合物進行固化、壓碎，能通過#20篩且留在#40篩上的顆粒涂覆在增強的非織造片材上。
得到磨具的固化酚醛樹脂的增重為1.4克，含碳酸鈣的酚醛樹脂顆粒的增重為0.9克。用刷子施涂環(huán)氧樹脂改性聚氨酯的附加膠水涂層，進行固化(圖實施例4所示)，得到0.4克的固化增重。
實施例9使用實施例1所述的氣流成網的、非織造片材塊(12英寸(30.5厘米)寬×1米長)制備實施例9，不同的是所述酚醛樹脂顆粒用輥粉碎成具有不同粒徑的顆粒。這些片材的塊用酚醛樹脂/酚醛樹脂顆粒漿料通過往復式(每分鐘45次往復)噴槍(如實施例5所示，但是裝有#59ASS噴嘴)進行噴涂。
所述酚醛樹脂顆粒用與實施例1相同的方法制備，不同的是所述固化片材用手木錘打碎成長軸尺寸最大為約50毫米的塊，這些酚醛樹脂塊用裝有6”直徑和6”寬的輥的輥壓碎機(購自Allis-Chalmers，Milwaukee，WI)再次減小尺寸，然后進行篩選，保留下能通過#20篩子且留在#38篩子上的顆粒。
所述酚醛樹脂/酚醛樹脂顆粒漿料是通過混合77.5重量％酚醛樹脂(“BB-077”)、12重量％水和10.5重量％酚醛樹脂顆粒制備的。
所述涂覆的片材如實施例5所述進行固化。而且，如實施例5所述涂覆膠水涂料以及進行固化，不同的是所述膠水涂料包括37.7重量％氨基甲酸乙酯預聚物(購自Uniroyal Chemical Co.，商品名為“ADIPRENE BL-16”)、27.6重量％實施例4所示的環(huán)氧樹脂改性聚氨酯和34.7重量％丙二醇單甲基醚(“POLY-SOLV”)。
所述磨具的纖維片材重量為816克/米2，固化酚醛樹脂/酚醛樹脂顆粒的增重為988克/米2，固化膠水涂料的增重為172克/米2。
實施例10實施例10描述了使用分級廢料(即預先壓碎但還沒有用篩子篩選的顆粒)來制備磨具中的復合酚醛樹脂顆粒(即含預制酚醛樹脂顆粒的酚醛樹脂顆粒)的能力。
如實施例1所述制備實施例10，不同的是所述酚醛樹脂顆粒如下述制備。約47克實施例1制備的未用過(未涂覆)的顆粒用篩子進行分級，將能通過#10篩子但留在#40篩子上的級分放在一邊。約23克實施例8制備的未用過的顆粒用篩子進行分級，收集能通過#10篩子但留在#40篩子上的級分，并加入前述放在一邊的級分顆粒。接著將混合的級分混入100克液體酚醛樹脂(“BB-077”)中。如實施例1所述，得到的混合物進行固化、壓碎，并進行篩選，不同的是用來制備磨具的顆粒尺寸是能通過#20篩子但留在#40篩子上的顆粒。得到的磨具的固化酚醛樹脂的增重為1.5克，酚醛樹脂顆粒的增重為0.6克。
實施例11如實施例1所述制備實施例2，不同的是所述酚醛樹脂顆粒含碳酸鈣。這些酚醛樹脂顆粒是用手混合1045克碳酸鈣(“HUBERCARB Q325”)、16克無定形熱解法二氧化硅(“CAB-O-SIL M-5”)和1210克液體酚醛樹脂(“BB-077”)制備的。如實施例1所述，得到的混合物進行固化、壓碎，能通過#16篩子且留在#18篩子上的顆粒涂覆在增強的非織造片材上。得到的磨具的固化酚醛樹脂的增重為1.5克，含碳酸鈣的酚醛樹脂顆粒的增重為1.0克。用刷子施涂包含46.9重量％氨基甲酸乙酯預聚物(“ADIPRENE BL-31”)、11.1重量％氨基甲酸乙酯固化劑(購自Lonza AG，Werke，Switzerland的商品”LONZACURE M-DEA)、25.9重量％丙二醇單甲基醚乙酸酯(購自Union Carbide Corp，South Charleston，WV的商品“UCAR PM”)和16.1重量％二甲苯(購自Shell Chemical，Houston，TX)膠水涂料，進行固化(如實施例4所述)，得到固化增重為1.0克。
實施例12如實施例7所述制備實施例12，不同的是所用的酚醛樹脂顆粒是能通過#16篩子且能留在#18篩子上的顆粒。得到的磨具的固化酚醛樹脂的增重為1.2克，酚醛樹脂顆粒的增重為0.9克。如實施例11所述對盤進行上膠涂覆，得到的固化增重為1.0克。
