CN110199002A

CN110199002A - 磨料制品及其形成方法

Info

Publication number: CN110199002A
Application number: CN201780083370.8A
Authority: CN
Inventors: G·M·哈拉勒; S·P·科马斯; J·桑卡拉纳拉亚南; N·拉梅什
Original assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-09-03
Also published as: US20180178349A1; WO2018118961A1

Abstract

本发明提供了一种磨料制品，所述磨料制品可包括主体，所述主体包括粘结材料和包含在所述粘结材料内的磨料颗粒。所述粘结材料可包括共价键合至多个苯环的硅氧烷官能团。在一个实施例中，所述粘结材料可包括至少一个共价键合至苯氧基的硅氧烷官能团。在一个特定实施例中，所述粘结材料可包括共价键合至苯氧基的聚二甲基硅氧烷。所述主体可包括改善的湿强度，这可以通过湿弯曲应力保持率来表现。在一个实施例中，所述主体包括至少52％的湿弯曲应力保持率。

Description

磨料制品及其形成方法

技术领域

本发明涉及磨料制品和形成磨料制品的方法。

背景技术

可使用诸如磨料轮的磨料制品来从工件上去除材料并且可能在工件上留下不期望的刮痕。在湿磨工艺中，使用流体来冷却和润滑研磨轮和工件以去除碎屑并提高研磨效率。研磨轮的湿保持能力影响轮性能的稳定性。本行业持续要求改善的磨料制品。

附图简要说明

通过参考附图，可以更好地理解本发明，并且让本发明的众多特征和优点对于本领域的技术人员显而易见。附图不一定按比例绘制。

图1包括用于形成磨料制品的流程图。

图2包括常规粘结前体材料和根据一个实施例的粘结前体材料的FTIR读数的图。

图3包括常规磨料制品、根据一个实施例的磨料制品样品和根据一个实施例的粘结前体材料的FTIR读数的图。

图4包括代表性磨料制品的FTIR读数的图。

图5包括FTIR吸收强度与代表性磨料制品的粘结材料中的硅氧烷含量的曲线图。

图6包括一组轮样品的刮痕计数与刮痕大小的曲线图。

图7包括另一组轮样品的刮痕计数与刮痕大小的曲线图。

技术人员应当理解，附图中的元件出于简单和清楚起见示出，未必按比例绘制。例如，图中一些元件的尺寸可相对于其他元件进行放大，以帮助增进对本发明实施例的理解。

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，在本申请中当然可以使用其他教导内容。

如本文所用，术语“包括/包含(comprises/comprising/includes/including)”、“具有(has/having)”或其任何其他变型都旨在涵盖非排他性的包括。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。此外，除非有明确的相反的说明，否则“或”是指包括性或而非排他性或。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”来描述本文所述的要素和组分。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或至少一个，并且单数也包括复数，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。

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、方法和实例仅是示例性的而非限制性的。关于未描述的有关特定材料和加工行为的某些详细信息的方面，此类详细信息可包括常规方法，其可在制造领域的教科书及其他来源中找到。

本文公开的实施例涉及磨料制品，所述磨料制品包括主体，该主体包括包含在粘结材料内的磨料颗粒。磨料制品可具有改善的性能和增加的使用寿命。代表性磨料制品可包括与常规研磨轮相比，具有改善的湿强度保持率并且能够在工件上形成数量减少的刮痕的研磨轮。

另外的实施例涉及具有包括特定粘结材料的主体的磨料制品。在一个实施例中，粘结材料可包括共价键合至聚合物主链的硅氧烷官能团(-Si-O-Si-)，该聚合物主链包括通过亚甲基桥连接的芳环。在另一个实施例中，粘结材料可在1258cm-¹至1265cm-¹范围内的波长处(诸如在1259cm-¹或1261cm-¹处)具有FTIR特征峰。在一个特定实施例中，粘结材料可包括聚合物，该聚合物包括共价键合至苯氧基的聚二甲基硅氧烷。更具体地，粘结材料可包括多个苯氧基，该多个苯氧基中的每一个都共价键合至聚二甲基硅氧烷。多个苯氧基可通过亚甲基桥彼此共价键合。

附加实施例涉及利用粘结前体材料形成磨料制品的方法。根据一个实施例，粘结前体材料可在1257cm^-1至1261cm^-1范围内的波长处具有FTIR特征峰。例如，粘结前体材料可在1257cm^-1处具有FTIR特征峰。粘结前体材料可包括化学改性树脂。在一个实施例中，树脂可包括酚醛树脂，并且化学改性可包括酚醛树脂和硅氧烷官能团之间的共价键。在一个特定实施例中，化学改性树脂可包括由聚二甲基硅氧烷化学改性的酚醛清漆树脂。化学改性酚醛树脂的使用可允许形成特性和性能改善的磨料制品，诸如湿保持能力改善且留在工件上的刮痕的量减少。

图1包括根据一个实施例的形成磨料制品的方法的流程图。在步骤101处，可制备包含粘结前体材料和磨料颗粒的混合物。该混合物还可包含一种或多种任选的添加剂，包括例如二次磨料颗粒、填料、增强材料等。

根据一个实施例，粘结前体材料可以一定含量存在于混合物中，该含量可有利于形成特性和性能改善的磨料制品。例如，混合物可包含占混合物的总重量的至少2.5wt.％，诸如至少3wt.％，至少5wt.％，至少8wt.％，或至少12wt.％的粘结前体材料。在另一实例中，混合物可包含占混合物的总重量的至多25wt.％，诸如至多22wt.％，至多20wt.％，或至多18wt.％的粘结材料。在另一个实施例中，混合物可包含含量包括本文中公开的任何最小百分比和最大百分比的粘结材料。例如，粘结前体材料可以占混合物的总重量的2.5wt.％至25wt.％的量存在于混合物中。

根据一个实施例，粘结前体材料可包括有机材料，诸如天然有机材料或合成有机材料。示例性有机材料可包括树脂，诸如酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯、聚酯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、芳族聚酰胺、改性酚醛树脂(诸如与增塑剂共混的环氧改性或酚醛树脂等)等等，以及它们的任意组合。根据至少一个实施例，粘结前体材料可包括酚醛树脂，该酚醛树脂包括酚醛清漆树脂、甲阶酚醛树脂，或它们的任意组合。

根据另一个实施例，粘结前体材料可包括化学改性树脂。化学改性可包括树脂与特定官能团之间的共价键，该特定官能团不同于树脂的官能团。特定官能团可为分子单元，并且树脂可化学键合至具有官能团的分子。例如，改性官能团可直接或间接共价键合至树脂。

