CN111960734A - 一种具有表面修饰的矿物铸件及制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿物铸件制造的技术领域，具体涉及一种具有表面修饰的矿物铸件及制备工艺。其原料包括按重量份计算的下述组分：粗骨料50‑60份，细骨料20‑28份，增强纤维1.5‑3份，环氧树脂10‑20份，环氧树脂色母料1‑3份，糊精1‑3份，羧甲基纤维素钠2‑6份，锆粉3‑8份，粉煤灰3‑6份，蛭石2‑4份，胺类固化剂0.4‑1.5份，聚酰亚胺0.2‑0.6份。本发明得到的矿物铸件一体化成型，省去二次表面修饰的操作，在一次成型中，通过对原料配比进行选择和调整，寻找到了一种能够一体成型的矿物铸件和制备工艺，也进一部满足了铸件在使用过程中对于力学性能的要求，进一步提供铸件的使用性能。

Description

一种具有表面修饰的矿物铸件及制备工艺

技术领域

本发明属于矿物铸件制造的技术领域，具体涉及一种具有表面修饰的矿物铸件及制备工艺。

背景技术

矿物铸件可以用作机器的结构件代替传统的铸铁，常见的为是以树脂作为粘结剂，将骨料等粘合在一起，具有优良的力学性能，并且抗震性、精度、阻尼性能等方面都表现良好，已经广泛作为加工车床等方面的应用，随着性能的不断完善，应用的领域越来越广。

矿物铸件大部分需要对表面进行喷漆处理，既起到防潮作用，又可以赋予各种颜色，满足生产需要，也可以体现不同企业的标志性颜色，具有明显的识别效果。

在现有技术中，矿物铸件的表面需要进行二次处理，获得表面修饰层。目前的操作一般为喷漆处理，具体步骤为，先进行清理，然后刮腻子修整后，才能满足喷漆要求，存在的问题时，需要进行二次处理，费工费时，并且存在扬尘污染，不利于工人操作，不利于环保，再者前期处理不好，该表面修饰层不能很好的与矿物铸件结合牢固，另外，表面修饰层与矿物铸件本体的力学性能一致性差，喷涂的表面修饰层容易开裂、脱落，影响美观，也影响产品的使用寿命。

因此，亟需一种与矿物铸件一体成型的免除表面二次修饰的矿物铸件。

发明内容

针对现有技术的矿物铸件表面修饰层需二次加工，并且容易开裂脱落等问题，本发明提供一种具有表面修饰的矿物铸件及制备工艺，以解决上述技术问题。

本发明的技术方案为：

一种具有表面修饰的矿物铸件，其原料包括按重量份计算的下述组分：

粗骨料50-60份，

细骨料20-28份，

增强纤维1.5-3份，

环氧树脂10-20份，

环氧树脂色母料1-3份，

糊精1-3份，

羧甲基纤维素钠2-6份，

锆粉3-8份，

粉煤灰3-6份，

蛭石2-4份，

胺类固化剂0.4-1.5份，

聚酰亚胺0.2-0.6份。

进一步优选，该矿物铸件，其原料包括按重量份计算的下述组分：

粗骨料55-60份，

细骨料22-28份，

增强纤维2份，

环氧树脂12-16份，

环氧树脂色母料2份，

糊精2份，

羧甲基纤维素钠3-5份，

锆粉4-6份，

粉煤灰4-5份，

蛭石2-3份，

胺类固化剂0.6-1.0份，

聚酰亚胺0.3-0.5份。

进一步的，增强纤维为玻璃纤维，为玻璃纤维的阻尼性能好，加入玻璃纤维增强铸件的阻尼性能，也能起到增强的效果；进一步的，玻璃纤维的长度为2-4mm，优选为3mm，玻璃纤维太短起不到增强的效果，太长的话，在成型过程中不容易分散，并且很容易在铸件内部成团，影响铸件性能，造成铸件强度下降。