實施例13如實施例1所述制備實施例13，不同的地方如下述。所用的酚醛樹脂顆粒是能通過#16篩子且留在#18目篩子上的顆粒。如實施例11述提供膠水涂料。得到的磨具的背襯重量為1.7克，固化酚醛樹脂的增重為1.1克，酚醛樹脂顆粒的增重為1.2克，固化膠水涂料的增重為1.0。
實施例14如實施例1所述制備實施例14，不同的地方如下。如實施例11所述制備酚醛樹脂顆粒，所述顆粒能通過#16篩子但留在了#18目篩子上。如實施例11所述施涂膠水涂料。得到磨具的背襯重量為1.7克，固化酚醛樹脂的增重為0.9克，酚醛樹脂顆粒的增重為0.9克，固化膠水涂料的增重為1.0。
實施例15如實施例1所述制備實施例15，不同得地方如下。對于所述酚醛樹脂顆粒，固化30分鐘的最終固化溫度為177℃。所用顆粒是能通過#16篩子但留在了#18目篩子上的顆粒。如實施例11所述施涂膠水涂料。得到磨具的背襯重量為1.7克，所述固化酚醛樹脂的增重為1.2克，所述酚醛樹脂顆粒的增重為1.0克，所述固化膠水涂料的增重為1.0。
實施例16如實施例11所述制備實施例16，不同的地方如下。對于所述酚醛樹脂顆粒，固化30分鐘的最終固化溫度為177℃。所用顆粒是能通過#16篩子但留在了#18目篩子上的顆粒。得到的磨具的背襯重量為1.7克，所述固化酚醛樹脂的增重為0.9克，所述酚醛樹脂顆粒的增重為1.0克，所述固化膠水涂料的增重為1.0。
對比例A如實施例1所述制備對比例A盤，不同的是沒有使用酚醛樹脂顆粒，如實施例11所述施涂膠水涂料。得到的磨具的背襯重量為1.7克，固化酚醛樹脂的增重為1.6克，固化膠水涂料的增重為1.0。
對比例B對比例B是購自3M Company的商品名為“A-MED ROLOC SURFACE CONDITIONINGDISC”的2英寸(50.7毫米)直徑非織造研磨盤。該盤能用來除去普通的襯墊材料，它包括與實施例1-16中所用的背襯相似的非織造背襯，且具有包括120-150目氧化鋁磨粒和固化酚醛樹脂的磨料層。
對比例C對比例C是購自3M Company的商品名為“3M ROLOC BRISTLE DISC，GRADE 120”的2英寸(50.7毫米)直徑硬纖維盤。該盤能除去普通的襯墊材料，且由包含120目氧化鋁磨粒的聚合物擠出物制成。
對比例D對比例D是購自3M Company的商品名為“A-CRS ROLOC SURFACE CONDITIONINGDISC”的2英寸(50.7毫米)直徑的非織造盤。該盤能用來除去普通的襯墊材料，它包括用來制備實施例1-16的非織造背襯和包括80目氧化鋁磨粒和固化酚醛樹脂的磨料層。
對比例E如實施例1所述制備對比例E，不同的是使用能通過#30篩子但留在了#100篩子上的胡桃殼顆粒(購自Composition Materials Co.，East Fairfield，CT)代替酚醛樹脂顆粒。而且，如實施例9所述提供固化膠水涂料。得到磨具的背襯重量為1.7克，所述固化酚醛樹脂的增重為1.1克，胡桃殼的增重為0.5克，固化膠水涂料的增重為0.2克。
對比例F如實施例1所述制備比較例F，不同的是使用能通過#60篩子但留在#100篩子上的蜜胺甲醛樹脂顆粒(購自Maxi-Blast Inc.，South Bend，IN，商品名為“MC TYPEIII”)代替酚醛樹脂顆粒。所述固化酚醛樹脂和顆粒的增重約等于實施例1。
對比例G如實施例1制備比較例G，不同的是酚醛樹脂顆粒含4微米碳化硅。這些酚醛樹脂顆粒是用手將40克4微米碳化硅(購自Fujimi Corp，Addison，IL，商品名為“C3000”)混入72克液體酚醛樹脂(“BB-077”)制得的。如實施例1所述，得到的混合物進行固化、壓碎，能通過#10篩子且留在了#25篩子上的顆粒涂覆在增強非織造片材。得到的磨具的固化酚醛樹脂的增重為1.1克，含碳化硅的酚醛樹脂顆粒的增重為1.2克。
根據下述襯墊材料去除測試、金屬去除測試和表面粗糙度改變測試，測試實施例1-5和7-16以及比較例A-G。結果列在下表1中。
表1