根据一个实施例，化学改性树脂可包括化学改性酚醛树脂。根据另一个实施例，示例性改性官能团可包括硅氧烷官能团(-Si-O-Si-)。在一个特定实施例中，化学改性树脂可基本上由化学改性酚醛树脂组成，该化学改性酚醛树脂包括至少一个硅氧烷官能团。在另一个特定实施例中，粘结前体材料可包括由包含硅氧烷官能团的分子化学改性的酚醛树脂。具体地，化学改性酚醛树脂可包括共价键合至包含硅氧烷官能团的分子的酚醛树脂。分子可包括单体、低聚物、聚合物、或它们的组合。在另一个实施例中，分子可包括多个硅氧烷官能团，诸如重复的硅氧烷官能团。根据另一个实施例，化学改性酚醛树脂可包括化学改性酚醛清漆树脂、化学改性甲阶酚醛树脂、或它们的组合。根据一个特定实施例，化学改性酚醛树脂可包括化学改性酚醛清漆树脂。更具体地，化学改性酚醛树脂可基本上由化学改性酚醛清漆树脂组成。

根据一个特定实施例，化学改性酚醛清漆树脂可包括共价键合至包含至少一个硅氧烷官能团的低聚物的酚醛清漆树脂、共价键合至包含至少一个硅氧烷官能团的聚合物的酚醛清漆树脂，或它们的组合。

根据一个实施例，适用于对树脂进行化学改性的示例性分子可包括由下式表示的低聚物或聚合物。如本文所用，术语硅氧烷是指由下式表示的分子。

R可包括甲基或苯基，X和Y可相同或不同并且独立地代表氢原子、烃基或烷氧基，并且n可至少为1且至多为500或更高。X、Y或两者可与树脂反应以在树脂和分子之间形成共价键，从而形成化学改性树脂。例如，X、Y或两者可与酚醛清漆树脂反应，使得分子可共价键合至酚醛清漆树脂。在至少一个实施例中，分子可具有至少500道尔顿的分子量。在另一个实施例中，R、X、和Y中的至少一者可为-CH3。在一个特定实施例中，分子量可具有至少500道尔顿的分子量，并且R、X和Y中的每一者都可为–CH3。

根据一个实施例，X、Y或两者可与树脂的官能团反应，从而形成共价键。例如，X、Y或两者都可对酚醛树脂的羟基作出反应。在另一个实施例中，重复的硅氧烷官能团可通过亚甲基桥键合至酚醛树脂。具体地，X或Y位置处的亚甲基可直接键合至树脂的氧原子。在另一个实施例中，化学改性树脂可包括共价键合至酚醛清漆树脂聚的聚二甲基硅氧烷。例如，改性酚醛清漆树脂可包括亚甲基桥和苯氧基之间的共价键，其中甲基桥可共价键合至硅氧烷基团。在一个特定实施例中，改性树脂可包括直接键合至苯环的氧原子和键合至硅氧烷基团的亚甲基之间的直接共价键。

在另一个实施例中，粘结前体材料可包括树脂和化学改性树脂。例如，粘结前体材料可包括酚醛树脂和由硅氧烷官能团化学改性的酚醛树脂。具体地，粘结前体材料可包括酚醛树脂和化学改性酚醛清漆树脂。更具体地，粘结前体材料可包括酚醛树脂，诸如酚醛清漆树脂、甲阶酚醛树脂或它们的组合，以及由硅氧烷官能团化学改性的酚醛清漆树脂。在一个特定实施例中，粘结前体材料可包括酚醛清漆树脂、硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂、甲阶酚醛树脂、或它们的任意组合。在另一个特定实施例中，酚醛树脂可包括甲阶酚醛树脂和化学改性酚醛清漆树脂。

根据一个实施例，该混合物可包含一定含量的化学改性树脂，这可有利于形成特性和性能改善的磨料制品。例如，化学改性树脂可以占混合物的总重量的至少1wt.％，诸如至少2wt.％，或至少3.5wt.％，或至少5wt.％，或至少6.5wt.％，或至少7.5wt.％的含量存在于混合物中。在另一实例中，化学改性树脂可以占混合物的总重量的至多20wt.％，诸如至多18wt.％，或至多14wt.％，或至多12wt.％，或至多10wt.％的含量存在于混合物中。在另一个实施例中，化学改性树脂的含量可在包括本文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内，诸如在至少1wt.％至至多20wt.％的范围内。在一个特定实施例中，化学改性树脂可包括硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂，因此，硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂可具有本文提到的任何含量。

根据一个实施例，粘结前体材料可包括共价键合至聚二甲基硅氧烷的酚醛清漆树脂。在一个特定实施例中，化学改性树脂可基本上由聚二甲基硅氧烷化学改性的酚醛清漆树脂组成。例如，化学改性酚醛清漆树脂可包括共价键合至苯氧基的聚二甲基硅氧烷。在本公开中，使用具有Diamond/ZnSe Tip ATR探针的Perkin Elmer Frontier Model FTIR来检测聚二甲基硅氧烷。可使用Diamond/ZnSe Tip ATR探针分析在探针正下方的粉末形式的树脂样品。将样品的光谱数据与来自全知信息学ATR/IR库的数据进行比较，以确定光谱的每个峰代表什么。

图2包括常规酚醛清漆树脂、硅氧烷树脂和聚二甲基硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂(SMR树脂)的FTIR光谱。如图2所示，硅氧烷树脂在1259cm^-1处显示出特征峰，而SMR树脂在1257cm^-1处显示出特征峰。常规树脂在1259cm^-1或1257cm^-1处未显示出峰。

根据一个实施例，粘结前体材料可包括化学改性树脂，其含量可有利于形成性能改善的磨料制品。在一个非限制性实施例中，化学改性树脂可具有相对于粘结前体材料的总重量至少60wt.％，诸如占粘结前体材料的总重量的至少70wt.％，或至少75wt.％，或至少80wt.％，或甚至至少85wt.％的含量。在另一个非限制性实施例中，化学改性树脂可占粘结前体材料总重量的不大于95wt.％，诸如不大于90wt.％，或不大于88wt.％。应当理解，化学改性树脂的含量可包括本文中公开的任何最小百分比和最大百分比。在另一个实施例中，化学改性树脂可包括共价键合至硅氧烷官能团的酚醛清漆树脂。具体地，化学改性树脂可包括共价键合至硅氧烷的酚醛清漆树脂，或更具体地，可基本上由硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂组成。因此，硅氧烷化学改性树脂的含量可包括以化学改性树脂提到的任何含量。在一个特定实施例中，硅氧烷化学改性树脂可包括聚二甲基硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂，或更具体地，可基本上由聚二甲基硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂组成。在一个更特定实施例中，粘结前体材料可包括以化学改性树脂提到的任何含量的聚二甲基硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂。

