CN109986075A - 一种金属粉末注射成型磁性喂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属粉末注射成型磁性喂料,包括金属基体粉末、成型剂和溶剂,本发明首先制备松香改性的溶胶,再与异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇原料共混制备聚氨酯,得到的成型剂不仅具有很好的粘结强度,可以改善喂料的流动性,提高成型效果,且脱脂方便,缩短了加工周期,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于材料领域,具体涉及一种金属粉末注射成型磁性喂料及其制备方法。
背景技术
金属粉末注射成型技术是一门新型近终成型技术,是集塑料注塑成型工艺学、高分子化学、粉末冶金工艺学和金属材料学等多学科相互渗透交叉的产物,利用模具可注射成型坯件通过结烧快速制成高密度、高精度、高强度、三维复杂形状的结构零件,尤其是一些形状复杂利用机械加工等工艺方法无法加工活难以加工的小型零件。MIM技术可以自如完成,而且具有成本低、效率高、一致性好等优点,易形成批量生产,被誉为“当今最为热门的零部件成型技术”,因此受业内人士青睐。
MIM喂料是金属注射成型产品制备的核心头段工艺,是将金属粉末与成型剂按照一定比例在一定温度条件下,在混炼制粒一体机中进行一段时间温度的混炼,再制粒,制成喂料。
MIM喂料的制备对金属粉末注射成型制品的密度有着重要的影响,因此,如何提高MIM喂料的质量,以提高金属粉末注射成型制品的密度,是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属粉末注射成型磁性喂料及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种金属粉末注射成型磁性喂料,包括金属基体粉末、成型剂和溶剂,其特征在于,所述金属基体粉末是由下述重量百分比的原料组成的:
FeSiAl合金粉末60-65%、二氧化铅0.1-0.5%、氧化钙3-4%、氮化硼0.8-2%、氧化镍6-8%、三氧化二铝2-4%、碳酸镧0.02-0.04%、二硫化钼1-3%、剩余的为三氧化二铁。
所述成型剂是由下述重量份的原料组成的:
异佛尔酮二异氰酸酯50-60、聚碳酸酯二醇70-75、二月桂酸二丁基锡1-2、1,4-丁二醇3-4、松香10-13、正硅酸乙酯30-40、均苯四酸二酐4-7、三乙醇胺5-8、对甲基苯磺酸0.01-0.02。
所述成型剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取松香、三乙醇胺混合,加入到混合料重量7-9倍的无水乙醇中,在70-75℃下保温搅拌1-2小时,蒸馏,脱去乙醇,得改性松香;
(2)取正硅酸乙酯、均苯四酸二酐混合,加入到混合料重量20-30倍的去离子水中,搅拌3-4小时,加入上述改性松香,送入到反应釜中,通入氮气,加入对甲基苯磺酸,调节反应釜温度为160-180℃,保温搅拌35-40小时,出料,脱水,得改性溶胶;
(3)取异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、改性溶胶混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,加入二月桂酸二丁基锡,在50-60℃下保温搅拌30-40分钟,加入1,4-丁二醇,调节反应釜温度为85-90℃,保温搅拌3-4小时,出料冷却,得所述成型剂。
所述金属基体粉末的粒度为400-500目。
所述溶剂为碳酸二甲酯。
一种金属粉末注射成型磁性喂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)取金属基体粉末,送入到捏合机中,调节捏合机转速为7-10r/min、温度为180-190℃,捏合30-40分钟,出料;
(2)将捏合料与成型剂混合,加入到溶剂中,搅拌均匀,在50-60℃下保温搅拌30-40小时,出料,旋蒸除去溶剂,送入到管式炉中,在270-300℃下加热1-2小时,出料冷却,切割造粒,即得所述金属粉末注射成型磁性喂料。
本发明的优点:
本发明首先制备松香改性的溶胶,再与异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇原料共混制备聚氨酯,得到的成型剂不仅具有很好的粘结强度,可以改善喂料的流动性,提高成型效果,且脱脂方便,缩短了加工周期,降低了生产成本。
具体实施方式
实施例1
一种金属粉末注射成型磁性喂料,包括金属基体粉末、成型剂和溶剂,所述金属基体粉末是由下述重量百分比的原料组成的:
FeSiAl合金粉末60%、二氧化铅0.1%、氧化钙3-、氮化硼0.8%、氧化镍6%、三氧化二铝2%、碳酸镧0.02%、二硫化钼1%、剩余的为三氧化二铁。
所述成型剂是由下述重量份的原料组成的:
异佛尔酮二异氰酸酯50、聚碳酸酯二醇70、二月桂酸二丁基锡1、1,4-丁二醇3、松香10、正硅酸乙酯30、均苯四酸二酐4、三乙醇胺5、对甲基苯磺酸0.01。
所述成型剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取松香、三乙醇胺混合,加入到混合料重量7倍的无水乙醇中,在70℃下保温搅拌1小时,蒸馏,脱去乙醇,得改性松香;
(2)取正硅酸乙酯、均苯四酸二酐混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,搅拌3小时,加入上述改性松香,送入到反应釜中,通入氮气,加入对甲基苯磺酸,调节反应釜温度为160℃,保温搅拌35小时,出料,脱水,得改性溶胶;