进一步的，粗骨料的粒径为5-8mm，进一步优选粒径为5.5-6.5mm，粗骨料的材质为花岗岩；细骨料的粒径为3-4mm，进一步优选粒径为3.5-4mm，细骨料的材质为玄武岩。粗骨料的粒径稍小一些，细骨料的粒径稍大一些，通过控制粗骨料和细骨料的配比及成分，对铸件的强度性能有很好的提高。另外，色母料、糊精、羧甲基纤维素钠、锆粉等形成表面修饰层的原料加入，为了保证铸件的机械性能，对骨料的配比、粒径以及种类进行具体化，适当提高减小粗骨料的粒径，增加细骨料的粒径，均匀性更强，这样其他原料可以很好的分散在骨料之间，增强铸件的机械性能。

本发明的另一目的在于提供一种具有表面修饰的矿物铸件的制备工艺，具体步骤如下：

(1)按重量称取上述组分，备用；

(2)将环氧树脂色母料、糊精、羧甲基纤维素钠、锆粉首先进行混合均匀，然后边搅拌边依次加入增强纤维、粉煤灰、蛭石、聚酰亚胺、胺类固化剂，至混合均匀，得到料A；

(3)将粗骨料、细骨料、环氧树脂混合均匀，得到料B；然后将料A加入到料B中，混合均匀为料C；

(4)将模具表面涂覆一层脱模剂，然后将混合均匀的料C放入模具，同时开启振动，放料完毕后模压，模压完毕继续振动30-60分钟，然后常温养护36-48小时，拆模得到矿物铸件。

本发明的有益效果在于，

本发明的矿物铸件配方中添加了色母料、糊精、羧甲基纤维素钠、锆粉等形成表面修饰层的原料，满足一次成型获得矿物铸件的目的，省去了二次加工表面修饰以满足不同的工件应用场合的需求。上述原料的加入

本发明得到的矿物铸件一体化成型，省去二次表面修饰的操作，在一次成型中，通过对原料配比进行选择和调整，寻找到了一种能够一体成型的矿物铸件和制备工艺，也进一部满足了铸件在使用过程中对于力学性能的要求，进一步提供铸件的使用性能，为拓宽应用领域提供了可能。

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中的案例，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1一种具有表面修饰的矿物铸件

该矿物铸件，其原料包括按重量份计算的下述组分：

粗骨料60份，粗骨料的粒径为6mm，材质为花岗岩，

细骨料28份，细骨料的粒径为3.6mm，材质为玄武岩，

增强纤维2份，玻璃纤维的长度为3mm，

环氧树脂14份，

环氧树脂色母料2份，

糊精2份，

羧甲基纤维素钠4份，

锆粉5份，

粉煤灰4份，

蛭石2份，

胺类固化剂0.8份，

聚酰亚胺0.4份。

制备工艺：(1)按重量称取上述组分，备用；

(2)将环氧树脂色母料、糊精、羧甲基纤维素钠、锆粉首先进行混合均匀，然后边搅拌边依次加入增强纤维、粉煤灰、蛭石、聚酰亚胺、胺类固化剂，至混合均匀，得到料A；

(3)将粗骨料、细骨料、环氧树脂混合均匀，得到料B；然后将料A加入到料B中，混合均匀为料C；

(4)将模具表面涂覆一层脱模剂，然后将混合均匀的料C放入模具，同时开启振动，放料完毕后模压，模压完毕继续振动30-60分钟，然后常温养护36-48小时，拆模得到矿物铸件。

实施例2

粗骨料55份，粗骨料的粒径为5mm，材质为花岗岩，

细骨料22份，细骨料的粒径为4mm，材质为玄武岩，

增强纤维2份，玻璃纤维的长度为2mm，

环氧树脂16份，

环氧树脂色母料2份，

糊精2份，

羧甲基纤维素钠5份，

锆粉6份，

粉煤灰6份，

蛭石3份，

胺类固化剂1.0份，

聚酰亚胺0.3份。

制备工艺同实施例1。

实施例3

粗骨料50份，粗骨料的粒径为8mm，材质为花岗岩，

细骨料20份，细骨料的粒径为3mm，材质为玄武岩，

增强纤维3份，玻璃纤维的长度为4mm，

环氧树脂20份，

环氧树脂色母料3份，

糊精1份，

羧甲基纤维素钠2份，

锆粉8份，

粉煤灰3份，

蛭石4份，

胺类固化剂1.5份，

聚酰亚胺0.2份。

制备工艺同实施例1。

对比例1

增强纤维2份，玻璃纤维的长度为5mm，其余原料同实施例1。

制备方法如下：

将上述原料称量后，进行混合均匀，将模具表面涂覆一层脱模剂，然后将混合均匀的原料放入模具，同时开启振动，放料完毕后模压，模压完毕继续振动60-80分钟，然后常温养护50-60小时，拆模得到矿物铸件。

