[发明专利]非织造磨料制品及其制备方法

说明书

背景技术

非织造磨料制品通常具有非织造纤维网(例如，膨松有弹性的开孔纤维网)、磨粒、以及使纤维彼此粘结并将磨粒固定至纤维网的粘结剂材料(通常称为“粘结剂”)。非织造磨料制品的例子包括非织造磨料手工研磨垫，例如以商品名“SCOTCH-BRITE”由3M Company(Saint Paul，Minnesota)销售的手工研磨垫。磨料制品的其他例子包括盘卷式研磨轮和一体式研磨轮。非织造研磨轮通常具有分布在整个非织造纤维网的层中的磨粒，纤维网的层依靠粘结剂材料粘结在一起，粘结剂材料不但将非织造纤维网的层粘结在一起，而且将磨粒粘结至非织造纤维网。例如，一体式研磨轮具有单独的非织造纤维网盘，这些纤维网盘以平行方式布置而形成具有中空轴芯的圆柱体。作为另外一种选择，盘卷式研磨轮具有以螺旋状设置并且固定到芯构件上的非织造纤维网。 

发明内容

在一个方面，本发明提供膨松有弹性的开孔研磨制品，包括： 

膨松有弹性的开孔非织造纤维网； 

磨粒；和 

将磨粒粘结至非织造纤维网的聚氨酯粘结剂，其中聚氨酯粘结剂包含： 

阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、氟化非离子表面活性剂或有机硅基非离子表面活性剂中的至少一种；以及 

包含下述物质的组分的反应产物： 

可固化的聚氨酯预聚物； 

胺固化剂；以及 

由下式表示的二节配体氨基硅烷(dipodal aminosilane) 

(RO)₃Si-Z-(NH-Z’)_n-Z-Si(OR)₃

其中 

每个R独立地表示烷基或芳基； 

每个Z独立地表示具有1至4个碳原子的亚烷基； 

每个Z’独立地表示共价键或具有1至4个碳原子的亚烷基，前提条件是不超过一个Z’表示共价键；以及 

n为1、2或3。 

在另一方面，本发明提供了制备膨松有弹性的开孔非织造磨料制品的方法，该方法包括： 

提供膨松有弹性的开孔非织造纤维网； 

使用包含下述物质的可固化的组合物浸渍非织造纤维网： 

磨粒； 

可固化的聚氨酯预聚物； 

有效量的胺固化剂； 

阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、氟化非离子表面活性剂或有机硅基非离子表面活性剂中的至少一种；以及 

由下式表示的二节配体氨基硅烷 

(RO)₃Si-Z-(NH-Z’)_n-Z-Si(OR)₃

其中 

每个R独立地表示烷基或芳基； 

每个Z独立地表示具有1至4个碳原子的亚烷基； 

每个Z’独立地表示共价键或具有1至4个碳原子的亚烷基，前提条件是不超过一个Z’表示共价键；并且 

n为1、2或3；以及 

固化该可固化的聚氨酯预聚物从而提供非织造磨料制品。 

在另一方面，本发明提供盘卷式研磨轮，包括： 

具有外表面的芯构件； 

固定到芯构件的外表面上的盘卷式非织造磨料，盘卷式非织造磨料包括： 

层合的非织造纤维网，其呈螺旋状围绕芯构件设置并且固定到芯构件上；磨粒；和 

聚氨酯粘结剂，其将磨粒粘结至层合的非织造纤维网并且将层合的非织造纤维网的层彼此粘结在一起，其中聚氨酯粘结剂包含： 

阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、氟化非离子表面活性剂或有机硅基非离子表面活性剂中的至少一种；以及 

包含下述物质的组分的反应产物： 

可固化的聚氨酯预聚物； 

胺固化剂；以及 

由下式表示的二节配体氨基硅烷 

(RO)₃Si-Z-(NH-Z’)_n-Z-Si(OR)₃

其中 

每个R独立地表示烷基或芳基； 

每个Z独立地表示具有1至4个碳原子的亚烷基； 

每个Z’独立地表示共价键或具有1至4个碳原子的亚烷基，前提条件是不超过一个Z’表示共价键；并且 

n为1、2或3。 

在另一方面，本发明提供了制备盘卷式研磨轮的方法，该方法包括： 

使用包含下述物质的可固化的组合物浸渍纤维网： 

可固化的聚氨酯预聚物； 

磨粒； 

有效量的胺固化剂；