CN100469725C - 一种新型陶瓷环氧树脂复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型陶瓷环氧树脂复合材料，其原料配方为：陶土，石膏，改性环氧胶粘剂，有机蒙脱土，水和固化剂；其制备方法为：采有硅橡胶对环氧树脂进行改性，然后将改性环氧胶和陶瓷浆料按一定比例混合均匀，加入固化剂搅拌，迅速倒入模具，在80℃固化4h成型。所得陶瓷具有很高的强度，韧性好，收缩小且不易开裂，无需再进行烧结。
Description
技术领域
本发明属材料制备技术领域，具体涉及一种新型陶瓷环氧树脂复合材料。
背景技术
环氧树脂具有粘结力强，机械强度高，固化收缩率低，耐蚀性能良好，耐热性较好，电绝缘性良好，耐水性好，固化成型方便等优点，因此广泛运用于电子工业、建筑、制鞋、木工及胶合板等方面。但环氧树脂胶固化后韧性较差，抗冲击能力不高，近年来，环氧树脂的发展趋势是寻找高耐热性、高强度和高韧性的新颖树脂体系。
在传统陶瓷制造工艺中，干压成型法难以制备复杂形状的陶瓷部件，而普通注浆成型法只限于薄壁陶瓷件，对于厚壁陶瓷成型体内部存在密度梯度，烧结时容易产生缺陷和开裂等问题。近十几年来涌现了许多用于陶瓷胶态成型的工艺技术，这些方法的特点是在浆料中加入可使其发生固化的物质，在浆料发生固化前将其注入无孔模具，浆料在模具中固化，就得到素坯。这类工艺中较典型的是在浆料中加入有机聚合物单体，利用单体的聚合反应使浆料在模具内转化为具有较高强度的陶瓷素坯。其缺点主要是价格昂贵、工艺烦琐，且需进行烧结。
发明内容
本发明的目的是要提供一种新型陶瓷环氧树脂复合材料，该方法原料易得，制备步骤简单，操作简便，省时省力，制得的陶瓷具有很高的强度，韧性好，收缩小且不易开裂，无需再进行烧结。
本发明的新型陶瓷环氧树脂复合材料的原料配方，其特征在于：原料配方由陶瓷浆料和固化剂组成，所述陶瓷浆料各组分的重量份数为：
陶土 100份
石膏 30～60份
改性环氧胶粘剂 60～70份
有机蒙脱土 5～10份
水 130～150份
所述固化剂的的重量份数为：
固化剂 18-35份
本发明的新型陶瓷环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤为：
a)陶瓷浆料的配制：在室温下，按所述陶瓷浆料原料配方将各组分加入容器中混合均匀；
b)固化剂的配制：按照所述固化剂的组分重量配比将原料加入容器中混合均匀；
c)往陶瓷浆料里加入固化剂，搅拌2～4min后，迅速倒入模具，在80℃固化4h后脱模成型。
本发明具有如下优点：
①本发明的基本原理是利用胶粘剂和固化剂形成网状大分子将陶土浆料固定住，转变为固态陶瓷。因为采用的胶粘剂为热固性的，固化后成不熔不溶，所得固态陶瓷具有很高的强度，韧性好，收缩小且不易开裂，无需再进行烧结。
②可成型各种复杂形状和大小的陶瓷部件；
③工艺简单，操作简便，省时省力。
具体实施方式
本发明的改性环氧胶粘剂为硅橡胶改性环氧树脂组合物。
硅橡胶改性环氧树脂组合物各组分的重量份数为：
环氧树脂E51 100份
硅橡胶 10～30份
硅烷偶联剂 0.7～2.1份
AGE稀释剂 6～12份
丙酮 15～25份
固化剂各组分的重量份数为：
低分子聚酰胺 100份
DMP-30 1～3份
本发明的具体实施步骤为：
环氧胶粘剂的改性
先把100份环氧树脂，10-30份硅橡胶，0.7-2.1份硅烷偶联剂混加在一起，在80℃的条件下搅拌反应10-20min。然后，继续加入6-12份AGE稀释剂和15～25份丙酮。
固化剂的配制
称取低分子聚酰胺100份和1～3份DMP-30搅拌均匀。
改性环氧胶固化陶瓷浆料
在室温下，按所述陶瓷浆料原料配方将各组分加入容器中混合均匀；往陶瓷浆料里加入固化剂，搅拌2-4min后，迅速倒入模具，固化后脱模成型。
实施例1
环氧胶粘剂的改性
1、先把环氧树脂100g，硅橡胶20g，硅烷偶联剂(型号KH-550)1.0g加在一起，在80℃的条件下搅拌反应10min。然后，继续加入9gAGE稀释剂和21g丙酮。
固化剂的配制
称取低分子聚酰胺100g和3gDMP-30搅拌均匀。
改性环氧胶固化陶瓷浆料
将100g陶土，56g石膏，7g有机蒙脱土，65g改性环氧胶粘剂和140g水混合均匀，然后加入28g固化剂，搅拌3min，迅速倒入模具，80℃下固化4h。
Claims (4)
1.一种新型陶瓷环氧树脂复合材料，其特征在于：所述复合材料的原料配方由陶瓷浆料和固化剂组成，所述陶瓷浆料各组分的重量份数为：
陶土 100份
石膏 30～60份
改性环氧胶粘剂 60～70份
有机蒙脱土 5～10份
水 130～150份
所述改性环氧胶粘剂为硅橡胶改性环氧树脂组合物；
所述固化剂的重量份数为：
固化剂 18-35份；
所述的固化剂各组分的重量份数为：
低分子聚酰胺 100份
DMP-30 1～3份。
2.根据权利要求1所述的一种新型陶瓷环氧树脂复合材料，其特征在于：所述的硅橡胶改性环氧树脂组合物各组分的重量份数为：
环氧树脂E51 100份
硅橡胶 10～30份
硅烷偶联剂 0.7～2.1份
AGE稀释剂 6～12份
丙酮 15～25份。
3.一种如权利要求1或2所述的一种新型陶瓷环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：
所述方法步骤为：
a)陶瓷浆料的配制：在室温下，按所述陶瓷浆料原料配方将各组分加入容器中混合均匀；
b)固化剂的配制：按照所述固化剂的组分重量配比将原料加入容器中混合均匀；
c)往陶瓷浆料里加入固化剂，搅拌2～4min后，迅速倒入模具，在80℃固化4h后脱模成型。
4.根据权利要求3所述的一种新型陶瓷环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述硅橡胶改性环氧树脂组合物的制备方法为：先将环氧树脂、硅橡胶和硅烷偶联剂混合，在80℃下搅拌反应10～20min；然后继续加入AGE稀释剂和丙酮，混合均匀。
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