在一个非限制性实施例中，粘结前体材料可包括共价键合至树脂的特定含量的硅氧烷。在一个实施例中，粘结前体材料可包括占粘结前体材料的总重量的至少1wt.％的共价键合的硅氧烷，诸如占粘结前体材料的总重量的至少1.5wt.％，或至少2wt.％，或至少2.5wt.％，或至少3wt.％，或至少3.5wt.％，或至少4wt.％，或至少4.5wt.％，或至少5wt.％，或至少5.5wt.％，或至少6wt.％，或至少6.5wt.％，或至少7wt.％，或至少7.5wt.％，或至少8wt.％，或至少8.5wt.％，或至少9wt.％，或至少9.5wt.％，或至少10wt.％，或至少11wt.％，或至少12wt.％，或至少12.5wt.％，或至少13wt.％，或至少13.5wt.％的共价键合的硅氧烷。另选地或除此之外，粘结前体材料可包括占粘结前体材料的总重量的至多30wt.％的共价键合的硅氧烷，诸如占粘结前体材料的总重量的至多29wt.％，或至多28wt.％，或至多27wt.％，或至多26wt.％，或至多25wt.％，或至多24wt.％，或至多23wt.％，或至多22wt.％，或至多21wt.％，或至多20wt.％，或至多19.5wt.％，或至多19wt.％，或至多18.5wt.％，或至多18wt.％的共价键合的硅氧烷。此外，共价键合的硅氧烷的含量可在包括本文提到的任何最小值和最大值的范围内。例如，粘结前体材料可包括含量范围包括至少1wt.％且至多30wt.％的共价键合的硅氧烷。在一个特定实施例中，共价键合的硅氧烷可包括聚二甲基硅氧烷，或更具体地，可基本上由聚二甲基硅氧烷组成。因此，粘结前体材料可包括以共价键合的硅氧烷提到的任何含量的聚二甲基硅氧烷。

根据一个实施例，粘结前体材料还可包括常规树脂，诸如酚醛树脂，其含量可有利于形成性能改善的磨料制品。例如，树脂可以占粘结前体材料的总重量的至多40wt.％，或至多30wt.％，或至多20wt.％，或甚至至多15wt.％的含量存在于粘结前体材料中。在又一个实施例中，树脂可以占粘结前体材料的总重量的至少5wt.％，或至少10wt.％，或至少12wt.％的量存在。应当理解，常规树脂的含量可包括本文中公开的任何最小百分比和最大百分比。在另一个实施例中，酚醛树脂可为液体形式。

在一个实施例中，粘结前体材料可为粉末或液体形式，或包括它们的组合。例如，粘结前体材料可包括粉末酚醛树脂和液体酚醛树脂。在另一个实施例中，粉末粘结材料可包括化学改性酚醛清漆树脂，诸如硅氧烷化学改性酚醛清漆树脂，并且液体粘结材料可包括甲阶酚醛树脂。可通过固化来将粘结前体材料形成为磨料制品的最终形成的粘结材料。

在另一个实施例中，粘结前体材料可包括固化剂或交联剂。固化剂或交联剂可包含胺。示例性胺可包括乙二胺、亚乙基三胺、甲胺等。在一个特定实施例中，固化剂或交联剂可包含六亚甲基四胺。在超过约90℃的温度下，六亚甲基四胺的一些示例可形成交联以形成有助于固化树脂的亚甲基和二亚甲基氨基桥。六亚甲基四胺可均匀地分散在树脂内。更具体地，六亚甲基四胺可均匀地分散在树脂区域内作为交联剂。在一个更特定实施例中，粘结材料可包括用固化剂或交联剂改性的酚醛树脂。在一个特定实施例中，粘结材料可包括用固化剂诸如六亚甲基四胺改性的酚醛清漆树脂。在一个更特定实施例中，六亚甲基四胺的含量可占酚醛清漆树脂的总重量的5wt.％至15wt.％。甚至更具体地，酚醛树脂可含有具有亚微米平均尺寸的交联域的树脂区域。

如本文所公开，除了粘结材料之外，混合物还可包含磨料颗粒。磨料颗粒的含量可占混合物的总重量的55wt.％至99wt.％。在一个实施例中，磨料颗粒可包括诸如氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、碳基材料(例如，金刚石)、碳氧化物、氮氧化物、硼氧化物及其组合的材料。根据一个实施例，磨料颗粒可包括超硬磨料。磨料颗粒可包括选自由以下项组成的组的材料：二氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、燧石、石榴石、金刚砂、稀土氧化物、含稀土材料、氧化铈、溶胶-凝胶法制备的颗粒、石膏、氧化铁、含玻璃的颗粒及其组合。在另一实例中，磨料颗粒还可包括碳化硅、棕色熔融氧化铝、白色氧化铝、加晶种的凝胶磨料、具有添加剂的烧结氧化铝、成型和烧结的氧化铝、粉红氧化铝、红宝石氧化铝、电熔单晶氧化铝、氧化铝氧化锆磨料、挤压铝土矿、烧结铝土矿、立方氮化硼、金刚石、氧氮化铝、烧结氧化铝、挤压氧化铝或它们的任意组合。根据一个特定实施例，磨料颗粒可基本上由碳化硅组成。根据另一个特定实施例，磨料颗粒可基本上由氧化铝诸如α氧化铝组成。根据另一个特定实施例，磨料颗粒可基本上由纳米晶氧化铝颗粒组成。磨料颗粒可具有至少7，诸如至少8，或甚至至少9的莫氏硬度。

磨料颗粒可具有其他特定特征。例如，磨料颗粒可为成形磨料颗粒。根据至少一个实施例，磨料颗粒可包括二维形状、三维形状，或它们的组合。示例性二维形状包括规则多边形、不规则多边形、不规则形状、三角形、部分凹入的三角形、四边形、矩形、梯形、五边形、六边形、七边形、八边形、椭圆形、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符，和它们的组合。根据一个实施例，磨料颗粒可由任何上文提到的二维形状组成。示例性三维形状可包括多面体、锥体、椭圆体、球体、棱柱、圆柱体、圆锥体、四面体、立方体、长方体、菱面体、截头锥体、截头椭圆体、截头球体、截头圆锥体、五面体、六面体、七面体、八面体、九面体、十面体、希腊字母、拉丁字母字符、俄文字母字符、汉字字符、复杂多边形形状、不规则形状轮廓、火山形状、单稳态形状，和它们的组合。单稳态形状可为具有单个稳定静止位置的形状。根据另一个实施例，磨料颗粒可由任何上文提到的三维形状组成。在一个特定实施例中，成形磨料颗粒可包括三角形二维形状。在另一个特定实施例中，成形磨料颗粒可包括部分凹入的三角形二维形状。成形磨料颗粒和成形方法可在Doruk O.Yener等人的US2013/0236725A1和Doruk O.Yener等人的US 2012/0167481中找到，两者都通过引用整体并入本文。

在一个特定实施例中，磨料颗粒可具有细长形状。在另一个实施例中，磨料颗粒可具有至少约1:1的定义为长度:宽度比的纵横比，其中长度为颗粒的最长尺寸并且宽度为颗粒的第二长尺寸(或直径)，其垂直于长度的尺寸。在其他实施例中，磨料颗粒的纵横比可为至少约2:1，诸如至少约2.5:1、至少约3:1、至少约4:1、至少约5:1、或甚至至少约10:1。在一个非限制性实施例中，磨料颗粒可具有不大于约5000:1的纵横比。

