[发明专利]粒子的静电沉积方法、磨粒以及制品

说明书

背景技术

多种磨粒都是已知的，如U.S.5,026,404和5,042,991中所述。另外，磨料粉的静电沉积方法也是已知的，如US 2001/0049911中所述。

发明内容

尽管已对多种粉末（例如磨粒）有所认识，但业界仍会在改进的细粉末（例如磨粒）的静电沉积方法以及改进的细磨粒和制品中发现优点。

在一个实施例中，描述了制备制品的方法，所述方法包括提供基底；静电沉积粒子，使得粒子结合在基底上。粒子包括多个中值原生粒径小于75微米的较大粒子（例如磨料）和离散的疏水性纳米粒子。

在另一个实施例中，描述的磨粒包括多个中值原生粒径小于75微米的较大磨料粒子和离散的疏水性纳米粒子。

在又一个实施例中，描述的磨料制品包括基底和多个本文所述的磨料粒子。

还描述了修整涂漆表面的方法。该方法包括提供具有表面缺陷的涂漆表面，以及通过用本文所述的磨料制品进行研磨来去除表面缺陷。

附图说明

图1示出了包含氧化铝磨料粒子和疏水性纳米粒子的磨料制品的表面的示例性扫描电子显微照片。

图2示出了包含碳化硅磨料粒子和疏水性纳米粒子的磨料制品的表面的示例性扫描电子显微照片。

图3示出了包含碳化硅磨料粒子但没有疏水性纳米粒子的磨料制品的表面的示例性扫描电子显微照片。

具体实施方式

本发明描述了通过粒子的静电沉积制备制品的方法、磨粒和制品，以及修整涂漆表面的方法。

本文所述的磨粒包括细磨料粒子和离散的疏水性纳米粒子。无意于受理论束缚，据推测：添加离散的疏水性纳米粒子可抑制细磨料粒子的吸水性，如序列号为No.61/266,278、提交于2009年12月3日、名称为“METHOD OF INHIBITING WATER ADSORPTION OF POWDER BY ADDITION OF HYDROPHOBIC NANOPARTILCES”（通过添加疏水性纳米粒子抑制粉末吸水性的方法）的美国临时专利申请中所述。在一些实施例中，没有纳米粒子时，不可能使磨料粒子带电荷。在另一些实施例中，添加纳米粒子可放宽加工参数，从而不必精确控制温度和湿度。在又一些实施例中，添加纳米粒子可提供均匀度更好的磨料制品。

该方法在本文中将结合磨粒进行描述，如进行静电沉积的示例性粒子。然而，如本文所述，通过添加离散的疏水性纳米粒子所提供的特性据信也适用于其他类型的微细的亲水性粒子（即吸水粒子）的静电沉积，如无机氧化物粒子等，例如在粉末（如油漆）涂布中常见。

可以通过相对大小将粒子（如磨粒）与纳米粒子相区别。粒子比纳米粒子大。另外，粒子和纳米粒子通常包含不同的材料。

通常，纳米粒子的平均原生或团聚粒径为小于100纳米。“团聚”是指原生粒子之间的弱缔合作用，它们可以通过电荷或极性保持在一起，并且可分解成较小个体。“原生粒径”是指单个（非聚集、非团聚）粒子的平均直径。在一些实施例中，纳米粒子的平均粒径为不大于75纳米或50纳米。纳米粒子的平均原生或团聚粒径通常为至少3纳米。在一些优选实施例中，平均原生或团聚粒径为小于20nm、15nm或10nm。可基于透射电子显微镜(TEM)测量纳米粒子。

与包含二氧化硅聚集体的热解法二氧化硅不同，本文使用的纳米粒子包含足够浓度的离散非聚集纳米粒子。如本文所用，“聚集体”是指强结合或强熔融的粒子，其中所得的外表面积可以显著小于各个组分的计算的表面积之和。将聚集体保持在一起的力是很强的力，例如共价键，或通过烧结或复杂物理缠结产生的力。尽管可以（例如）通过表面处理使团聚的纳米粒子分解成较小个体，例如离散的原生粒子，但对聚聚集体进行表面处理将会形成经过表面处理的聚集体。在一些实施例中，大多数纳米粒子（即，至少50%）作为离散的非聚集纳米粒子存在。例如，至少70%、80%或90%的纳米粒子以离散的非团聚纳米粒子形式存在。

粒子（例如磨料）具有至少100nm（即0.1微米）、200nm、300nm、400nm或500nm的中值原生或团聚粒径（通常以有效直径计量）。无意于受理论的束缚，通过添加离散的疏水性纳米粒子提供的抑制吸水性的效果往往会随（例如磨料）中值粒径的减小而提高。因此，在优选实施例中，中值粒径为不大于75微米、50微米或25微米。在一些实施例中，粒子的中值粒径为不大于20微米、15微米或10微米。