CN110776275A - 一种石英砂机械配件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械配件用材料的技术领域，具体地说是一种石英砂机械配件及其制备方法。一种石英砂机械配件，其组成为：树脂、固化剂、稀释剂、消泡剂、石英砂、废旧轮胎粉、玄武岩纤维，本发明的石英砂机械配件在满足金属配件各项性能指标的同时，也保证了其他各项性能，如增加了机械配件的耐热性、振动阻尼性。

Description

一种石英砂机械配件及其制备方法
技术领域
本发明属于机械配件用材料的技术领域，具体地说是一种石英砂机械配件及其制备方法。
背景技术
本发明人在专利号200510043683.X发明了一种人造花岗石、大理石机械配件及其制备方法，该专利采用骨料为天然花岗石或大理石颗粒，获得的材料可以作为机械配件用。本发明人开发了一种新的原料来替换天然花岗石或大理石颗粒，也满足了机械配件的需求。
然而本发明人进行进一步的改进和创新，提供了一种新的以石英砂为骨料,复配增韧材料的机械配件材料及其制备方法。
石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7。
石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料，滤料等工业。
石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，密度为2.65，堆积密度(1-20目为1.6-1.8)，20-200目为1.5，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种石英砂机械配件及其制备方法，以解决上述技术问题。本发明的石英砂机械配件在满足金属配件各项性能指标的同时，也保证了其他各项性能，如增加了机械配件的耐热性、振动阻尼性。
本发明的技术方案为：
一种石英砂机械配件，其组成为按重量份计算的下述组分：
树脂 1份；
固化剂：0.03-0.07份；
稀释剂：0.1-0.2份；
消泡剂：0.00008-0.00015份；
石英砂 8-12份；
废旧轮胎粉 0.2-0.6份；
玄武岩纤维 0-0.05份。
进一步的，玄武岩纤维长度12-15mm，直径12-15um。
进一步的，所述的树脂为环氧树脂或丙烯酸树脂。
进一步的，所述的废旧轮胎粉为顺丁橡胶。顺丁橡胶的韧性和耐磨性好，用于机床构件有利用提高其抗震性能和耐磨性能。
进一步的，废旧轮胎粉目数为120-140目，既起到微集料的填充效应，又能够利用合成橡胶的减震效应。
消泡剂采用有机硅消泡剂，可以减少硬化体中的气泡含量，减少内部缺陷，提高制品力学性能。
进一步的，固化剂为胺类、酸酐类、氰酸酯类固化剂。
进一步的，稀释剂为缩水甘醚油。
进一步的，本发明的石英砂的级配组成如下：
2-5目，30-40％；
2-3目，28-34％；
2-10目，1-3％；
5-15目，2.5-4％；
10-30目，7-9％；
30-100目，10-14％；
100-120目，4-6％。
本发明的另一目的在于提供一种石英砂机械配件的制备方法，具体步骤如下：
(1)按上述配方用量，称取物料；
(2)将树脂、固化剂、稀释剂、消泡剂，加入搅拌机搅拌5-6分钟；
(3)将30-100目，100-120目的石英砂和120-140目的废旧轮胎粉加入，继续搅拌3-5分钟；
(4)然后加入2-5目、2-3目、2-10目、5-15目和10-30目的石英砂，搅拌10-15分钟，至均匀；
(5)混合均匀的物料放入成型好的模具中，装填密实；然后放置在振动台上，进行振动，先振动20-30分钟然后静置5分钟，再振动10-20分钟后静置1分钟，再振动30-40分钟；振动完毕后进行养护72小时，养护温度为45℃，脱模即得机械配件坯料。
本发明的有益效果为：
本发明的配方得到的产品，既满足了硬度、刚度、密实度要求，又增加了成型后材料的振动阻尼。
通过对废旧轮胎粉经过破碎粉末处理后，制备成120-140目的微细颗粒，既起到微集料的填充效应，又能够利用合成橡胶的减震效应。
通过对石英砂粒度进行筛选，以及进行合理的配比，协同作用，满足了材料的机械性能的要求。
配方中还采用玄武岩纤维弹性模量高，韧性好，可提高构件的力学性能，尤其是弯曲强度和抗震、抗开裂的性能。
对于本发明的制备方法来说，对上述物料进行搅拌，一方面混合物料更加均匀，另一方面使石英砂与树脂更加充分接触，在石英砂的表面均匀附着该树脂，成型后的机械配件性能更加优良，振动阻尼效果好。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种石英砂机械配件，其组成为按重量份计算的下述组分：
树脂 1份；
胺类固化剂：0.05份；
稀释剂(缩水甘醚油) 0.15份；
有机硅消泡剂：0.00015份；
石英砂 10份，
废旧轮胎粉 0.4份(120-140目)。
玄武岩纤维，长度12-15mm，直径13um 0.03份。
石英砂的级配组成如下：
2-5目，35％；
2-3目，33％；
2-10目，3％；
5-15目，4％；
10-30目，8％；
30-100目，12％；
100-120目，5％。
制备方法如下：