根据另一个特定实施例，磨料颗粒的至少一部分可包括成形磨料颗粒，如例如在Kristin Brender等人的US 2015/0291865、Christoher Arcona等人的US 2015/0291866和Kristin Brender等人的US 2015/0291867中所公开，所有这些文献都通过引用整体并入本文。成形磨料颗粒形成为使得对于具有相同的二维形状和三维形状的成形磨料颗粒，每个颗粒都具有相对于彼此基本上相同的表面和边缘布置。因此，相对于具有相同的二维形状和三维形状的组的其他成形磨料颗粒，成形磨料颗粒在表面和边缘布置中可具有高的形状保真度和稳定性。相反，非成形磨料颗粒可通过不同的工艺形成并且具有不同的形状属性。例如，通常通过粉碎工艺形成非成形磨粒，其中形成大量材料，然后破碎并筛分以获得一定尺寸的磨料颗粒。然而，非成形磨料颗粒将具有表面和边缘的一般无规布置，并且通常在围绕主体的表面和边缘布置中缺乏任何可识别的二维形状或三维形状。此外，相同组或相同批次的非成形磨料颗粒通常相对于彼此缺乏一致的形状，使得当彼此相比时，表面和边缘是无规布置的。因此，与成形磨料颗粒相比，非成形晶粒或破碎晶粒具有显著更低的形状保真度。

在至少一个实施例中，磨料颗粒可包括晶粒(即，微晶)，并且可完全由晶粒制成的多晶材料组成。在特定实例中，磨料颗粒可包括中值晶粒尺寸不大于1.2微米的晶粒。在其他实例中，中值晶粒尺寸可不大于1微米，诸如不大于0.9微米、或不大于0.8微米，或甚至不大于0.7微米。然而，纳米晶氧化铝颗粒可具有不大于0.15微米，诸如不大于0.14微米、不大于0.13微米，或甚至不大于0.12微米的平均微晶尺寸。根据一个非限制性实施例，磨料颗粒的中值晶粒尺寸可为至少0.01微米，诸如至少0.05微米，或至少0.1微米，或至少0.2微米，或甚至至少0.4微米。应当理解，磨料颗粒的中值晶粒尺寸可在上文提到的任何最小值和最大值之间的范围内。由SEM显微照片通过未校正的截距法来测量中值晶粒尺寸。

根据一个实施例，磨料颗粒可具有如以最大尺寸(即，长度)测量的至少约100微米的平均粒度。事实上，磨料颗粒可具有至少约150微米，诸如至少约200微米、至少约300微米、至少约400微米、至少约500微米、至少约600微米、至少约700微米、至少约800微米，或甚至至少约900微米的平均粒度。然而，本文中的实施例的磨料颗粒可具有不大于约5mm，诸如不大于约3mm、不大于约2mm、或甚至不大于约1.5mm的平均粒度。应当理解，磨料颗粒可具有在上文提到的任何最小值和最大值之间的范围内的平均粒度。

根据一个实施例，混合物和所得磨料制品可包括磨料颗粒的共混物。磨料颗粒的共混物可包括第一类型的磨料颗粒和第二类型的磨料颗粒，该第二类型的磨料颗粒在至少一个方面不同于第一类型的磨料颗粒，诸如粒度、晶粒尺寸、组成、形状、硬度、脆弱性、韧性等。例如，在一个实施例中，第一类型的磨料颗粒可包括优质磨料颗粒(例如，熔融氧化铝、氧化铝-氧化锆、加晶种的溶胶凝胶氧化铝、成形磨料颗粒等)，而第二类型的磨料颗粒可包括稀释剂磨料颗粒。根据一个非限制性实施例，二次磨料颗粒可包括氧化铝、碳化硅、立方氮化硼、金刚石、燧石和石榴石晶粒，和它们的任意组合。在其他非限制性实施例中，共混物可包括第三类型的磨料颗粒，该第三类型的磨料颗粒可包括常规磨料颗粒或成形磨料颗粒。第三类型的磨料颗粒可包括具有不规则形状的稀释剂类型的磨料颗粒，这可通过常规的破碎和粉碎技术来实现。第三类型的磨料颗粒可在组成或本文实施例中所公开的任何其他方面不同于第一类型的磨料颗粒和第二类型的磨料颗粒。

磨料颗粒的共混物可包括以第一含量(C1)存在的第一类型的磨料颗粒，该第一含量可表示为第一类型的磨料颗粒与共混物的总颗粒含量相比的百分比(例如，重量％)。例如，在某些实例下，共混物可形成为使得第一含量(C1)可不大于共混物的总含量的90％。在另一个实施例中，第一含量可更少，诸如不大于85％，或不大于80％，或不大于75％。然而，在一个非限制性实施例中，第一类型的磨料颗粒的第一含量可以共混物的总含量的至少10％存在，诸如至少15％、至少20％、至少25％、至少30％、至少35％、至少40％、至少45％，或至少50％。应当理解，第一含量(C1)可在上文提到的任何最小值和最大值之间的范围内存在。

此外，磨料颗粒的共混物可包括第二含量(C2)的第二类型的磨料颗粒，该第二含量表示为第二类型的磨料颗粒相对于共混物的总重量的百分比(例如，重量％)。第二含量可与第一含量相同或不同。例如，第二含量(C2)可不大于共混物的总含量的55％，诸如不大于50％，诸如不大于40％、不大于35％、不大于30％，或不大于25％。然而，在一个非限制性实施例中，第二含量(C2)可以共混物的总含量的至少约1％的量存在。例如，第二含量可为至少5％，诸如至少8％、至少10％，或至少12％。应当理解，第二含量(C2)可在上文提到的任何最小百分比和最大百分比之间的范围内。

在一些实施例中，磨料颗粒的共混物可包括第三含量(C3)的第三类型的磨料颗粒，该第三含量表示为第三类型的磨料颗粒相对于共混物的总重量的百分比(例如，重量％)。第三含量可与第一含量、第二含量或两者相同或不同。例如，第三含量(C3)可不大于共混物的总含量的50％，诸如不大于45％，诸如不大于40％、不大于35％、不大于30％、不大于25％，或不大于20％。然而，在一个非限制性实施例中，第三含量(C3)可以共混物的总含量的至少约1％的量存在。例如，第三含量可为至少3％，诸如至少5％、至少8％，或至少10％。应当理解，第三含量(C3)可在上文提到的任何最小百分比和最大百分比之间的范围内。

如本文所述，混合物中可包含其他材料，诸如填料。填料可能存在于或可能不存在于最终形成的磨料制品中。示例性填料可包括粉末、颗粒料、球体、纤维、造孔剂、中空颗粒，和它们的组合。填料可包括选自由以下项组成的组的材料：砂、氧化铝空心球、铬铁矿、磁铁矿、白云石、莫来石空心球、硼化物、二氧化钛、碳产品、碳化硅、木粉、粘土、滑石、六方氮化硼、二硫化钼、长石、霞石正长岩、玻璃球、玻璃纤维、CaF₂、KBF₄、冰晶石(Na₃AlF₆)、钾冰晶石(K₃AlF₆)、黄铁矿、硫化锌、硫化铜、矿物油、氟化物、硅灰石、莫来石、钢、铁、铜、黄铜、青铜、锡、铝、蓝晶石、红柱石、石榴石、石英、氟化物、云母、霞石正长岩、硫酸盐(例如，硫酸钡)、碳酸盐(例如，碳酸钙)、钛酸盐(例如，钛酸钾纤维)、岩石棉、粘土、海泡石、硫化铁(例如，Fe₂S₃、FeS₂或其组合)、氟硼酸钾(KBF₄)、硼酸锌、硼砂、硼酸、细刚玉粉、P15A、软木、玻璃球、硅胶微球(Z-光)、银、Saran^TM树脂、对二氯苯、草酸、碱卤化物、有机卤化物、绿坡缕石、碳酸盐、碳酸钙、赛纶、苯氧基树脂、CaO、K₂SO₄、矿棉、MnCl₂、KCl，和它们的组合。根据另一个实施例，填料可包括选自由以下项组成的组的材料：抗静电剂、润滑剂、孔隙率诱导剂、着色剂，和它们的组合。在其中填料为颗粒材料的特定实例中，填料可与磨料颗粒不同，其平均颗粒尺寸明显小于磨料颗粒。