(3)取异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、改性溶胶混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,加入二月桂酸二丁基锡,在50℃下保温搅拌30分钟,加入1,4-丁二醇,调节反应釜温度为85℃,保温搅拌3小时,出料冷却,得所述成型剂。
所述金属基体粉末的粒度为400目。
所述溶剂为碳酸二甲酯。
一种金属粉末注射成型磁性喂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)取金属基体粉末,送入到捏合机中,调节捏合机转速为7r/min、温度为180℃,捏合30分钟,出料;
(2)将捏合料与成型剂混合,加入到溶剂中,搅拌均匀,在50℃下保温搅拌30小时,出料,旋蒸除去溶剂,送入到管式炉中,在270℃下加热1小时,出料冷却,切割造粒,即得所述金属粉末注射成型磁性喂料。
实施例2
一种金属粉末注射成型磁性喂料,包括金属基体粉末、成型剂和溶剂,所述金属基体粉末是由下述重量百分比的原料组成的:
FeSiAl合金粉末65%、二氧化铅0.5%、氧化钙4%、氮化硼2%、氧化镍8%、三氧化二铝4%、碳酸镧0.04%、二硫化钼3%、剩余的为三氧化二铁。
所述成型剂是由下述重量份的原料组成的:
异佛尔酮二异氰酸酯60、聚碳酸酯二醇75、二月桂酸二丁基锡2、1,4-丁二醇4、松香13、正硅酸乙酯40、均苯四酸二酐7、三乙醇胺8、对甲基苯磺酸0.02。
所述成型剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取松香、三乙醇胺混合,加入到混合料重量9倍的无水乙醇中,在75℃下保温搅拌2小时,蒸馏,脱去乙醇,得改性松香;
(2)取正硅酸乙酯、均苯四酸二酐混合,加入到混合料重量30倍的去离子水中,搅拌4小时,加入上述改性松香,送入到反应釜中,通入氮气,加入对甲基苯磺酸,调节反应釜温度为180℃,保温搅拌40小时,出料,脱水,得改性溶胶;
(3)取异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、改性溶胶混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,加入二月桂酸二丁基锡,在60℃下保温搅拌40分钟,加入1,4-丁二醇,调节反应釜温度为90℃,保温搅拌4小时,出料冷却,得所述成型剂。
所述金属基体粉末的粒度为500目。
所述溶剂为碳酸二甲酯。
一种金属粉末注射成型磁性喂料的制备方法,包括以下步骤:
(1)取金属基体粉末,送入到捏合机中,调节捏合机转速为10r/min、温度为190℃,捏合40分钟,出料;
(2)将捏合料与成型剂混合,加入到溶剂中,搅拌均匀,在60℃下保温搅拌40小时,出料,旋蒸除去溶剂,送入到管式炉中,在300℃下加热2小时,出料冷却,切割造粒,即得所述金属粉末注射成型磁性喂料。
经测试,本发明的金属粉末注射成型磁性喂料产品流动性好,脱脂速度快,密度高,成型稳定性高,注塑成型的产品尺寸稳定。
Claims (6)
1.一种金属粉末注射成型磁性喂料,包括金属基体粉末、成型剂和溶剂,其特征在于,所述金属基体粉末是由下述重量百分比的原料组成的:
FeSiAl合金粉末60-65%、二氧化铅0.1-0.5%、氧化钙3-4%、氮化硼0.8-2%、氧化镍6-8%、三氧化二铝2-4%、碳酸镧0.02-0.04%、二硫化钼1-3%、剩余的为三氧化二铁。
2.根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型磁性喂料,其特征在于,所述成型剂是由下述重量份的原料组成的:
异佛尔酮二异氰酸酯50-60、聚碳酸酯二醇70-75、二月桂酸二丁基锡1-2、1,4-丁二醇3-4、松香10-13、正硅酸乙酯30-40、均苯四酸二酐4-7、三乙醇胺5-8、对甲基苯磺酸0.01-0.02。
3.根据权利要求2所述的一种金属粉末注射成型磁性喂料,其特征在于,所述成型剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)取松香、三乙醇胺混合,加入到混合料重量7-9倍的无水乙醇中,在70-75℃下保温搅拌1-2小时,蒸馏,脱去乙醇,得改性松香;
(2)取正硅酸乙酯、均苯四酸二酐混合,加入到混合料重量20-30倍的去离子水中,搅拌3-4小时,加入上述改性松香,送入到反应釜中,通入氮气,加入对甲基苯磺酸,调节反应釜温度为160-180℃,保温搅拌35-40小时,出料,脱水,得改性溶胶;
(3)取异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、改性溶胶混合,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,加入二月桂酸二丁基锡,在50-60℃下保温搅拌30-40分钟,加入1,4-丁二醇,调节反应釜温度为85-90℃,保温搅拌3-4小时,出料冷却,得所述成型剂。
4.根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型磁性喂料,其特征在于,所述金属基体粉末的粒度为400-500目。
5.根据权利要求1所述的一种金属粉末注射成型磁性喂料,其特征在于,所述溶剂为碳酸二甲酯。
6.一种如权利要求1所述金属粉末注射成型磁性喂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)取金属基体粉末,送入到捏合机中,调节捏合机转速为7-10r/min、温度为180-190℃,捏合30-40分钟,出料;
(2)将捏合料与成型剂混合,加入到溶剂中,搅拌均匀,在50-60℃下保温搅拌30-40小时,出料,旋蒸除去溶剂,送入到管式炉中,在270-300℃下加热1-2小时,出料冷却,切割造粒,即得所述金属粉末注射成型磁性喂料。
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