CN110372256A - 一种中高压模具用树脂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中高压模具用树脂及其制备方法，所述的树脂按重量份，原料包括：C400硅砂粉：50重量份‑58重量份；树脂815A：10重量份‑15重量份；树脂815B：3重量份‑6重量份；促进剂0.1重量份‑1.0重量份；水24重量份‑32重量份；以及用于调节砂浆电导率的硫酸铝微量。

Description

一种中高压模具用树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种中高压模具用树脂及其制备方法，尤其是卫生陶瓷用的中高压模具用树脂。

背景技术

目前陶瓷成型多使用中高压成型工艺，尤其是在卫生陶瓷领域。中高压成型工艺是指在注浆过程中，对填充入模具内的浆料施加一定的压力以排出水分，使浆料快速脱水硬化形成坯体，其中模具的微孔作为浆料中水分的快速排出通道。树脂模具内部形成有纵横交错的通道，孔径较大，较之石膏模具更适于作为高压下的排水通道，且树脂模具具有良好的抗压抗折性能，硬度高，韧性好，因而得到广泛的应用。常见的高压成型树脂模具，其使用面后设置有若干通水路，通水路与下方配套安装基板的水槽相对应。高压注浆时，浆料中的水分通过树脂内部的微孔通道流向通水路汇集，并由通水路迅速排出，以提高效率。

但现有的模具树脂，存在如下不足：现有工艺树脂混料工艺操作复杂，特性参数不易调整且价格昂贵。

发明内容

本发明提供了一种中高压模具用树脂及其制备方法，其克服了背景技术中高压模具用树脂及其制备方法所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种中高压模具用树脂，其特征在于，按重量份，原料包括：

硅砂粉和水配置而成的砂浆：80重量份-84重量份；其中，砂浆中，直径5微米以下颗粒含量32％-36％；浓度：330-350g/200ml、电导率：500-580μS；

树脂815A：12重量份-14重量份；

树脂815B：4重量份-5重量份；

促进剂 0.1重量份-0.5重量份。

优选地，硅砂粉中，直径5微米以下颗粒含量34％-35％。

优选地，包括砂浆81-83％，树脂815A 13-14％，树脂815B 3-5％，促进剂0.1-0.5％。

优选地，包括砂浆82％，树脂815A 13.3％，树脂815B 4.4％，促进剂0.3％。

本发明砂浆需要在80-84重量份，如果低于80，气孔偏小，孔隙率低；如果高于84，孔隙率过高，且树脂和砂浆易分离。

本发明的树脂815A 12重量份-14重量份和树脂815B 4-5份是为了控制两者的比例在2:1-3.5:1的范围内。如果低于2:1，树脂颜色过深；如果高于3.5:1，树脂粘稠，气泡无法排出。

直径5微米以下颗粒含量需要在32％-36％，该材料的颗粒大小直接影响模具制成后气孔径。如颗粒含量低于32％，则制成后模具气孔径较小，影响模具排水和使用性能；如颗粒含量高于36％，则制成模具后气孔径较大，容易出现水气孔堵塞，模具表面排水不良。

在本发明中，按重量比，树脂815A的双酚A含量78-82％、甲基丙烯酸甲酯含量8-12％、新癸酸缩水甘油酯含量8-12％。优选地，树脂815A中，双酚A含量80％、甲基丙烯酸甲酯含量10％、新癸酸缩水甘油酯含量10％。

在本发明中，按重量比，树脂815B的异聚脂肪酸含量42-48％、大豆油脂肪酸含量23-27％、四乙烯六胺含量28-32％。优选地，树脂815B中，异聚脂肪酸含量45％、大豆油脂肪酸含量25％、四乙烯六胺含量30％。

在本发明中，促进剂中，活性酯含量13-17％、叔胺剂含量72-78％、异十三烷基含量8-12％。优选地，促进剂中，活性脂含量15％、叔胺剂含量75％、异十三烷基含量10％。

活性酯用于提高树脂表面活性，于树脂和母模接触面形成一层致密层，使模具表面光滑细致，提高坯体成型后外观；促进剂组成部分主要为含叔胺的有机化合物(简称叔胺剂)，且该促进剂归为叔胺类促进剂——对环氧树脂中固化剂(四乙烯六胺)起催化作用，加速固化反应。

本发明还提供一种中高压模具用树脂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、容器A内按量称取硅砂粉与水混合，搅拌4-6小时；