根据一个特定实施例，混合物可包含填料，该填料包含硫酸钡。根据另一个特定实施例，混合物可包含填料，该填料包含冰晶石。根据再一个特定实施例，混合物可包含填料，该填料包含硫酸钡和冰晶石中的至少一种，以及本文公开的任何其他填料中的一种或多种。

在形成具有期望组分的混合物并使混合物在期望的加工设备中成形之后，该方法可以通过处理混合物以形成最终形成的磨料制品而继续到步骤102。一些合适的处理示例可包括加热、固化、聚合、压制，和它们的组合。可在有热量的情况下进行固化。例如，可将混合物在最终固化温度下保持诸如在6小时和48小时、10小时至36小时之间的时间段，或者直到混合物达到交联温度或获得期望的密度为止。固化温度的选择取决于例如所用粘结材料的类型、期望的强度、硬度和研磨性能的因素。根据某些实施例，固化温度可在包括至少150℃至不大于250℃的范围内。在采用有机键的更具体实施例中，固化温度可在包括至少150℃至不大于230℃的范围内。可在包括至少110℃且不大于225℃的范围内的温度下发生苯酚基树脂的聚合。甲阶酚醛树脂可在包括至少140℃且不大于225℃的范围内的温度下聚合。适用于本文中的实施例的某些酚醛清漆树脂可在包括至少130℃且不大于195℃的范围内的温度下聚合。

在完成处理过程之后，形成磨料制品，该磨料制品包括包含在粘结材料内的磨料颗粒。在一个特定实施例中，磨料制品可为粘结磨料制品。粘结磨料制品可包括主体，该主体包括包含在粘结材料的三维基体中的磨粒。主体可形成为本领域技术人员已知的任何合适的形状，包括但不限于磨料轮、锥形体、磨石、杯子、凸缘轮、锥形杯、段、安装点工具、砂轮、薄轮、大直径切割轮等。

根据一个实施例，粘结磨料可包括主体，该主体具有相对于主体的总体积的一定含量的粘结材料，这可有利于改善磨料制品的形成和/或磨料制品的性能。例如，粘结材料的含量可占主体的总体积的至少5vol％，诸如至少10vol％、至少20vol％、至少30vol％、至少35vol％，或至少40vol％。又例如，粘结材料的含量可不大于55vol％，诸如不大于50vol％，或不大于45vol％、不大于40vol％，或不大于35vol％、不大于30vol％，或不大于25vol％。应当理解，粘结材料的含量可在包括本文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内。例如，主体内的粘结材料的含量可在5vol％至55vol％的范围内，或在10vol％至35vol％的范围内。

根据一个实施例，粘结材料可包括聚合物，该聚合物包括共价键合的硅氧烷官能团。根据另一个实施例，聚合物可包括共价键合至氧原子的重复的硅氧烷官能团。在另一个实施例中，粘结材料可包括多个氧原子，该多个氧原子中的每一个都键合至硅氧烷官能团。在另一个实施例中，粘结材料可包括聚合物，该聚合物包括共价键合至苯氧基的重复的硅氧烷官能团。在再一个实施例中，粘结材料可包括聚合物，该聚合物包括通过亚甲基桥彼此共价键合的多个苯氧基，其中苯氧基中的至少一个通过苯氧基的氧原子共价键合至硅氧烷基团。在又一个实施例中，粘结材料可包括聚合物，该聚合物包括共价并直接键合至苯氧基的氧原子的聚二甲基硅氧烷。在一个特定实施例中，聚合物可包括亚甲基和氧原子之间的直接共价键，其中亚甲基直接并共价键合至重复的硅氧烷基团中的一个，并且氧原子直接并共价键合至苯环，且更具体地，聚合物可包括多个直接共价键。在另一个特定实施例中，粘结材料可包括聚合物，该聚合物包括通过亚甲基桥彼此共价键合的重复苯环，并且多个重复苯环中的每一个都共价键合至氧原子，该氧原子通过亚甲基桥共价键合至硅氧烷基团，且更具体地，亚甲基桥直接并共价键合至重复的硅氧烷官能团中的一个。在一个特定实施例中，聚合物可包括多个苯氧基，该多个苯氧基中的每一个都共价键合至聚二甲基硅氧烷。

根据一个实施例，粘结材料可包括聚合物，该聚合物包括共价键合至苯环的聚二甲基硅氧烷。根据另一个实施例，聚二甲基硅氧烷可共价键合至苯氧基。在一个特定实施例中，聚合物可包括通过亚甲基桥彼此共价键合的苯环，并且苯环中的至少一些可通过键合至苯环的氧原子共价键合至聚二甲基硅氧烷。

在本公开中，使用具有Diamond/ZnSe Tip ATR探针的Perkin Elmer FrontierModel FTIR来检测磨料制品中的聚二甲基硅氧烷。可移除磨料制品的某个段以供FTIR分析。可将样品破碎，并且可筛分10克的破碎粉末以除去磨料颗粒。可分析探针正下方的50mg的筛分的粉末。可将光谱数据与来自全知信息学ATR/IR库的数据进行比较，以确定光谱的每个峰代表什么。

粘结材料可具有FTIR特征峰。在一个实施例中，特征峰可在1258cm^-1至1275cm^-1范围内的波长处出现。在另一个实施例中，特征峰可在1258cm^-1至1265cm^-1范围内的波长处出现。图3包括由橡胶改性树脂形成的常规轮C1(RMR轮)、代表性轮(SMR轮)和用于形成代表性轮的硅氧烷化学改性树脂(SMR树脂)的FTIR光谱。如图中所示，SMR轮样品在1259cm^-1处显示出聚二甲基硅氧烷的特征峰，而RMR样品在1259cm^-1处未显示出峰。图4包括由粘结材料形成的轮的FTIR光谱，所述粘结材料包括不同含量的共价键合的聚二甲基硅氧烷。特征峰位于1261cm^-1处。