襯墊材料去除測試如下述測定使用襯墊去除盤除去襯墊材料所需的時間。襯墊材料(1/32英寸(0.79毫米)厚，得自Carquest Corp.，Lakewood，CO，商品名為“VICTOLEX SHEETJV 125”)用粘合劑(購自3M Company的商品“SUPER WEATHERSTRIP ADHESIVE”)粘結到2”寬×1/2”厚(5.08×1.27厘米)6061型鋁棒(購自Ryerson & Son Inc.，Plymouth，MN)上。該測試盤連接在盤固定器(購自3M Company的商品“ROLOC DISCPAD，2IN HARD”，零件號051144-45096)上。接著，該盤/固定器連接到20000RPM正交磨床(購自Ingersoll Rand Co，Woodclifflake，NJ，商品名為“CYCLONE CA200”)上。連接了測試盤的磨床用手在約1.5-2.0千克壓力下施加。記錄除去11.25英寸2(72.6厘米2)的襯墊材料所用的時間。
金屬去除測試如下述測定使用襯墊去除盤除去金屬的數量。測試盤連接在襯墊去除測試中所述的正交磨床(“CYCLONE CA200”)上。安裝了測試盤的磨床用手在約1.5-2.0千克壓力下在36英寸長×1-1/2英寸寬×1/2英寸厚(91.4×3.8×1.27厘米)6061型鋁棒(購自Ryerson & Son Inc.，Plymouth，MN)上施加60秒。記錄鋁棒失去的以克為單位的重量數。
表面粗糙度改變測試襯墊去除盤對于鋁的表面粗糙度的影響如下測定。磨床和鋁棒如金屬去除測試所述。用表面粗糙度儀(購自Flexbar Machine Corp.，Islandia，NY，商品名為“POCKETSURF III”)測量鋁表面的初始表面粗糙度Ra(以微英寸為單位)。測試盤用約1.5-2.0千克的壓力在鋁金屬表面(在進行初始表面粗糙度測量的區(qū)域)上施加4秒。進行第二次Ra測量，記錄表面粗糙度ΔRa的變化。
本發(fā)明的各種變化和改進對于本領域普通技術人員來說是已知的，它們都沒有離開本發(fā)明的范圍，應該認為本發(fā)明并沒有局限于所述的示例性實例。
權利要求
1.一種從基材上除去襯墊材料的方法，所述方法包括提供具有工作表面的磨具，所述磨具包括具有第一主表面的疏松布；具有第一和第二主表面的非織造三維纖維片材，所述纖維片材的第一主表面針刺在所述疏松布的第一主表面上；以及將具有工作表面的磨料層固定在所述纖維片材的第二主表面上，所述磨料層包含粘合劑和許多酚醛樹脂顆粒，在所述工作表面上的酚醛樹脂顆粒不含大于6微米的磨粒；將所述磨具的至少一部分工作表面與所述要除去的襯墊材料磨擦嚙合；和使所述磨具和所述要除去的襯墊材料進行相對運動，除去至少一部分襯墊材料。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛樹脂顆粒的尺寸在150微米-2400微米之間。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛樹脂顆粒的尺寸在400微米-850微米之間。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛樹脂顆粒的尺寸在150微米-1000微米之間。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛樹脂的尺寸在150微米-2400微米之間。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛樹脂的尺寸在400微米-850微米之間。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛樹脂的尺寸在150微米-1000微米之間。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛樹脂的尺寸在150微米-2400微米之間。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛樹脂的尺寸在400微米-850微米之間。
