CN114031331A - 一种环氧树脂基矿物铸件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿物铸件技术领域，具体而言，涉及一种环氧树脂基矿物铸件，其按质量分数计包括以下原料：填料25‑35％，骨料50‑60％，掺合料5‑10％，环氧树脂5‑8％和固化剂1‑2％。在本发明中，大颗粒骨料可作为骨架支撑，以提高矿物铸件力学性能，大颗粒骨料混合后，其颗粒之间具有孔隙，小粒径的填料填充在孔隙中，同时环氧树脂固化可渗透到孔隙中，使得大颗粒骨料、填料、环氧树脂的结合更加牢固。以50‑60％的骨料为主要成分，加入25‑30％的填料，通过环氧树脂固化剂的粘合形成矿物铸件，在该配比下，矿物铸件的抗压强度、抗拉强度以及抗弯强度高，在使用过程中不容易开裂和断裂，使用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及矿物铸件技术领域，具体而言，涉及一种环氧树脂基矿物铸件。
背景技术
矿物铸件是以天然石料为骨料、热固性树脂为胶黏剂，经过混合搅拌、振动密实、聚合反应固化而制成的一种高充填的新型复合材料。矿物铸件材料具有振动阻尼性能高，加工精度高、比热高、热传导系数低、热稳定性好、密度小、耐腐蚀、尺寸稳定性好，生产周期短、成本低等优点，实际制造工业中，可以替代铸铁等传统金属材料，能够减少大气污染、降低材料成本。
但是现有技术中的矿物铸件，大多使用河砂、鹅卵石或花岗岩碎石为主要骨料，生产的矿物铸件的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度较低，在使用过程中容易出现变形、开裂、断裂等，限制矿物铸件的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环氧树脂基矿物铸件，其将骨料、填料与环氧树脂配合使用，可提高矿物铸件的力学性能，以适用于更多的应用场景，并且在使用过程中不易出现开裂、变形，矿物铸件的使用寿命长。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明实施例提供一种环氧树脂基矿物铸件，其按质量分数计包括以下原料，填料25-35％，骨料50-60％，掺合料5-10％，环氧树脂5-8％和固化剂1-2％。
在本发明中，配方中的大颗粒骨料作为骨架支撑，以提高矿物铸件力学性能，大颗粒骨料混合在一起后，其颗粒之间具有一定的孔隙，以便于小粒径的填料填充在孔隙中，同时环氧树脂固化可渗透到孔隙中，使得大颗粒骨料、填料、环氧树脂的结合更加牢固。掺合料可提高骨料和填料的流动性、保水性，使得各原料混合更加均匀。加入的环氧树脂固化剂，起到粘结作用，将骨料、填料与掺合料等粘结在一起，经过固化剂，固化成型，形成矿物铸件。
本发明的矿物铸件与传统铸铁铸件相比，本发明的矿物铸件可采用常温铸造，可铸造出复杂的外型，其准备工艺简单。并且，矿物铸件具有极强的整合能力，可以把诸如传送切削液的管道、型体、导轨、线缆、油管、气管、联接件等浇铸入矿物铸件中。本发明的矿物铸件的热膨胀系数与铸铁的热膨胀系数相近，其与铸铁铸件的整合性好，节省用户装配和机加工时间，极大地提高了用户的生产效率、和经济效益。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
在本发明中，以50-60％的骨料为主要成分，加入25-35％的填料，通过环氧树脂固化剂的粘合形成矿物铸件，在该配比下，矿物铸件的抗压强度、抗拉强度以及抗弯强度高，在使用过程中不容易开裂和断裂，使用范围广。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本发明。
本发明的实施例提供一种环氧树脂基矿物铸件，其按质量分数计包括以下原料，填料25-35％，骨料50-60％，掺合料5-10％，环氧树脂5-8％和固化剂1-2％。其中，填料的粒径为0.06-1.2mm，骨料的粒径为2-11mm，将大颗粒骨料的加入量控制在50-60％，在该范围内，大颗粒骨料可作为骨架支撑，以提高矿物铸件力学性能，大颗粒骨料混合在一起后，其颗粒之间具有一定的孔隙，以便于小粒径的填料填充在孔隙中，同时环氧树脂固化可渗透到孔隙中，使得大颗粒骨料、填料、环氧树脂的结合更加牢固。