根据一个实施例，粘结材料可包括一定含量的共价键合的硅氧烷，这可有利于改善磨料制品的形成和磨料制品的性能。在一个实施例中，粘结材料可包括占粘结材料的总重量的至少1wt.％的共价键合的硅氧烷，诸如占粘结材料的总重量的至少1.5wt.％，或至少2wt.％，或至少2.5wt.％，或至少3wt.％，或至少3.5wt.％，或至少4wt.％，或至少4.5wt.％，或至少5wt.％，或至少5.5wt.％，或至少6wt.％，或至少6.5wt.％，或至少7wt.％，或至少7.5wt.％，或至少8wt.％，或至少8.5wt.％，或至少9wt.％，或至少9.5wt.％，或至少10wt.％，或至少11wt.％，或至少12wt.％，或至少12.5wt.％，或至少13wt.％，或至少13.5wt.％的共价键合的硅氧烷。另选地或除此之外，粘结材料可包括占粘结材料的总重量的至多30wt.％的共价键合的硅氧烷，诸如占粘结材料的总重量的至多29wt.％，或至多28wt.％，或至多27wt.％，或至多26wt.％，或至多25wt.％，或至多24wt.％，或至多23wt.％，或至多22wt.％，或至多21wt.％，或至多20wt.％，或至多19.5wt.％，或至多19wt.％，或至多18.5wt.％，或至多18wt.％的共价键合的硅氧烷。此外，共价键合的硅氧烷的含量可在包括本文提到的任何最小值和最大值的范围内。例如，粘结材料可包括含量范围包括至少1wt.％且至多30wt.％的共价键合的硅氧烷。在一个特定实施例中，共价键合的硅氧烷可包括聚二甲基硅氧烷，或更具体地，可基本上由聚二甲基硅氧烷组成。因此，粘结材料可包括本文以共价键合的硅氧烷提到的任何含量的聚二甲基硅氧烷。参见图5，示出了在1261cm^-1处的吸收强度与聚二甲基硅氧烷相对于粘结材料的总重量的含量之间的线性相关性。

根据一个实施例，磨料制品的粘结主体可包括一定含量的磨料颗粒，这可有利于改善磨料制品的形成和/或磨料制品的性能。例如，磨料颗粒的含量可为至少8vol％，诸如至少10vol％、至少12vol％、至少14vol％、至少16vol％、至少18vol％、至少20vol％、至少25vol％、至少30vol％，或甚至至少35vol％。在另一实例中，粘结磨料主体内的磨料颗粒的含量可不大于65vol％，诸如不大于64vol％、不大于62vol％、不大于60vol％、不大于58vol％、不大于56vol％、不大于54vol％、不大于52vol％、不大于50vol％、不大于48vol％、不大于46vol％、不大于44vol％、不大于42vol％、不大于40vol％、不大于38vol％、不大于36vol％、不大于34vol％、不大于32vol％、不大于30vol％，或不大于28vol％，或不大于26vol。应当理解，磨料颗粒的含量可在包括本文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内。例如，主体中的磨料颗粒的含量可在8vol％至65vol％的范围内、在12vol％至62vol％的范围内、在20vol％至58vol％的范围内，或在26vol％至52vol％的范围内。

磨料制品的主体可形成为具有一定的孔隙率。在一个实施例中，孔隙率可为主体的总体积的至少1vol％。例如，孔隙率可为至少3vol％，或至少5vol％，或至少8vol％、至少10vol％、至少12vol％、至少14vol％、至少16vol％、至少18vol％、至少20vol％、至少25vol％、至少30vol％，或至少40vol。在另一个实施例中，主体的孔隙率可不大于60vol％。例如，孔隙率可不大于55vol％，不大于50vol％，不大于45vol％，或不大于40vol％。应当理解，主体的孔隙率可在包括上文提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内。例如，主体的孔隙率可在5vol％至60vol％的范围内、在8vol％至55vol％的范围内，或在10vol％至40vol％的范围内。

主体的孔隙率可为各种形式。例如，孔隙率可为闭合的、开口的，或者可包括闭合孔隙率和开口孔隙率。在一个实施例中，孔隙率可包括选自由以下项组成的组的孔隙率类型：闭合孔隙率、开口孔隙率，和它们的组合。在另一个实施例中，大部分孔隙率可包括开口孔隙率。在一个特定实施例中，所有的孔隙率可基本上都为开口孔隙率。而在另一个实施例中，大部分孔隙率可包括闭合孔隙率。例如，所有的孔隙率可基本上都为闭合孔隙率。

主体可包括具有一定平均孔径的孔。在一个实施例中，平均孔径可不大于500微米，诸如不大于450微米、不大于400微米、不大于350微米、不大于300微米、不大于250微米、不大于200微米、不大于150微米，或不大于100微米。在另一个实施例中，平均孔径可为至少0.01微米、至少0.1微米，或至少1微米。应当理解，主体可具有在包括上文提到的任何最小值和最大值的范围内的平均孔径。例如，主体的平均孔径可在0.01微米至500微米的范围内、在0.1微米至350微米的范围内，或在1微米至250微米的范围内。

根据一个实施例，粘结磨料可包括湿强度保持率改善的主体。在至少一个实施例中，湿强度保持率可通过湿弯曲应力保持率来表示。粘结磨料制品的主体可包括至少52％，诸如至少53％、至少54％、至少55％、至少56％、至少57％、至少58％，或至少59％的湿弯曲应力保持率。在至少一个其他实施例中，主体可包括不大于65％，诸如不大于64％、不大于63％，诸如不大于62％、不大于61％，诸如不大于60％，或不大于59.5％的湿弯曲应力保持率。应当理解，主体可具有在包括本文中提到的任何最小百分比和最大百分比的范围内的湿弯曲应力保持率。例如，主体可具有在包括至少52％且不大于65％的范围内的湿弯曲应力保持率。

可使用式WR＝(MOR_湿/MOR_干)x100％来测量湿弯曲应力保持率，其中WR表示湿弯曲应力保持率，MOR_湿为湿处理后样品的断裂模量(MOR)，并且MOR_干为湿处理前样品的MOR。可使用以下段落中公开的试验方法来确定MOR_干和MOR_湿。

根据三点弯曲法来测试磨料制品的MOR。在100kN Cell Instron试验机上进行该试验，在室温下(例如，15℃至25℃)的位移速率为1mm/min。试样可以是磨料制品的一部分并且具有25mmx25mmx100mm的尺寸，诸如从研磨轮切割下来的段。在无湿处理的情况下测试干燥样品的MOR_干。将与干燥样品从同一磨料制品切割下来的其他样品浸入沸水中2小时，然后在MOR试验前冷却至室温，得到MOR_湿。

根据一个实施例，与用不同的粘结前体材料制成但在其他方面相同并且在相同条件下进行试验的对应的常规磨料制品相比，本文中的实施例的粘结磨料制品可以能够在研磨试验中在工件上产生数量减少的刮痕。在具有3wt.％至5wt.％的Cr的锻钢上进行研磨试验。将宽度为的轮安装在由5.5kW研磨电机驱动的CNC外圆磨床上，并且轮速为33m/s。研磨模式是横向的，并且体积去除率的目标范围为1.8至9mm³/s/mm。与工件的表面光洁度和工件直径的变化一起实时测量在研磨期间汲取的功率。

