[发明专利]具有改善的刚度的磨料丝、包含其的工业用刷及该工业用刷的用途

说明书

技术领域

本公开涉及具有改善的刚度的磨料丝、包含该磨料丝的工业用刷以及该工业用刷的用途。

背景技术

作为天然磨料丝的人造替代品，用磨料颗粒填充的聚酰胺制成的磨料丝是在1950年代后期开发出来的。而将磨料颗粒均匀地分散在细丝形式的聚酰胺基质中的挤出法（美国专利US 3,522,342和3,947,169）也在大约同一时期得到开发。聚酰胺磨料丝的一些优点在于它们的安全性、清洁、切割速度、低成本、优异的半径与加工控制、适应性及易于设计。

太阳能电池（也称光伏电池或光电池）是通过光伏效应将光的能量直接转换为电的固态电气设备。在晶硅类太阳能电池中，将整铸硅锭线锯成非常薄（180至350微米）的薄片或晶片，由此制造硅晶片。制造硅晶片的典型方法包括拉制晶体硅锭；研磨该锭；锯断锭末端；并将该锭锯成晶片。在一些方法中，在锯断锭末端后须使用工业用刷进一步抛光该锭。目前，聚酰胺基工业用刷常用于抛光该锭。但是人们发现，聚酰胺类工业用刷因其刷丝相对柔软而常常在该锭的两个纵向末端处导致末端磨圆，并因此降低硅晶片的生产得率。由此，仍然需要开发具有改善的刚度的聚酰胺基磨料丝并由此提高硅晶片生产得率。

在现有技术中已经使用各种扩链添加剂以改善聚酰胺的相对粘度（RV）和其它性质。例如，美国专利US 7,005,097公开了在成型医疗器械，如导管或充气囊中的聚酰胺组合物。还公开了在该聚酰胺组合物中添加双内酰胺化合物、双                                               唑啉化合物或双嗪化合物类扩链添加剂以改善该组合物的RV和由此制得的医疗器械的壁强度。此外，PCT专利申请WO2010033671公开了在聚酰胺类刷丝中使用聚碳化二亚胺以改善其耐水解性。然而，这些参考文献并未教导添加线型扩链化合物可以改善聚酰胺的弯曲模量（flexural modulus）或刚度（stiffness）。

公开内容

本公开的目的之一在于提供一种具有改善的刚度的磨料丝，其中该磨料丝由熔融共混的聚酰胺组合物形成，且其中该聚酰胺组合物包含：（a）至少一种聚酰胺；（b）0.1-1重量%的至少一种分子量为1000道尔顿或更低的线型扩链化合物；（c）0.1-1重量%的至少一种抗氧化剂；和（d）10-40重量%的磨料颗粒，组合物中所有成分的总重量%合计为100重量%。

在该磨料丝的一个实施方案中，所述至少一种线型扩链化合物选自双内酰胺化合物、双唑啉化合物、双嗪化合物及其两种或多种的组合。在此类实施方案中，所述双内酰胺化合物选自N,N'-间苯二甲酰双己内酰胺；N,N'-己二酰双己内酰胺；N,N'-对苯二甲酰双月桂内酰胺；N,N'-间苯二甲酰双丁内酰胺；羰基双己内酰胺；及其两种或多种的组合，并且所述双唑啉化合物和双嗪化合物选自2,2'-双(2-唑啉)；2,2-双(4-甲基-2-唑啉)；2,2'-双(4-苯基-2-唑啉)；2,2'-双(4-己基唑啉)；2,2'-对亚苯基双(2-唑啉)；2,2'-间亚苯基双(2-唑啉)；2,2'-四亚甲基双(4,4'-二甲基-2-唑啉)；其相应的嗪及其两种或多种的组合。或者，所述至少一种线型扩链化合物是羰基双己内酰胺。

在该磨料丝的另一个实施方案中，所述至少一种线型扩链化合物在所述聚酰胺组合物中的含量为，以所述聚酰胺组合物总重量计的0.2-0.7重量%。

在该磨料丝的再另一个实施方案中，所述至少一种抗氧化剂选自受阻酚。或者，所述至少一种抗氧化剂选自四(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸季戊四醇酯；3,3',3',5,5',5'-六叔丁基-α,α’,α'-(均三甲苯-2,4-,6-三基)三对甲酚；N,N'-己烷-1,6-二基双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺))；十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯；及其两种或多种的组合。或者，所述至少一种抗氧化剂是N,N'-己烷-1,6-二基双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺))。

在该磨料丝的再另一个实施方案中，所述至少一种抗氧化剂在所述聚酰胺组合物中的含量为，以所述聚酰胺组合物总重量计的0.2-0.7重量%。

在该磨料丝的再另一个实施方案中，所述磨料颗粒选自有机磨料颗粒、无机磨料颗粒及其组合。或者，所述磨料颗粒选自基于氧化铝、α-氧化铝、碳化硅、二硼化钛、氧化铝氧化锆、金刚石、碳化硼、氧化铈、硅酸铝、立方氮化硼、石榴石、二氧化硅、浮石、砂、金刚砂、云母、刚玉、石英及其两种或多种的组合的颗粒。