CN102442801A - 一种微孔树脂模具材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微孔树脂模具材料及其制备方法，该材料是由无机填料、环氧树脂、固化剂、稀释剂、基体增强剂、水、离子型无机盐按一定组份混合搅拌，将制得的混合浇注料浇注在一个不透水的模具内，在密闭的条件下进行硬化反应，硬化后用压力水和压缩空气将其内部没有固化的游离残粒冲洗出来，从而形成成品。本发明成孔方法独特，制备工艺简单，成本较低，尤其适合大型复杂形状陶瓷部件的制造，也可用于环保过滤行业。

Description

一种微孔树脂模具材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷工业领域，具体涉及一种微孔树脂模具材料及其制备方法，本发明尤其适合大型复杂形状陶瓷部件的制造，也可用于环保过滤行业。

背景技术

目前，在卫生陶瓷的生产中广泛使用石膏模具，这是因为石膏模具有较好的吸水及脱模性能，能够赋予所需的造型，其缺点是强度低、耐磨性差且微溶于水。此外，石膏模具的使用次数较少，一般卫生洁具模具的平均使用次数仅为60-70次。这样，既消耗大量石膏，又易造成产品缺陷，例如，石膏屑混入制品中产生熔洞，模具表面磨损使烧成制品表面粗糙等。

近年来，陶瓷行业机械化程度大幅度提高，传统的石膏模具已远远不能满足生产的需要。因此，开发新的模具材料，制作出既能保持石膏模具的优点，又有石膏模具所不具备的高强度、耐磨、耐热等特性的模具已很有必要。

迄今为止，已提出了用于制备微孔模具材料的各种方法。最早公知的日本发明是应用硅灰石胶结材料，通过石膏和硅灰石显微结构的比较可看到，针状硅灰石有与石膏大体相同的晶体结构，也就使硅灰石质模具有与石膏模具相近的孔隙和气孔，但硅灰石本身不具备自硬化性能.要使硅灰石模具具有自硬性及一定的强度，就必须掺加适量的胶结材料，如有机胶结剂(酚醛树脂或环氧树脂)或无机胶结剂(水泥)，但用这种方法制备的微孔模具材料，耐磨性及使用次数仍不够理想，不足于应用在工业化批量生产中应用，还有一点就是这种公知材料很难精确控制模具的产品孔径。

对比文献CN1962757公开了一种利用油包水(W/O)乳液体系法制备微孔模具材料的方法，环氧树脂(W/O)型水性分散体是通过物理方法将液态环氧树脂与水混合，使水滴均匀分散在油相中而形成的，环氧树脂的乳化剂、固化剂、促进剂，及填料经加热固化，即制得具有连续多孔的模具材料。但应用这种方法工艺复杂，要高温加热，成本较高，难于批量化生产。

对比文献CN1995257A公开了一种透水材料的制备方法，取双酚A型环氧树脂400g和亲水型环氧树脂100g；脂肪族多胺固化175g，光稳定剂EPU：10g，抗氧剂1035：8g；混合后制成粘结剂；再制备染成红色的1.2-1.6mm石英砂10Kg，硅藻土100g，加入上述的粘结剂能制备出良好的透水层。上述制备微孔的方法是微粒堆积法，尽管能制备出透水性很大的透水材料，但孔径过大(200微米左右)，不适用泥浆过滤或制备陶瓷模具材料。

从以上可看出：上述公知的制备微孔材料的方法都不可避免地遇到制备模具过程中的一种或数种难题，有些是难于制备出微小的通孔，有些公知材料是难于制备卫生洁具所用的复杂形状来，或着是制造工艺复杂，成本高。

本发明申请的含有环氧树脂、固化剂、填料和水的混合，得到可自由流动的(O/W)乳液浇注料的材料，其渗透性主要取决于所用填料微粒的尺寸大小，而渗透率的不稳定性主要取决于由残存未固化微粒所占据开孔通道的负载量。