在本公开中，工件上的刮痕的长度和计数按如下确定。将蓝色糊剂(Prussian blue#80038)涂抹至工件的磨光面。在白光下，刮痕变得可见，因为蓝色糊剂会填充到刮痕的深处。标记表面的10mm x 10mm区域，并在Olympus立体显微镜下拍摄该区域的图片。由Olympus立体显微镜提供的Essentials软件处理该图像。对标记区域内的刮痕计数，并通过软件测量这些刮痕的长度。

在一个实施例中，与对应的常规磨料制品相比，在相同的试验条件下，粘结磨料制品可产生减少了至少30％的刮痕，诸如减少了至少40％或50％。通过区分刮痕的总计数与对应的常规轮的总计数之间的差异来确定刮痕的减少量。在另一个实施例中，减少量可为至多50％。

许多不同的方面和实施例都是可能的。本文描述了这些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。各实施例可以根据下面列出的任何一个或多个实施例。

实施例1.一种粘结磨料制品，包括：

主体，该主体包括包含在粘结材料中的磨料颗粒，

其中所述粘结材料包括聚合物，该聚合物包括彼此共价键合的多个芳环和至少一个共价键合至所述多个芳环的硅氧烷官能团。

实施例2.一种粘结磨料制品，包括：

主体，该主体包括包含在粘结材料中的磨料颗粒，

其中该主体包括至少52％的湿弯曲应力保持率。

实施例3.一种粘结磨料制品，包括：

主体，该主体包括包含在粘结材料中的磨料颗粒，

其中该粘结材料在1258cm^-1至1275cm^-1的波长处具有FTIR特征峰。

实施例4.根据实施例1至实施例3中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括聚合物，该聚合物包括共价键合至多个苯环的硅氧烷，其中该硅氧烷由下式表示：

其中R包括甲基或苯基，X和Y独立地代表氢原子、烃基或烷氧基，且n至少为1。

实施例5.根据实施例1至实施例4中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括聚合物，该聚合物包括共价键合至苯氧基的聚二甲基硅氧烷。

实施例6.根据实施例1至实施例5中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括共价键合至氧原子的聚二甲基硅氧烷，其中该氧原子直接并共价键合至苯环。

实施例7.根据实施例1至实施例6中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括聚合物，该聚合物包括共价键合至主链的聚二甲基硅氧烷，该主链包括通过亚甲基桥彼此共价键合的苯环。

实施例8.根据实施例1至7中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述主体包括至少52％、至少53％、至少54％、至少55％、至少56％，或至少57％，且不大于80％的湿弯曲应力保持率。

实施例9.根据实施例1至实施例8中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述主体包括含量范围占所述主体的总体积的5vol％至55vol％的所述粘结材料。

实施例10.根据实施例1至实施例9中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述主体包括含量范围占该主体的总体积的8vol％至65vol％的所述磨料颗粒。

实施例11.根据实施例1至实施例10中任一项所述的磨料制品，其中所述主体包括范围占该主体的总体积的5vol％至60vol％的孔隙率。

实施例12.根据实施例1至实施例11中任一项所述的磨料制品，其中所述主体包括填料，该填料包含硫酸钡、冰晶石，或它们的任何组合。

实施例13.一种形成磨料制品的方法，包括：

由包含磨料颗粒和粘结前体材料的混合物形成生坯，

其中所述粘结前体材料包括在1257cm^-1至1261cm^-1处具有FTIR特征峰的树脂。

实施例14.根据实施例13所述的方法，其中所述粘结前体材料包括共价键合至硅氧烷官能团的酚醛树脂。

实施例15.根据实施例12至实施例14中任一项所述的方法，其中所述粘结前体材料包括共价键合至苯氧基的聚二甲基硅氧烷。

实施例16.根据实施例13至实施例15中任一项所述的方法，其中所述混合物包含含量占所述混合物的总重量的55wt.％至99wt.％的所述磨料颗粒。

实施例17.根据实施例13至实施例16中任一项所述的方法，其中所述混合物包含含量占该混合物的总重量的2.5wt.％至25wt.％的所述粘结前体材料。

实施例18.根据实施例13至实施例17中任一项所述的方法，其中所述混合物包含含量占所述混合物的总重量的1wt.％至20wt.％的所述树脂。

实施例19.根据实施例13至实施例18中任一项所述的方法，其中所述混合物包含填料，该填料包含硫酸钡、冰晶石，或它们的组合。

实施例20.根据实施例13至实施例19中任一项所述的方法，其中所述混合物包含含量占所述粘结材料的总重量的0.1wt.％至20wt.％的所述填料。

实施例21.根据实施例13至实施例20中任一项所述的方法，其中所述粘结前体材料包括含量占所述粘结前体材料的总重量的至少1wt.％至至多30wt.％的共价键合至芳环的硅氧烷。

实施例22.根据实施例13至实施例21中任一项所述的方法，其中所述粘结前体材料包括含量占该粘结前体材料的总重量的至少1wt.％至至多30wt.％的共价键合至苯氧自由基的聚二甲基硅氧烷。

实施例23.根据实施例1至实施例12中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括含量占该粘结材料的总重量的至少1wt.％至至多30wt.％的共价键合至芳环的硅氧烷。

实施例24.根据实施例1至实施例12和实施例23中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括含量占该粘结材料的总重量的至少1wt.％至至多30wt.％的共价键合至苯氧自由基的聚二甲基硅氧烷。

实施例25.根据实施例1至实施例12和实施例22至实施例24中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料在1259cm^-1的波长处包括FTIR特征峰。

实施例26.根据实施例1至实施例12和实施例22至实施例24中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料在1261cm^-1的波长处包括FTIR特征峰。

实例

实例1

形成代表性粘结磨料轮S1和常规轮C1。首先将磨粒与液体甲阶酚醛树脂在搅拌碗中搅拌2至7分钟，或者直到所有晶粒都湿润并被液体甲阶酚醛树脂涂覆为止。然后将湿磨粒与剩余的粘结材料混合。将每个样品的混合物倒入模具中，并冷压。然后将样品从模具中取出并在160℃的炉中进行热处理以使粘结材料固化。分别在下面的表1和表2中公开轮S1和C1的混合物组成。轮S1和C1中的每一个都包含85wt.％的磨料颗粒、10wt.％的粘结材料和5vol％的孔。

如下所述，轮S1和C1使用相同的组成来制备，不同的是常规丁腈橡胶改性酚醛清漆树脂(RMR)用于形成C1，而硅氧烷化学改性的酚醛清漆树脂(SMR)用于制备S1。轮S1包含占粘结材料的总重量的13.5wt.％的硅氧烷。所有轮的尺寸都为350mm(直径)x127mm(孔直径)x24mm(厚度)，并且切割下尺寸为25mm x 25mm x 100mm的段并测试如本文所公开的湿保持能力。

