CN104946199B

CN104946199B - 一种有机浸渗胶

Info

Publication number: CN104946199B
Application number: CN201510025178.6A
Authority: CN
Inventors: 陈育林; 王道勇; 周巧妹
Original assignee: XIANGYANG HANGLIN MACHINERY Co Ltd
Current assignee: XIANGYANG HANGLIN MACHINERY Co Ltd
Priority date: 2015-01-19
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2017-07-28
Anticipated expiration: 2035-01-19
Also published as: CN104946199A

Abstract

一种热固化有机浸渗胶，包括如下组分混合而成：75%‑‑80%的单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体；5%‑‑7%的甲基丙烯酸甲酯；10%‑‑15%的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体；1%‑3%的反应型乳化剂；0.05%‑0.25%的引发剂；0.01%‑0.1%的阻聚剂。解决了目前热固型丙烯酸酯浸渗剂的浸渗工艺中，对于粉末冶金这一块都不能达到完全密封；其浸渗胶的膨胀系数基本在2~3%左右，不能完全应用于金属粉末的修补的不足，本发明能完全修复金属制品微小裂纹，可回收利用，固化后膨胀系数能达到5~8%，能彻底堵住粉末冶金的微孔。

Description

一种有机浸渗胶

技术领域

本发明涉及一种有机浸渗胶，属于化工制备领域。

背景技术

我国的铸造工业的生产规模，铸件的产量品种，都已经处于世界前列。雄厚的工业基础为众多行业提供了大量的铸件（毛坯和零件）。长期以来，我国铸造业存在废品率较高的现象。我国普通铸铁件的废品率约为７％左右，复杂件、高档件在１０％到１５％左右，铝合金压铸件在8%到10%左右。近年来，我国铸件产品也由简单件进展到要求较高的形状复杂的铸件，缺陷率也是逐年攀升。缺陷主要集中在铸件表面或内部出现的气孔、砂眼等。其中80%左右的缺陷都是可以通过修复来挽救的。目前为处理此类问题使用最普遍的技术就是浸渗处理，在一定条件下把浸渗剂渗透到铸件的微孔隙中，永久性地封住微孔，使零件能满足气密性等条件要求的工艺技术。虽然可应用的浸渗剂有很多, 但主要的只有水玻璃（硅酸钠）浸渗剂、不饱和聚酯代表的浸渗剂和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯浸渗剂（主要有厌氧性固化和热固化型）等三大类。

甲基丙烯酸酯浸渗剂，作为新型浸渗胶在铸造行业得到了广泛的应用，并逐步取代了其他类型的浸渗剂，并成为当前真空浸渗剂中最受瞩目和最有应用前景的一类浸渗剂，其基本组成主要包括有丙烯酸酯不饱和单体、引发剂和阻聚剂。这类浸渗胶可以修复铸件在铸造过程中出现得微孔和砂眼，防止液体及气体介质的泄露，并改善零件的表面质量，延长其使用寿命，避免因铸件缺陷而造成的报废。这类浸渗胶由于具有浸渗工艺简单，周期短、固化物不收缩，合格率高得到了广大铸造厂的一致认可。

但目前热固型丙烯酸酯浸渗剂的浸渗工艺中，对于粉末冶金这一块都不能达到完全密封；其浸渗胶的膨胀系数基本在2~3%左右，不能完全应用于金属粉末的修补，且耐高温在150°C。本发明克服了浸渗胶的此项弱点，能完全应用于金属制品的修复。

发明内容

本发明的目的是制备一种能完全修复金属制品微小裂纹，可回收利用的新型浸渗剂。由丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯类单体、引发剂、阻聚剂以及适量的可反应的乳化剂配制而成。

实现本发明的技术解决方案是：一种有机浸渗胶，按质量分数计，包括如下组分混合而成：

75% --80%的单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体，选自密度小于1g/cm3 的丙烯酸或甲基丙烯酸的碳数10 至18 的烷基酯；

5%--7%的甲基丙烯酸甲酯；

10%--15%的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体，选自密度小于1g/cm3 的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；

