一種刷絲、其制造方法及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種刷絲、其制造方法及其作為磨料絲的應用。本發明的刷絲由包含聚酰胺樹脂基料和無機填料粒子的樹脂組合物制成，其中在所述聚酰胺樹脂基料中，半芳香族聚酰胺重復結構單元與全脂肪族聚酰胺重復結構單元的重量比為3∶97-43∶57。本發明的刷絲即使在高速高壓下使用，也依然保持了優異的使用壽命和良好的操作性能。
【專利說明】一種刷絲、其制造方法及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種刷絲，更具體而言，涉及一種由包含聚酰胺樹脂基料和無機填料粒子的樹脂組合物制成的刷絲。本發明還涉及該刷絲的制造方法及其作為磨料絲的應用。
【背景技術】
[0002]毛刷在工業上的應用非常廣泛，取決于刷絲(刷毛)種類或特性等的不同，主要用于金屬等被處理物表面的防塵、拋光、清洗或研磨等處理。這類刷絲一般是以熱塑性樹脂和無機填料粒子等為主要原料，通過熔融紡絲法制造的。如果無機填料粒子使用磨料粒子，刷絲有時也被特別地稱為磨料絲。工業上主要使用磨料絲來進行金屬工件的精整、拋光、研磨、去毛刺和倒角等。
[0003]JP2008-155311A公開了一種磨料絲，其是通過在熱塑性樹脂基料中添加5_40重量％的磨料粒子和0.01-0.3重量％無機粒子，然后將所獲得的樹脂組合物進行熔融紡絲而獲得的。作為熱塑性樹脂，可以舉出聚酰胺和聚酯等。該磨料絲具有拋光性好、耐疲勞性強等特點。
[0004]JP08-39436A公開了一種磨料絲，其是通過對包含聚酰胺樹脂和10-30重量％磨料粒子的組合物進行熔融紡絲而制造的。該磨料絲具有拋光性好、耐疲勞性強等特點。
[0005]現有技術的磨料絲在高速高壓下使用時，尤其是在高速高壓下進行干式操作(t匕如，干式研磨或拋光)時，有時會出現磨損速度顯著加快或斷絲現象顯著增加等問題，為此不得不提高毛刷的更替頻率，由此導致使用成本顯著上升。
[0006]另外，現有技術的磨料絲在高速高壓下使用時，尤其是在高速高壓下進行干式操作(比如，干式研磨或拋光)時，被處理物比如工件的表面上出現不規則的長條狀劃痕的趨勢開始增加，而且拋光后的工件表面上有時會出現無光澤的痕跡，導致被處理物的成品率顯著降低。
[0007]其他類型的刷絲在高速高壓下使用時，也存在類似的問題。
[0008]因此，現有技術仍然需要一種刷絲，即使在高速高壓下使用，也依然保持優異的使用壽命和良好的操作性能，提高被處理物的成品率。
【發明內容】
[0009]為了探明這些問題產生的具體原因，本發明的發明人進行了刻苦的研究并最終發現，刷絲在高速高壓下使用時，刷絲與被處理物表面接觸的部位可以達到很高的溫度(有時可能達到220°C、230°C、240°C或250°C，甚至達到260°C，更甚至達到280°C )。在不受任何理論束縛的前提下，本發明的發明人認為，如此高的溫度可能會導致與該部位接觸的刷絲局部熔融或軟化，而熔融或軟化的刷絲顯然更不耐磨損或更容易斷裂，由此導致刷絲的磨損速度顯著加快或斷絲現象顯著增加。而且，熔融或軟化的刷絲會在被處理物的表面上形成局部涂膜，導致被處理物表面受到污染而出現無光澤的痕跡。另外，當刷絲熔融或軟化時，熱塑性樹脂基料對無機填料粒子(尤其是磨料粒子)的保持力降低，無機填料粒子易于從刷絲表面脫落而嵌入被處理物的表面，成為異物或雜質，導致產生不規則的長條狀劃痕。
[0010]本發明的發明人經過進一步的研究發現，通過使用一種特定的樹脂組合物來制造刷絲，就可以解決現有技術中存在的這些問題，并由此完成了本發明。
[0011]具體而言，本發明涉及以下方面的內容。