发明内容

本发明旨在提供一种具有高强度，微孔均匀，不易堵塞的加入无机填料的一种微孔树脂模具材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所涉及的一种微孔树脂模具材料，其特征在于：该材料是由无机填料、环氧树脂、固化剂、稀释剂、基体增强剂、水、离子型无机盐组成，其配比按重量百份数为：

A、无机填料：30-100份；

B、环氧树脂：10-30份；

C、固化剂：3-10份；

D、稀释剂：1-5份；

E、基体增强剂：1-4份；

F、水：15-60份；

G、离子型无机盐：0.05-3份，

将上述组份混合搅拌，将制得的混合浇注料浇注在一个不透水的模具内，在密闭的条件下进行硬化反应，硬化后用压力水和压缩空气将其内部没有固化的游离残粒冲洗出来，从而形成微孔树脂模具材料。

所述的无机填料为石英粉、球型硅微粉、硅灰石、方石英、氢氧化铝、滑石、锰矿粉。

所述的环氧树脂为在常温下呈液态且粘度较低的环氧化合物，包括双酚A型、双酚F型、双酚AD型。

所述的固化剂为聚胺、聚酰胺、改性胺的化合物。

所述的基体增强剂为微硅粉、白水泥、硅灰石、氟石粉、石膏。

所述的离子型无机盐为能离解出一价或二价离子的可溶性无机盐，如氯化钠、氯化钾、氯化钡、氯化钙、硫酸铝铵、硫酸铜、硫酸钠、硫酸铝、氢氧化钙。

一种微孔树脂模具材料的制备方法，其特征是采用以下工艺：

(1)、将环氧树脂聚合物原料与无机填料及水混合，以2500转/分---5000转/分的转速搅拌15分钟，使二者混合均匀，得到粘度较低的、可自由流动的(O/W)乳液浇注料乳化浇注料；

(2)、将步骤(1)所得预混料置于密闭模具内，振荡10-25分钟，使预混料在模具内以均匀分布，其厚度为5-10mm；

(3)、将步骤(2)得到的浇注料在模具内加温硬化，硬化温度为45℃条件下30小时-40小时之间；

(4)、将步骤(3)所得的定型制品脱除模具后放在工业烘箱内干燥，干燥温度为40-65℃，干燥时间为24-48小时；

(5)、脱去制品(4)中的水份，再用压力水冲洗出内部没有固化的游离残粒，余下的粉末与粉末之间被环氧树脂聚合物圆滑的连在一起，中间形成均匀更小的微孔，从而形成内外孔径大小一致的微孔制品，即本发明所述的微孔树脂模具材料。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、由于加入了大量的填料做骨料，树脂用量很少，相比早期的全树脂材质的模具材料，成本降低40-70％，且模具收缩小，不易老化，耐冲刷。

2、制备工艺简单，成孔方法独特，便于生产操作。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明做详细地说明。

实施例1一种微孔树脂模具材料按下述重量称量各组份：环氧树脂25g，二乙烯三胺8g，白水泥6g，石英粉100g，水60g，氯化钠0.2g，减水剂0.3g，将上述原料通过以下方法制成透水微孔树脂模具材料，其平均孔径为2-4微米：

(1)将石英粉、白水泥、水、氯化钠等按照对应的比例配比后进行充分的搅拌10分钟，混合均匀；

(2)将环氧树脂、二乙烯三胺、加入到步骤(1)所制得的浆液中，再充分搅拌15分钟，制备出可自由流动的浇注料；

(3)将步骤(2)所制得的浇注料注入到事先准备好的可密闭的不锈钢模内，放在45℃的环境下硬化48小时；

(4)将步骤(3)所制得的硬化料用用压力水清洗30分钟，再用压缩空气清洗20分钟，然后再次硬化16小时，得成品。

实施例2一种微孔树脂模具材料按下述重量称量各组份：环氧树脂35g，651固化剂15g，硅灰石8g，球形硅微粉100g，水50g，氯化钠0.1g，活性剂0.3g，将上述原料通过以下方法制成透水微孔树脂模具材料，其平均孔径为2-5微米：