1%-3%的反应型乳化剂；

0.05%-0.25%的引发剂；

0.01%-0.1%的阻聚剂。

单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体其化学分子式通式为：

其中R1 基团代表C 原子数为10-18 的烷基，R2 代表甲基（CH3）或氢原子（H）。单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体优选甲基丙烯酸十八醇酯；甲基丙烯酸月桂酯；甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异葵酯。

双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体优选2- 甲基-1,3- 丙二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸异二醇脂；1,4- 丁二醇二丙烯酸酯

引发剂是过氧化物或偶氮类引发剂，优选偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种。

阻聚剂选自对苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2,6- 二丁基对甲苯酚、苦味酸或4- 甲氧基苯酚中一种或几种。

反应型乳化剂选自改性烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或两种。

具体制备方法步骤。

（1）加入单官能度丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸甲酯、双官能度丙烯酸酯单体、反应型乳化剂、阻聚剂，搅拌速度300-600 转/ 分钟，搅拌20-40 分钟；

（2）加入引发剂，搅拌速度800-1000 转/ 分钟，搅拌30-50 分钟；

（3）静置30-60 分钟。

本发明的优点在于：

1、操作简单，效率高。15分钟可完成一个浸渗流程，工件合格率98% 以上。

2、100% 反应固化不收缩，固化物坚韧耐老化，耐化学介质优良。可密封1.5um 的超细微孔。

3、容易清洗，不影响工件表面精度。不腐蚀金属，对操作人员及环境完全无害。

4、粉末冶金件烧结后即浸渗，浸渗后的零部件在机加工时，由于砂孔内的热固性塑料的润滑作用，可以用很高的速度进行切削，所以刀具的使用寿命延长了数百倍，降低了机加工成本。

5、铸件在电镀，喷漆前浸渗，可延长零件寿命，并使表面处理效果优良。

6、本发明浸渗胶对金属粉末冶金有益效果还在于，固化后膨胀系数能达到5--8%，能彻底堵住粉末冶金的微孔。如在试管里倒入40mm的浸渗胶，固化后膨胀基本能达到43mm。采用∮25*∮20*H20的粉末冶金环做浸渗实验，浸渗前测试全漏，浸渗后测试不漏，冷热冲击实验-40--250℃500小时不漏。

7、耐高温达到200℃。

8、具有渗铝压铸件的优越性。

为表明本发明的有益效果，申请人委托必维国际检验集团诚硕科技（上海）有限公司对本发明产品进行了检测，本发明产品检测用名为“浸渗液 IMHL-1000B”。该检测机构对测试环（测试样品）进行浸渗处理。然后按照美军标准MIL-17563C、MIL-STD-276A对测试环，进行了检验。根据该检验机构出具的报告，浸渗液 IMHL-1000B产品完全达到上述美军标准要求。试验数据（测试结果见表1）表明：1、本发明产品具有优秀的密封性。测试样品在不同性质溶剂长时间浸泡后，能在50PSI水检压力下不漏气。其孔隙率由处理前的18~24%，达到0.01~0%。比国内目前最好的浸渗液孔隙率可提高5~8%；2、超强的耐腐蚀性。测试样品经过水、油、碳氢液体、除碳剂、润滑油、涡轮燃料、乙二醇酯、液压油、燃料、双酯类油脂、18%硫酸溶液、干洗剂汽油、酒精浸泡后不变形，并能在50PSI水检压力下不漏气。3、高温耐久性。测试样品在200℃高温下存放24小时后在50PSI水检压力下不漏气。其高温值比国内同行业高33%。4、具有优异的清洗性能。经浸渗处理的工件容易清洗，使工件表面不变色，螺纹孔、工艺孔无残留物。5、浸渗液可回收，重复利用，具有明显的经济性和环保价值。在浸浸工艺过程中，浸渗液从水中分离，实现了浸渗液和水的回收和再利用。避免了废水、废液的排放量。浸渗液消耗量比国内同行少30%以上。