步骤2、搅拌均匀后，对A桶内砂浆混合物进行参数测定，并通过加入微量硫酸铝调整砂浆参数至如下标准：

1)浓度：330-350g/200ml

2)粒度：32-36％

3)电导度：500-580μS；

步骤3、取混合搅拌桶B，砂浆进行缓慢搅拌，防止沉淀，并使砂浆温度达到26.5±2℃；

步骤4、另取容器C，分别加入树脂815A、树脂815B与促进剂；搅拌转速为300-500r/min，搅拌时间3-5min、树脂温度达到26.5±1℃；

步骤5、B和C桶内温度达到要求后，将C桶内树脂倒入B搅拌桶，进行混合搅拌6-8min，转速为500-800r/min，并调整浆体温度达到30.5±2℃；

步骤6、搅拌好的浆体和桶进行轻微震动，对浆体进行排泡，然后缓慢倒入提前加热到30.5±1℃的母模中进行浇注；

步骤7、浇注完之后，将母模放置在30-32℃环境中干燥。

优选地，步骤2)中，使砂浆温度达到26.5±1℃。如果高于这个温度，在树脂加入时会会有一部分树脂反应，使砂浆流动性变差，影响砂浆操作和浇注时间；如果低于这个温度，虽然砂浆流动性较好，但是反应速度会减缓，树脂和砂浆错过最佳反应和固化时间，使树脂固化时间延长，同时强度和排水性能受影响。

优选地，步骤3)中，树脂温度达到26.5±1℃。如果高于这个温度，在树脂加入时会会有一部分树脂反应，使砂浆流动性变差，影响砂浆操作和浇注时间；如果低于这个温度，虽然砂浆流动性较好，但是反应速度会减缓，树脂和砂浆错过最佳反应和固化时间，使树脂固化时间延长，同时强度和排水性能受影响。

优选地，步骤5)中，调整浆体温度达到30.5±1℃。如果高于这个温度，树脂和砂浆混合后温度较高，说明原本浆体温度或环境温度过高使树脂和砂浆反应加速导致温度再上升，树脂流动性变差，出现局部固化反应不均；低于这个温度，完全搅拌后温度较低，说明树脂未完全反应或搅拌不均匀，局部树脂反应不全，可能出现表面硬度分布不均和排水不均匀。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1、本发明的配方原理为：砂浆主要组成部分为二氧化硅、二氧化硅是均匀分布的正三面体，微溶于水。与水均匀混合后形成规则晶体——水分子在以二氧化硅形成的晶体中央，形成天然的微孔和通水路，辅之树脂增加强度和韧性；以砂浆为主体，树脂815A为主剂、树脂815B为固定剂，再通过促进剂，配置成中高压模具用树脂。气孔约3.7um、孔隙率约33％，抗折弯度7.9MPa。

2、本发明树脂材料调配制作成本相对较低，制作完成模具以后，模具可使用8000～10000次。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为不同比例的树脂815A同树脂815B的混合结果。其中，1号杯的混合比例为1:1；2号杯的混合比例为2:1；3号杯的混合比例为3:1；4号杯的混合比例为4:1。

具体实施方式

原料：

1、C400硅砂粉，矽比科公司提供(参数要求：直径5微米以下颗粒含量34％～35％)

2、树脂815A：(组分及含量——双酚A含量80％、甲基丙烯酸甲酯含量10％、新癸酸缩水甘油酯含量10％)；佛山市帕里达材料科技有限公司提供；

3、树脂815B：(组分及含量——异聚脂肪酸含量45％、大豆油脂肪酸含量25％、四乙烯六胺含量30％)；佛山市帕里达材料科技有限公司提供；

4、促进剂：(组分及含量——活性酯含量15％、叔胺剂含量75％、异十三烷基含量10％)，佛山市帕里达材料科技有限公司提供；

5、蒸馏水

6、硫酸铝(微量——仅进行砂浆电导度参数调整)

树脂制备方法：

步骤1、A大桶内按量称取C400硅砂粉与蒸馏水混合(蒸馏水中加入硅砂粉、放入搅拌机下，边缓慢搅拌边放入硅砂粉)，混合比例约为2：1，搅拌均匀并加入微量硫酸铝(搅拌4-6小时即可)

步骤2、搅拌均匀后，对A桶内砂浆混合物进行参数测定，并调整砂浆参数至如下标准：

1)浓度：330-350g/200ml

2)粒度(直径5微米以下颗粒含量)：32-36％

3)电导度：500-580μS。

本发明砂浆参数取值范围需要控制在如下范围：

浓度：330～350g/200ml、粒度：32～36％、电导度：500～580μS。

在浓度330-350g/200ml以及粒度32-36％的情况下，如果电导率低于500，则排水气孔不均匀，局部粉化，如果高于580，则孔隙率过高，大于40％，不能用于高压模具。

见表一至表三。

表一：浓度340g/200ml、粒度33.5，不同电导度调配数据及树脂试条情况

电导度	调制情况
		634	浆体颜色偏黑、排水气孔分布不均匀(孔隙率47.7％)
593	浆体颜色偏黑、排水气孔分布不均匀(孔隙率45.2％)
		586	浆体颜色正常，孔隙率41％
561	浆体颜色正常，孔隙率38.34％
		522	浆体颜色正常，孔隙率35.2％
471	浆体颜色正常、排水气孔分布不均匀(大气泡)、局部粉化
		402	浆体颜色正常、排水气孔分布不均匀(孔隙率3％)、局部粉化