(1)将上述原料按照对应的比例配比后进行充分的搅拌15分钟，均匀混合制备出可自由流动的浇注料；

(2)将步骤(1)所制得的浇注料注入到事先准备好的可密闭的PE塑料模内，放在45℃的环境下硬化48小时；

(3)将步骤(2)所制得的硬化料使用压力水清洗30分钟，再用压缩空气清洗20分钟，然后再次硬化16小时，得成品。

实施例3一种微孔树脂模具材料按下述重量称量各组份：环氧树脂38g，固化剂二丙三胺12g，微硅粉5g，石英粉100g，水45g，硫酸铝0.2g，活性剂0.4g，将上述原料通过以下方法制成透水微孔树脂模具材料，其平均孔径为2-3微米：

(1)将上述原料按照对应的比例配比后进行充分的搅拌15分钟，均匀混合制备出可自由流动的浇注料；

(2)将步骤(1)所制得的浇注料注入到事先准备好的可密闭的高硼硬质玻璃模具内，放在40℃的环境下硬化36小时，并在过程中可从透明玻璃模具外观察浇注料动态硬化过程；

(3)将步骤(2)所制得的硬化料使用压力水清洗，再用压缩空气清洗，然后再次硬化16小时，得成品。

以上列举的仅是本发明的最佳实施例框架，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种微孔树脂模具材料，其特征在于：该材料是由无机填料、环氧树脂、固化剂、稀释剂、基体增强剂、水、离子型无机盐组成，其配比按重量百份数为：

A、无机填料：30-100份；

B、环氧树脂：10-30份；

C、固化剂：3-10份；

D、稀释剂：1-5份；

E、基体增强剂：1-4份；

F、水：15-60份；

G、离子型无机盐：0.05-3份，

将上述组份混合搅拌，将制得的混合浇注料浇注在一个不透水的模具内，在密闭的条件下进行硬化反应，硬化后用压力水和压缩空气将其内部没有固化的游离残粒冲洗出来，从而形成微孔树脂模具材料。

2.根据权利要求1所述的一种微孔树脂模具材料，其特征在于：所述的无机填料为石英粉、球型硅微粉、硅灰石、方石英、氢氧化铝、滑石、锰矿粉。

3.根据权利要求1所述的一种微孔树脂模具材料，其特征在于：所述的环氧树脂为在常温下呈液态且粘度较低的环氧化合物，包括双酚A型、双酚F型、双酚AD型。

4.根据权利要求1所述的一种微孔树脂模具材料，其特征在于：所述的固化剂为聚胺、聚酰胺、改性胺的化合物。

5.根据权利要求1所述的一种微孔树脂模具材料，其特征在于：所述的基体增强剂为微硅粉、白水泥、硅灰石、氟石粉、石膏。

6.根据权利要求1所述的一种微孔树脂模具材料，其特征在于：所述的离子型无机盐为能离解出一价或二价离子的可溶性无机盐，如氯化钠、氯化钾、氯化钡、氯化钙、硫酸铝铵、硫酸铜、硫酸钠、硫酸铝、氢氧化钙。

7.根据权利要求1所述的一种微孔树脂模具材料，其特征是采用以下工艺制备：

(1)、将环氧树脂聚合物原料与无机填料及水混合，以2500转/分---5000转/分的转速搅拌15分钟，使二者混合均匀，得到粘度较低的、可自由流动的(O/W)乳液浇注料；

(2)、将步骤(1)所得预混料置于密闭模具内，振荡10-25分钟，使预混料在模具内以均匀分布，其厚度为5-10mm；

(3)、将步骤(2)得到的浇注料在模具内加温硬化，硬化温度为45℃条件下30小时-40小时之间；

(4)、将步骤(3)所得的定型制品脱除模具后放在工业烘箱内干燥，干燥温度为40-65℃，干燥时间为24-48小时；

(5)、脱去制品(4)中的水份，再用压力水冲洗出内部没有固化的游离残粒，余下的粉末与粉末之间被环氧树脂聚合物圆滑的连在一起，中间形成均匀更小的微孔，从而形成内外孔径大小一致的微孔制品，即本发明所述的微孔树脂模具材料。