具体实施方式

下面就本发明举例说明，但不是对本发明的限制。

实施例1

以一具有代表性的丙烯酸酯浸渗剂配方为例，其组成按重量分数为甲基丙烯酸十八酯70%，甲基丙烯酸甲酯6%，2- 甲基丙烯酸异二醇酯 13%，改性烷基酚聚氧乙烯醚10%，偶氮二异丁腈0.25%，对苯二酚0.02%、苯醌0.04%、萘醌0.02%。其具体步骤如下：（1）加入甲基丙烯酸十八酯70%，甲基丙烯酸甲酯6%，2- 甲基丙烯酸异二醇酯13%，改性烷基酚聚氧乙烯醚10%，对苯二酚0.02%、苯醌0.04%、萘醌0.02%；（2）加入偶氮二异丁腈，搅拌速度800-1000转/ 分钟，搅拌25-40 分钟；（3）静置30-60 分钟。

由实施例1 所得到的丙烯酸酯浸渗剂，采用∮25*∮20*H20的粉末冶金环做浸渗实验：浸渗前测试全漏，浸渗后测试不漏，冷热冲击实验-40~250℃500小时不漏。

由实施例1 所得到的丙烯酸酯浸渗剂物理性能如下表1 所示。

项目	指数
		密度，g/cm3	0.936
粘度，mPa•s	4.67
		固化时间，s	240
固化30min 后胶棒硬度，ShoreA	85
		回收率，%	52.5%

实施例2

组成按重量份为甲基丙烯酸月桂酯85.94%，1,4- 丁二醇二丙烯酸酯8%，甲基丙烯酸甲酯5 %，脂肪酸聚氧乙烯酯1%，偶氮二异丁腈0.01%，2,5- 二叔丁基对苯二酚0.05%。其具体步骤如下：（1）加入甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、1,4- 丁二醇二丙烯酸酯、脂肪酸聚氧乙烯酯、2,5- 二叔丁基对苯二酚，搅拌速度500-600 转/ 分钟，搅拌20-30 分钟；（2）加入偶氮二异丁腈，搅拌速度700-800 转/ 分钟，搅拌30-40 分钟；（3）静置30-60 分钟。

由实施例2 所得到的丙烯酸酯浸渗剂物理性能如下表2 所示。

项目	指数
		密度，g/cm3	0.982
粘度，mPa•s	6.0
		固化时间，s	210
固化30min 后胶棒硬度，ShoreA	85
		回收率，%	58.9%

实施例3

其组成按重量份为甲基丙烯酸环己酯30%、甲基丙烯酸异葵酯35%，甲基丙烯酸甲酯5%，1,4- 丁二醇二丙烯酸酯28.16%，改性烷基酚聚氧乙烯醚1.6%，偶氮二异庚腈0.08%，对苯二酚0.16%。其具体步骤如下：（1）加入甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异葵酯、甲基丙烯酸甲酯、1,4- 丁二醇二丙烯酸酯、改性烷基酚聚氧乙烯醚、对苯二酚，搅拌速度300-600转/ 分钟，搅拌10-30 分钟；

（2）加入偶氮二异庚腈，搅拌速度600-800 转/ 分钟，搅拌20-40 分钟；（3）静置10-60 分钟。

由实施例3 所得到的丙烯酸酯浸渗剂物理性能如下表3 所示。

Claims

1.一种有机浸渗胶，其特征在于：按质量分数计，由如下组分制成：

75% --80%的单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体；

5%--7%的甲基丙烯酸甲酯；

10%--15%的双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体；

1%-3%的反应型乳化剂；

0.05%-0.25%的引发剂；

0.01%-0.1%的阻聚剂。

2.根据权利要求1所述有机浸渗胶，其特征在于：所述单官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸十八醇酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异葵酯。

3.根据权利要求1所述有机浸渗胶，其特征在于：所述双官能度丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体为2- 甲基-1,3- 丙二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸异二醇酯、 1,4- 丁二醇二丙烯酸酯。

4.根据权利要求1所述有机浸渗胶，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述有机浸渗胶，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2,6- 二丁基对甲苯酚、苦味酸或4- 甲氧基苯酚中一种或几种。

6.根据权利要求1所述有机浸渗胶，其特征在于：所述反应型乳化剂为改性烷基酚聚氧乙烯醚或脂肪酸聚氧乙烯酯中的一种或两种。