[0012]方面1.一種刷絲，其特征在于，由包含聚酰胺樹脂基料和無機填料粒子的樹脂組合物通過紡絲法制成，其中所述聚酰胺樹脂基料包含半芳香族聚酰胺重復結構單元，所述聚酰胺樹脂基料還包含全脂肪族聚酰胺重復結構單元，并且所述半芳香族聚酰胺重復結構單元與所述全脂肪族聚酰胺重復結構單元的重量比為3:97-43: 57，優選20:80-40:60，
所述半芳香族聚酰胺重復結構單元選自下式(I)和下式(II)中的一種或多種，優選下式(I),
【權利要求】
1.一種刷絲，其特征在于，由包含聚酰胺樹脂基料和無機填料粒子的樹脂組合物通過紡絲法制成，其中所述聚酰胺樹脂基料包含半芳香族聚酰胺重復結構單元，所述聚酰胺樹脂基料還包含全脂肪族聚酰胺重復結構單元，并且所述半芳香族聚酰胺重復結構單元與所述全脂肪族聚酰胺重復結構單元的重量比為3:97-43:57，優選20:80-40:60， 所述半芳香族聚酰胺重復結構單元選自下式(I)和下式(II)中的一種或多種，優選下式(I),
2.權利要求1所述的刷絲，其中所述無機填料粒子是磨料粒子，優選選自二氧化硅、氧化鋁、碳化硅和人造金剛石中的一種或多種，更優選碳化硅。
3.權利要求1或2所述的刷絲，其中所述半芳香族聚酰胺重復結構單元衍生自對苯二甲酰己二胺(6T)、間苯二甲酰己二胺(61)和對苯二甲酰2-甲基戊二胺(M5T)中的一種或多種，所述全脂肪族聚酰胺重復結構單元衍生自己二酰己二胺(66)、癸二酰己二胺(610)和十二烷二酰己二胺(612)中的一種或多種。
4.權利要求1-3任一項所述的刷絲，其中所述刷絲的平均直徑為0.2-5mm，優選0.4-3mm。
5.刷絲的制造方法，其特征在于，包含以下步驟: (1)混合所述聚酰胺樹脂基料和所述無機填料粒子，獲得樹脂組合物，和 (2)將所述樹脂組合物熔體紡絲，由此制造刷絲， 其中，所述聚酰胺樹脂基料包含半芳香族聚酰胺重復結構單元，所述聚酰胺樹脂基料還包含全脂肪族聚酰胺重復結構單元，并且所述半芳香族聚酰胺重復結構單元與所述全脂肪族聚酰胺重復結構單元的重量比為3:97-43:57，優選20:80-40:60， 所述半芳香族聚酰胺重復結構單元選自下式(I)和下式(II)中的一種或多種，優選下式(I),
6.權利要求5所述的制造方法，其中所述無機填料粒子是磨料粒子，優選選自二氧化硅、氧化鋁、碳化硅和人造金剛石中的一種或多種，更優選碳化硅。
7.權利要求5或6所述的制造方法，其中所述聚酰胺樹脂基料包括:(1)選自PA6T/M5T、PA 6T/6I, PA 66/6T、PA 6T、PA M5T、PA 9T、PA 10T、PA 11T、PA 12T、PA MXD6 和 PA.10N中一種或多種的半芳香族聚酰胺；和(2)選自PA 66、PA 610、PA612、PA 116、PA 126、PA 1010、PA1212和PA 46中一種或多種的全脂肪族聚酰胺。
8.權利要求5-7任一項所述的制造方法，其中所述聚酰胺樹脂基料包括:由(I)衍生自 PA 61、PA 6T、PA M5T、PA 9T、PA 10T、PA 11T、PA 12T、PA MXD6 和 PA ION 中一種或多種半芳香族聚酰胺的重復結構單元和(2)衍生自PA 66,PA 610、PA612、PA 116,PA 126,PA.1010、PA1212和PA 46中一種或多種全脂肪族聚酰胺的重復結構單元構成的共聚物。
9.權利要求1-4任一項所述的刷絲或者由權利要求5-8任一項所述的制造方法制造的刷絲作為磨料絲的應用。
【文檔編號】B24D11/00GK103892569SQ201210582152
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】付誠杰, 鄧小民 申請人:杜邦興達（無錫）單絲有限公司, 納幕爾杜邦公司