对比例2

增强纤维为碳纤维，且长度为5mm，其余原料同实施例1。

制备方法同对比例1。

对比例3

无环氧树脂色母料、糊精、羧甲基纤维素钠、锆粉，其组分用量用粗骨料和环氧树脂补足，其余原料同实施例1。

制备方法同对比例1。

对比例4

无胺类固化剂、聚酰亚胺，其组分用量用粗骨料和环氧树脂补足，其余原料同实施例1。

制备方法同对比例1。

对比例5

粗骨料粒径为8.5-9mm，细骨料粒径为1.5-2mm其余原料同实施例1。

制备方法同对比例1。

实施例1-3以及对比例1-5的性能数据对比表。

测试方法采用本领域常用方法即可。

从上表1可以看出，将玻璃纤维改为碳纤维，以及将纤维长度增大后，铸件的机械强度明显降低；改变了粗骨料和细骨料的粒径后，强度也明显降低，对于对比例3减少组分后，得到的铸件的表面需要进行二次处理后才能用于工件使用；对于对比例的助剂组分的减少，铸件的阻尼性以及热传导性能都下降。并且对比例1-5的原料混合采用多组分一起混合的方式，混合的均匀性以及组分之间的协同效果，也受到混合顺序的影响，本发明采用分不同组分分组混合的方式，将各个组分之间的协同效果充分发挥，总之，本发明的组分配比，考虑了各组分的协同作用，提供了一种具有表面修饰的矿物铸件及制备方法。

尽管通过参考并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)

1.一种具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，其原料包括按重量份计算的下述组分：

粗骨料50-60份，

细骨料20-28份，

增强纤维1.5-3份，

环氧树脂10-20份，

环氧树脂色母料1-3份，

糊精1-3份，

羧甲基纤维素钠2-6份，

锆粉3-8份，

粉煤灰3-6份，

蛭石2-4份，

胺类固化剂0.4-1.5份，

聚酰亚胺0.2-0.6份。

2.根据权利要求1所述的具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，其原料包括按重量份计算的下述组分：

粗骨料55-60份，

细骨料22-28份，

增强纤维2份，

环氧树脂12-16份，

环氧树脂色母料2份，

糊精2份，

羧甲基纤维素钠3-5份，

锆粉4-6份，

粉煤灰4-5份，

蛭石2-3份，

胺类固化剂0.6-1.0份，

聚酰亚胺0.3-0.5份。

3.根据权利要求1或2所述的具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，增强纤维为玻璃纤维。

4.根据权利要求3所述的具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，玻璃纤维的长度为2-4mm。

5.根据权利要求4所述的具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，玻璃纤维的长度为3mm。

6.根据权利要求1或2所述的具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，粗骨料的粒径为5-8mm，粗骨料的材质为花岗岩。

7.根据权利要求6所述的具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，粗骨料的粒径为5.5-6.5mm。

8.根据权利要求1或2所述的具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，细骨料的粒径为3-4mm，细骨料的材质为玄武岩。

9.根据权利要求8所述的具有表面修饰的矿物铸件，其特征在于，细骨料的粒径为3.5-4mm。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的具有表面修饰的矿物铸件的制备工艺，其特征在于，具体步骤如下：

(1)按重量称取上述组分，备用；

(2)将环氧树脂色母料、糊精、羧甲基纤维素钠、锆粉首先进行混合均匀，然后边搅拌边依次加入增强纤维、粉煤灰、蛭石、聚酰亚胺、胺类固化剂，至混合均匀，得到料A；

(3)将粗骨料、细骨料、环氧树脂混合均匀，得到料B；然后将料A加入到料B中，混合均匀为料C；

(4)将模具表面涂覆一层脱模剂，然后将混合均匀的料C放入模具，同时开启振动，放料完毕后模压，模压完毕继续振动30-60分钟，然后常温养护36-48小时，拆模得到矿物铸件。