当骨料的质量分数大于60％时，其形成的孔隙多，而加入的填料占比相对减少，导致填料不能将孔隙填满，其形成的铸件中含有大量的孔隙，导致矿物铸件的力学性能下降，在使用的过程中，容易出现开裂和断裂，矿物铸件的使用寿命短。
当骨料的质量分数小于50％时，其形成的孔隙较少，导致矿物铸件过于紧实，矿物铸件的脆性升高，硬度和强度下降，在使用过程中，容易出现开裂和断裂。
在本发明的一些实施例中，按质量分数计还包括消泡剂0.1-0.2％。加入消泡剂，可消除混料过程中，环氧树脂固化剂中的气泡，减少环氧树脂中的空气，以减少矿物铸件中的孔洞，提高矿物铸件的力学性能。
在本发明的一些实施例中，按质量分数计还包括增强纤维1-10％。其增强纤维的长度为0.5-1cm。在矿物铸件中加入1-10％的增强纤维，当矿物铸件受到外力时，增强纤维可增加分子之间的作用力，以提高矿物铸件的抗拉强度和抗弯强度，减少矿物铸件的开裂。当增强纤维的长度小于0.5cm时，纤维与填料的作用力弱，纤维对矿物铸件的力学性能的影响小。当增强纤维的长度大于1cm时，纤维与纤维之间的作用力大，纤维不易分散，导致纤维在矿物铸件的分布不均匀，纤维容易缠绕，导致纤维的增强效果变差。
在本发明的一些实施例中，上述增强纤维为金属纤维、碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种。金属纤维可以是钢纤维等其他纤维，在矿物铸件中加入钢纤维，可提高矿物铸件的抗弯强度。碳纤维和玻璃纤维为无机纤维，其具有高耐腐蚀性，添加到矿物铸件中，不仅可提高矿物铸件的力学性能，还能提高矿物铸件的耐腐蚀性。
在本发明的一些实施例中，按质量分数计还包括铁黑0.1-0.2％。加入0.1-0.2％的铁黑，铁黑的化学成分为Fe3O4，加入铁黑为矿物铸件染色。铁黑具有磁性，单晶形呈八面体或菱形十二面体。集合体为致密块状或粒状。颜色为铁黑色，条痕呈黑色，半金属光泽，不透明，摩氏硬度5.5-6，比重4.8-5.3。
在本发明的一些实施例中，上述填料为细砂石、中砂石和粗砂石中的一种或多种，其中，所述细砂石的粒径为0.06-0.3mm，所述中砂石的粒径为0.3-0.5mm，所述粗砂石的粒径为0.6-1.2mm。填料的材质可以为石英砂等，其填料按粒径不同，分为小、中、粗三种不同的填料，通过调控三者之间的配比，以调节矿物铸件的性能。
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。工业上将石英砂常分为：普通石英砂，精制石英砂，高纯石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。普通石英砂，其SiO2≥90—99％、Fe2O3≤0.06—0.02％，耐火度1750℃，大颗粒表面有黄皮包囊。采用天然石英矿石，经破碎，水洗，烘干制得。在本发明中，可采用普通石英砂制备矿物铸件，也可根据矿物铸件的性能要求，选择精制石英砂，高纯石英砂等。
在本发明的一些实施例中，上述骨料为细碎石、中碎石和粗碎石中的一种或多种，其中，细碎石的粒径为2-4mm，所述中碎石的粒径为6-9mm，所述粗碎石的粒径为9-11mm。在本发明中，骨料的主要材质为玄武岩碎石经过打磨后表面光滑的矿物石材，并按照粒径的不同，分为小、中、粗三种不同的骨料，三种骨料可以单独使用，也可以混合使用，通过调节三种骨料的配比，以提高矿物铸件的力学性能，提高矿物铸件的抗压强度。
玄武岩是一种基性喷出岩，其SiO2含量变化于45％～52％之间，K2O+Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。玄武岩体积密度为2.8～3.3g/cm3。玄武岩耐久性甚高，节理多，且节理面多成五边形或六边形，构成柱状节理。
在本发明的一些实施例中，该矿物铸件按质量分数计，包括细砂石10.3％，中砂石8％，粗砂石10.2％，细碎石8％，中碎石40.2％，粗砂石10％，掺合料5.1％，铁黑0.2％，环氧树脂6％，固化剂1.8％，消泡剂0.2％。