表二：粒度33.5，电导度520，不同浓度下树脂调配数据及试条情况

树脂试条强度保证6MPa

表三：浓度335，电导度520，不同粒度下树脂调配数据及试条情况如下：

粒度	调制情况
		30.5	正常浇注，硬度8MPa，通气量1.7L/min，孔隙率35％
32	正常浇注，硬度6.5MPa，通气量5.7L/min，孔隙率36.8％
		34.5	正常浇注，硬度6.8MPa，通气量5.5L/min，孔隙率41％
37	正常浇注，硬度5MPa，通气量3.5L/min，孔隙率44.8％

步骤3、取混合搅拌桶B，加入82.5％组分砂浆(组分称量按所调制树脂总量计算，如需调制100KG树脂，需加入82.5kg的砂浆)进行缓慢搅拌，防止沉淀，并使砂浆温度达到26.5±1℃。

步骤4、另取容器C，分别加入树脂815A(12.8％)、树脂815B(4.4％)与促进剂(0.3％)搅拌转速为300～500r/min，搅拌时间3～5min、树脂温度达到26.5±1℃。

表四：砂浆与树脂配比表

名称	砂浆	树脂815A	树脂815B	促进剂
					比例	82％～85％	10％～12.8％	3.5％～5％	0.25％～0.4％

步骤5、B和C桶内温度达到要求后，将C桶内树脂倒入B搅拌桶，进行混合搅拌6～8min，转速为500～800r/min，并调整浆体温度达到30.5±1℃

步骤6、搅拌好的浆体和桶进行轻微震动，对浆体进行排泡，然后缓慢倒入提前加热到30.5±1℃的母模中进行浇注

步骤7、浇注完之后，将母模放置在30～32℃环境中干燥，干燥过程中，勿动母模，防止浆料内部出现裂纹。

树脂815A和树脂815B分别为主剂和固化剂，针对此树脂材料及供方提供配比进行最优比例范围试验如下：

表五树脂混合比例

其结果见图1.

综合以上四组实验数据(优选抗折强度较大)，选择树脂815A：树脂815B约3：1比例进行配方试验树脂815A与树脂815B比例确定后，并保证砂浆参数如下，进行配方试验：

浓度340g/200ml、粒度33.4、电导度550。 单位：KG

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种中高压模具用树脂，其特征在于，按重量计，原料包括：

硅砂粉和水配置而成的砂浆：80重量份-84重量份；其中，砂浆中，直径5微米以下颗粒含量32％-36％；浓度：330-350g/200ml、电导率：500-580μS；

树脂815A： 12重量份-14 重量份；

树脂815B： 4重量份-5 重量份；

促进剂 0.1重量份-0.5重量份。

2.根据权利要求1所述的一种中高压模具用树脂，其特征在于：硅砂粉中，直径5微米以下颗粒含量34％-35％。

3.根据权利要求1所述的一种中高压模具用树脂，其特征在于：包括砂浆81-83％，树脂815A13-14％，树脂815B3-5％，促进剂0.1-0.5％。

4.根据权利要求1所述的一种中高压模具用树脂，其特征在于：包括砂浆82％，树脂815A13.3％，树脂815B4.4％，促进剂0.3％。

5.根据权利要求1所述的一种中高压模具用树脂，其特征在于：树脂815A中，双酚A含量78-82％、甲基丙烯酸甲酯含量8-12％、新癸酸缩水甘油酯含量8-12％；树脂815B中，异聚脂肪酸含量42-48％、大豆油脂肪酸含量23-27％、四乙烯六胺含量28-32％。

6.根据权利要求1所述的一种中高压模具用树脂，其特征在于：促进剂中，活性脂含量13-17％、叔胺剂含量72-78％、异十三烷基含量8-12％。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种中高压模具用树脂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、容器A内按量称取硅砂粉与水混合，搅拌4-6小时；

步骤2、搅拌均匀后，对A桶内砂浆混合物进行参数测定，并通过加入微量硫酸铝调整砂浆参数至如下标准：

1)浓度：330-350g/200ml

2)直径5微米以下颗粒含量：32-36％

3)电导度：500-580μS；

步骤3、取混合搅拌桶B，砂浆进行缓慢搅拌，防止沉淀，并使砂浆温度达到26.5±2℃；

步骤4、另取容器C，分别加入树脂815A、树脂815B与促进剂；搅拌转速为300-500r/min，搅拌时间3-5min、树脂温度达到26.5±1℃；

步骤5、B和C桶内温度达到要求后，将C桶内树脂倒入B搅拌桶，进行混合搅拌6-8min，转速为500-800r/min，并调整浆体温度达到30.5±2℃；

步骤6、搅拌好的浆体和桶进行轻微震动，对浆体进行排泡，然后缓慢倒入提前加热到30.5±1℃的母模中进行浇注；

步骤7、浇注完之后，将母模放置在30-32℃环境中干燥。

8.根据权利要求7所述的一种中高压模具用树脂的制备方法，其特征在于：步骤2)中，使砂浆温度达到26.5±1℃。

9.根据权利要求7所述的一种中高压模具用树脂的制备方法，其特征在于：步骤3)中，树脂温度达到26.5±1℃。

10.根据权利要求7所述的一种中高压模具用树脂的制备方法，其特征在于：步骤5)中，调整浆体温度达到30.5±1℃。