(1)按上述配方用量，称取物料；
(2)将树脂、固化剂、稀释剂、消泡剂，加入搅拌机搅拌5-6分钟；
(3)将30-100目，100-120目的石英砂和120-140目的废旧轮胎粉加入，继续搅拌3-5分钟；
(4)然后加入2-5目、2-3目、2-10目、5-15目和10-30目的石英砂，搅拌10-15分钟，至均匀；
(5)混合均匀的物料放入成型好的模具中，装填密实；然后放置在振动台上，进行振动，先振动20-30分钟然后静置5分钟，再振动10-20分钟后静置1分钟，再振动30-40分钟；振动完毕后进行养护72小时，养护温度为45℃，脱模即得机械配件坯料。
该实施例1得到的产品的性能数据见表1。
表1性能数据表
Figure BDA0002299231710000051
Figure BDA0002299231710000061
实施例2
一种石英砂机械配件，其组成为按重量份计算的下述组分：
树脂 1份；
酸酐类固化剂：0.06份；
稀释剂(缩水甘醚油) 0.10份；
消泡剂：0.00008份；
石英砂 10份；
废旧轮胎粉 0.2份(120-140目)；
玄武岩纤维，长度12-15mm，直径13um,0份。
石英砂的级配组成如下：
2-5目，30％；
2-3目，30％；
2-10目，5％；
5-15目，5％；
10-30目，10％；
30-100目，15％；
100-120目，5％。
制备方法同实施例1。
该实施例2得到的产品的性能数据见表2。
表2性能数据表
项目 指标
体积密度/(g/cm<sup>3</sup>) 2.7
压缩强度/MPa 150
拉伸强度/MPa 20
弯曲强度/MPa 42
弹性模量/GPa 44
吸水率/％ 0.002
热胀系数/K<sup>-1</sup> 18.3×10<sup>-6</sup>
实施例3
一种石英砂机械配件，其组成为按重量份计算的下述组分：
树脂 1份；
氰酸酯类固化剂：0.06份；
稀释剂(缩水甘醚油) 0.10份；
消泡剂：0.0001份；
石英砂 9份；
废旧轮胎回收料 0.1份(120-140目)；
玄武岩纤维，长度12-15mm，直径13um,0.015份。
石英砂的级配组成如下：
2-5目，40％；
2-3目，15％；
2-10目，5％；
5-15目，8％；
10-30目，12％；
30-100目，15％
100-120目，5％。
制备方法同实施例1。
该实施例3得到的产品的性能数据见表3。
表3性能数据表
项目 指标
体积密度/(g/cm<sup>3</sup>) 2.60
压缩强度/MPa 160
拉伸强度/MPa 22
弯曲强度/MPa 43
弹性模量/GPa 42
吸水率/％ 0.001
热胀系数/K<sup>-1</sup> 13.5×10<sup>-6</sup>
尽管通过参考结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种石英砂机械配件，其特征在于，其组成为按重量份计算的下述组分：
树脂1份；
固化剂：0.03-0.07份；
稀释剂：0.1-0.2份；
消泡剂：0.00008-0.00015份；
石英砂8-12份；
废旧轮胎粉0.2-0.6份；
玄武岩纤维0-0.05份。
2.根据权利要求1所述的石英砂机械配件，其特征在于，玄武岩纤维长度12-15mm，直径12-15um。
3.根据权利要求1所述的石英砂机械配件，其特征在于，所述的树脂为环氧树脂或丙烯酸树脂。
4.根据权利要求1所述的石英砂机械配件，其特征在于，所述的废旧轮胎粉为顺丁橡胶。
5.根据权利要求4所述的石英砂机械配件，其特征在于，废旧轮胎粉目数为120-140目。
6.根据权利要求1所述的石英砂机械配件，其特征在于，消泡剂采用有机硅消泡剂。
7.根据权利要求1所述的石英砂机械配件，其特征在于，石英砂的级配组成如下：
2-5目，30-40％；
2-3目，28-34％；
2-10目，1-3％；
5-15目，2.5-4％；
10-30目，7-9％；
30-100目，10-14％；
100-120目，4-6％。
8.根据权利要求1所述的石英砂机械配件，其特征在于，固化剂为胺类、酸酐类、氰酸酯类固化剂。
9.根据权利要求1所述的石英砂机械配件，其特征在于，稀释剂为缩水甘醚油。
10.如权利要求1-9任一权利要求所述的石英砂机械配件的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)按上述配方用量，称取物料；
(2)将树脂、固化剂、稀释剂、消泡剂，加入搅拌机搅拌5-6分钟；
(3)将30-100目，100-120目的石英砂和120-140目的废旧轮胎粉加入，继续搅拌3-5分钟；
(4)然后加入2-5目、2-3目、2-10目、5-15目和10-30目的石英砂，搅拌10-15分钟，至均匀；
(5)混合均匀的物料放入成型好的模具中，装填密实；然后放置在振动台上，进行振动，先振动20-30分钟然后静置5分钟，再振动10-20分钟后静置1分钟，再振动30-40分钟；振动完毕后进行养护72小时，养护温度为45℃，脱模即得机械配件坯料。
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