10.如權利要求1所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛樹脂的尺寸在150微米-1000微米之間。
11.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述酚醛樹脂顆粒包括填料。
12.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述基材是鋁。
13.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述基材是鑄鐵。
14.一種從基材上除去襯墊材料的方法，所述方法包括提供動力驅動的研磨裝置，它包括具有研磨盤的可旋轉軸，所述研磨盤帶接有工作表面，所述磨具包括具有第一主表面的疏松布；具有第一和第二主表面的非織造三維纖維片材，所述纖維片材的第一主表面針刺在所述疏松布的第一主表面上；以及將具有工作表面的磨料層固定在所述纖維片材的第二主表面上，所述磨料層包含粘合劑和許多酚醛樹脂顆粒，在所述工作表面上的酚醛樹脂顆粒不含大于6微米的磨粒；給動力驅動裝置施加能量，使可旋轉軸旋轉起來；以及將所述旋轉研磨盤的至少一部分工作表面與所述要除去襯墊材料磨擦嚙合，從而除去至少一部分所述襯墊材料。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛樹脂顆粒的尺寸在150微米-2400微米之間。
16.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛樹脂顆粒的尺寸在400微米-850微米之間。
17.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少一部分所述酚醛樹脂顆粒的尺寸在150微米-1000微米之間。
18.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛樹脂的尺寸在150微米-2400微米之間。
19.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛樹脂的尺寸在400微米-850微米之間。
20.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少大部分重量的所述酚醛樹脂的尺寸在150微米-1000微米之間。
21.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛樹脂的尺寸在150微米-2400微米之間。
22.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛樹脂的尺寸在400微米-850微米之間。
23.如權利要求14所述的方法，其特征在于至少75重量％的所述酚醛樹脂的尺寸在150微米-1000微米之間。
24.如權利要求14所述的方法，其特征在于所述酚醛樹脂顆粒包括填料。
25.如權利要求14所述的方法，其特征在于所述基材是鋁。
26.如權利要求14所述的方法，其特征在于所述基材是鑄鐵。
27.如權利要求14所述的方法，其特征在于所述動力驅動的研磨裝置是電動馬達驅動的研磨裝置。
28.如權利要求14所述的方法，其特征在于所述動力驅動的研磨裝置是正交電動馬達驅動的研磨裝置。
29.如權利要求14所述的方法，其特征在于所述動力驅動的研磨裝置是空氣動力驅動的研磨裝置。
全文摘要
使用非織造、三維纖維片材(2)磨具從表面(32)上除去襯墊材料(30)的方法，所述磨具使用了酚醛樹脂顆粒(6)。
文檔編號B08B1/04GK1602238SQ02824831
公開日2005年3月30日 申請日期2002年10月11日 優(yōu)先權日2001年12月11日
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