表1样品S1的混合物组成

表2样品C1的混合物组成

根据本文公开的实施例，测试湿处理之前和之后S1和C1样品的MOR_干和MOR_湿。表3中包括一组3个S1样品和一组3个C1样品的MOR的平均值。与C1样品相比，样品S1在湿处理之前和之后具有更高的MOR。S1样品还表现出较高的湿强度保持率，该湿强度保持通过湿弯曲应力保持率来表示。

表3湿弯曲应力保持率

测量样品S1和C1的吸水率。测量湿处理之前和之后每个样品的重量以确定重量变化。使用下式测量吸水率：W_U＝[(W_湿-W_干)/W_干]x100％。W_U表示吸水率，W_干表示湿处理前样品的重量，并且W_湿表示湿处理后同一样品的重量。测试每组三个样品，每组的吸水率平均值包括在表4中。与C1样品相比，S1样品具有更低的平均吸水率，为7.03％，而C1样品的平均吸水率为14.231％。

表4吸水率

样品	W<sub>干</sub>(g)	W<sub>湿</sub>(g)	重量变化(g)	吸水率(％)
					S1	113.7	122.3	8.6	7.03
C1	100.65	117.35	16.7	14.231

实例2

以与实例1中所公开类似的方式形成另外的轮样品。对样品进行研磨试验，并如本文所公开的那样确定刮痕的计数和长度。代表性轮样品S2的混合物组成包括在表5中，并且用具有与S2相同组成的混合物形成常规轮样品C2，不同的是用常规橡胶改性树脂代替了硅氧烷改性树脂。

表5 S2的组成

代表性轮样品S3的混合物组成包括在表6中，并且用具有与A48相同组成的混合物形成常规轮样品C3，不同的是用常规橡胶改性树脂代替了硅氧烷改性树脂。S2和S3的粘结材料中的每一种都包含占相应粘结材料的总重量的13.5wt.％的硅氧烷。

表6 S3的组成

图6包括样品C2和S2的刮痕数与大小的曲线图。轮C2产生了93个长度为300微米到1200微米的刮痕，而轮S2产生了44个长度范围相同的刮痕。图5包括样品S3和C3的刮痕数与大小的曲线图。在300微米至1500微米的长度范围内，轮C3产生了94个刮痕，而S3则产生了63个。

实例3

以与实例1中所公开类似的方式形成另外的轮样品。轮样品包含不同含量的共价键合的聚二甲基硅氧烷，如下表7所示。如本公开中所述，对样品的段进行切割、制备和分析以获得FTIR光谱。图4包括样品S4至S7的FTIR光谱的图示，在1261cm^-1处显示出特征峰。

表7

样品	聚二甲基硅氧烷的含量
		S4	1.5wt.％
S5	7.5wt.％
		S6	11.25wt.％
S7	13.75wt.％

本发明的实施例代表了与现有技术的不同之处。值得注意的是，本文实施例的磨料制品可包括粘结材料，该粘结材料包括共价键合至苯氧基的聚二甲基硅氧烷。出乎意料的是，本文实施例的磨料制品可具有改善的性能，诸如改善的湿强度，这可期望改善轮研磨性能在较长时间段内的一致性，并减少工件上的刮痕。改善的湿保持可使本文实施例的磨料制品更适合于有机湿磨。

需注意，并非所有上述一般说明或实例中的行为都是必需的，可能不一定需要具体行为的一部分，并且除描述的那些行为外，还可执行一个或多个进一步的行为。此外，列出活动的次序不一定是执行活动的次序。

上面已经参考具体实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案及可使任何益处、优点或解决方案被想到或变得更加显著的任何特征都不被认为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。许多不同的方面和实施例都是可能的。本文描述了这些方面和实施例中的一些。在阅读本说明书之后，本领域的技术人员会理解，那些方面和实施例仅是说明性的，并不限制本发明的范围。另外，本领域技术人员将理解，包括模拟电路的一些实施例可以类似地使用数字电路来实现，反之亦然。

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。上面已经参考具体实施例描述了益处、其他优点及问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案及可使任何益处、优点或解决方案被想到或变得更加显著的任何特征都不被认为是任何或所有权利要求的关键、所需或必要的特征。

提供说明书摘要旨在遵守专利法，并且在提交时理解其将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在附图的上述具体实施方式中，出于简化本公开的目的，可以将各种特征组合在一起或在单个实施例中描述。本公开不应理解为体现这样的意图：受权利要求书保护的实施例要求比每项权利要求中所明确列举的更多的特征。而是，如以下权利要求所反映的，发明主题可涉及少于本发明所公开的实施例的任一者的所有特征。因此，将随附权利要求并入到附图的具体实施方式中，其中每项权利要求如单独要求保护的主题那样独立存在。

Claims

1.一种粘结磨料制品，包括：

主体，所述主体包括包含在粘结材料中的磨料颗粒，

其中所述粘结材料包括聚合物，所述聚合物包括彼此共价键合的多个苯环和至少一个共价键合至所述多个苯环的硅氧烷官能团。

2.一种粘结磨料制品，包括：

主体，所述主体包括包含在粘结材料中的磨料颗粒，

其中所述粘结材料在1258cm-1至1275cm-1的波长处具有FTIR特征峰。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的粘结磨料制品，其中所述主体包括至少52％的湿弯曲应力保持率。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的粘结磨料制品，其中所述粘结材料包括共价键合至所述多个苯环的硅氧烷，其中所述硅氧烷由式I表示：

其中R包括甲基或苯基，X和Y独立地表示氢原子、烃基或烷氧基，且n至少为1。

5.根据权利要求4所述的粘结磨料制品，其中所述硅氧烷共价键合至氧原子，其中所述氧原子直接并共价键合至所述多个苯环中的一个。

6.根据权利要求4所述的粘结磨料制品，其中所述硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷，并且其中所述多个苯环通过亚甲基桥彼此共价键合。

7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的粘结磨料制品，其中所述多个苯环中的每一个共价键合至氧原子，所述氧原子共价键合至至少一个硅氧烷官能团。

8.根据权利要求4至权利要求7中任一项所述的磨料制品，其中所述粘结材料包含的所述硅氧烷的含量范围为占所述粘合材料的总重量的至少1wt.％至至多30wt.％。

9.根据权利要求8所述的磨料制品，其中所述硅氧烷包括聚甲基硅氧烷，其中所述粘结材料包含的所述聚甲基硅氧烷的含量范围为占所述粘合材料的总重量的至少1wt.％至至多30wt.％。

10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的磨料制品，其中所述主体包括填料，所述填料包含硫酸钡、冰晶石或它们的任何组合。

11.一种形成磨料制品的方法，包括：

由包含磨料颗粒和粘结前体材料的混合物形成生坯，所述粘结前体材料包含共价键合至至少一个硅氧烷官能团的酚醛树脂。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述树脂在1257cm-1至1261cm-1的波长处具有FTIR特征峰。

13.根据权利要求11或权利要求12所述的方法，其中所述酚醛树脂共价键合至由式I表示的硅氧烷：

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷，其中所述聚二甲基硅氧烷直接并共价键合至所述酚醛树脂的氧原子。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述粘结前体材料包含含量占所述粘结前体材料的总重量的至少1wt.％至至多30wt.％的所述硅氧烷。