在本发明的一些实施例中，上述填料的含水率小于1％。上述骨料的含水率小于1％。将骨料和填料的含水量控制在小于1％，使得骨料和填料保持充分的干燥，由于骨料和填料均为天然的石材，其具有一定的孔隙，当将骨料、填料与环氧树脂混合后，骨料、填料可吸附一定量的环氧树脂固化剂，使得骨料与环氧树脂、填料与环氧树脂的结合更加紧密、牢固，以提高矿物铸件的强度，减少使用过程中的开裂。
在本发明的一些实施例中，上述掺合料为氧化镁、矿渣、煤灰、硬石膏粉中的一种或多种的混合。上述掺合料主要为蒸氧混凝土掺合料，通过在矿物铸件中加入一定量，可增加混料过程中物料的流动性、保水性和粘结性，以便于铸造加工。
在本发明的一些实施例中，上述矿物铸件还包括玻璃粉2-10％，其粒径为2-3mm。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1-7
按表1所示的配比，准各原料备用。
表1实施例1-7的矿物铸件原料配比
其中，在上述表1中，实施例1-7所用到砂石均为石英砂；在实施例1-4中，细砂石的平均粒径为0.1±0.02mm，中砂石的平均粒径为0.4±0.02mm，粗砂石的平均粒径为1.1±0.05mm。实施例5中，细砂石的平均粒径为0.07±0.01mm，中砂石的平均粒径为0.3±0.02mm，粗砂石的平均粒径为0.6±0.01mm。实施例6-7中，细砂石的平均粒径为0.3±0.01mm，中砂石的平均粒径为0.3±0.02mm，粗砂石的平均粒径为0.8±0.02mm。
实施例1-7所用到的碎石均为玄武岩，在实施例1-4中，细碎石的平均粒径为4±0.1mm，中碎石的平均粒径为6±0.2mm，粗碎石的平均粒径为11±0.1mm。在实施例5-6中，细碎石的平均粒径为2±0.1mm，中碎石的平均粒径为9±0.2mm，粗碎石的平均粒径为11±0.1mm。在实施例7中，细碎石的平均粒径为3±0.1mm，中碎石的平均粒径为7±0.2mm，粗碎石的平均粒径为9±0.1mm。
实施例5-7中所用到的增强纤维为钢纤维，钢纤维的平均长度为0.8cm。实施例1-2中，所用到的树脂为格丽泰新材料科技有限公司生产的G-Tack 1050A环氧树脂，所用到的固化剂为格丽泰新材料科技有限公司生产G-Tack 1050B固化剂。实施例3-4的为同一厂家生产的G-Tack 1080A环氧树脂和G-Tack 1080B固化剂，实施例5-7的为同一厂家生产的G-Tack 1090A环氧树脂和G-Tack 1090B固化剂。
实施例1-7的消泡剂为格丽泰新材料科技有限公司生产的G-Tack 1030消泡剂。
根据上述表1的配方，按照如下步骤制备实施例1-7的矿物铸件。
S1用铲刀，工业酒精、解胶剂浸润剂，抹布等将模具的内部清洁干净；在模具的内部喷脱模剂，根据图纸要求，将全部插件锁到模具上，并锁紧到位，安装完后再次喷涂脱模剂，修补插件安装过程中被破坏的表面隔离膜；随后在模具内部均匀涂抹约0.5-1.2mm胶衣，加工面严禁涂抹胶衣，如有残留，涂抹结束后及时清除；待胶衣干燥后，根据图纸要求安装管路及插件，用扎丝固定在模具上,模具各部分贴合紧密无缝隙，检查所有管路或插件，以防止振动时松动；将准备好的模具放置在震动平台上，四周用压块压好，锁紧，振动平台用PE保护膜铺好，先做好防护，以免浇铸料掉到平台上；随后将振动平台调到30Hz以上，查看平台是否运行正常，插件是否有松动，模具是否固定牢靠；
S2将上述表1中的原料，加入到料仓中；
S3根据上述表1中原料配比，设置混料系统中各原料的加入配比；随后启动混料系统，搅拌混料；其中，混料机首先按照设定比例自动称取树脂1080A、固化剂1080B、和S722,抽入螺杆式搅拌桶中进行混合，混合时间2-5分钟；随后混料机按照设定的比例自动称取所需的骨料和填料，按照颗粒由大到小的顺序分别注入螺杆式搅拌桶，开始搅拌10-15分钟，达到混料机设定的搅拌时间后，混料机出料口自动打开，观察混合湿料是否可以向下自动流出，骨料是否全部均匀湿润，如果是，则可进行下一步。
S4开启震动平台，将震动频率从0调到35Hz，将混合好的物料缓慢浇灌入模具，对于模具的边角，或者插件密集，不容易流动的部位，可以震动到表面出胶后，用铲刀将浇注面抹平采用人工铲填的方式干预，将搅拌好的物料逐步浇入模具内，边浇边用铲子推平浇均匀。
S5浇注结束将震动平台的频率调整到40Hz，20min后调整到45Hz，，20min后调整到35Hz，震动20min。震动快结束时，用平头铲将浇注面表层的液体推平。
S6将震动好的产品连同模具移到放置区。将产品连同模具推入温控箱，按设定的程序：先让其常温固化2小时，再升温至40℃固化2小时，然后升温到60℃固化1小时，最后加温到80℃固化2小时后，让温控箱自然冷却到室温。
S7取下所有模具镶件的锁紧螺栓，然后松开模板连接螺丝，用顶出螺丝顶出模板，用顶出螺丝顶模板时，螺栓需要逐个对称均匀的拧紧，不可个别一直顶，其他的还处于松动状态，以免模板憋坏产品，拧紧过程中，可以看到模板与产品逐步脱离，完全脱离时会有咔啪的声音。如果模具没有和产品脱开或者有个别螺栓未松脱，强行开模，会造成模具或者产品损坏。清洁模具和螺栓，等待下次浇铸。
实施例8
与实施例1的不同之处在于，其配方中加入了质量分数为5％的玻璃粉(平均粒径为1.5±0.05mm)，其粗碎石的质量分数为10％。其余的原料配比和矿物铸件的制备方法与实施例1的相同。
实施例9
与实施例2的不同之处在于，其配方中加入了质量分数为2％的玻璃粉(平均粒径为2±0.05mm)，其中碎石的质量分数为35.45％。其余的原料配比和矿物铸件的制备方法与实施例1的相同。
实施例10
与实施例3的不同之处在于，其配方中加入了质量分数为10％的玻璃粉(平均粒径为3±0.05mm)，其中碎石的质量分数为40.62％，粗砂石的质量分数为4.7％。其余的原料配比和矿物铸件的制备方法与实施例1的相同。
在本发明的其他实施例中，还可以加入2-10％的玻璃粉，以提供矿物铸件的力学性能。
实验例
将实施例1-6制备的矿物铸件制成相应的试样备用，并选用市面上购得的铸铁、天然大理石、大连光洋矿物铸件、蓝浦新材料科技(南通)有限公司生产的矿物铸件制成相应的式样，作为对比例。
表2实施例1-6的矿物铸件性能
表3对比试样的性能
从上述表2和表3中可以得出，本发明实施例1-6的矿物铸件，其抗压强度要高于同行业光洋和蓝蒲的矿物铸件，实施例1-6的矿物铸件，其热导率和热膨胀系数均较光洋矿物铸件的小，其热稳定性好。在本发明的实施例1中，其加入的细砂石的质量分数为10.3％，中砂石的质量分数为8％，粗砂石的质量分数为10.2％，细碎石的质量分数为8％，中碎石的质量分数为35.2％，粗砂石的质量分数为15％，其通过调配不同粒径填料、骨料的质量占比，以调节矿物铸件的抗压强度，并且，该实施例1制备出的矿物铸件，其耐高温性能好，可在33℃以上使用该矿物铸件；其抗压强度为153Mpa，抗折弯强度为38.8Mpa，相较于同行业的矿物铸铁，其抗压强度和折弯强度与光洋铸件(152Mpa、35.5Npa)较接近，而明显高于蓝浦铸件(125Mpa、35.6Mpa)。
在实施例2中，相较于实施例1，其加入的细砂石的质量分数为13％，中砂石的质量分数为6.7％，粗砂石的质量分数为8.8％，细碎石的质量分数为6％，中碎石的质量分数为37.45％，粗砂石的质量分数为15％。在实施例2的原料配比中，其加入的细砂石的质量分数高于实施例1，中砂石和粗砂石的质量分数均高于实施例1，并且，相较于实施例1，在实施例2中，中砂石和粗砂石的含量更接近，砂石之间更容易混合均匀。实施例2的矿物铸件可在20-33℃使用。通过调节骨料和填料的粒径分布，可改变矿物铸件的使用温度。并且，实施例2的矿物铸件的抗压强度为156.24Mpa，其高于实施例1抗压强度(153Mpa)，但其抗折强度略有下降(67.24Mpa)，但与实施例1的接近。
在实施例3中，其加入的细砂石的质量分数为13.2％，中砂石的质量分数为10.8％，粗砂石的质量分数为9.7％，细碎石的质量分数为7.3％，中碎石的质量分数为45.62％，不加入粗砂石。该矿物铸件可在10-20℃下使用，相较于实施例1，实施例3的矿物铸件更适应于低温，在10-20℃下的性能更加优异，使用寿命长。在力学性能方面，实施例3的矿物铸件与实施例1和实施例2的相差不大，因此可以得出，通过调节骨料的粒径分布，可改变矿物铸件的适应温度。
在实施例4中，其加入的细砂石的质量分数为13％，中砂石的质量分数为8.5％，粗砂石的质量分数为8.9％，细碎石的质量分数为5.2％，中碎石的质量分数为50％，不加入粗砂石。该矿物铸件的使用温度为0-10℃，其更适用于低环境。在0-10℃下，矿物铸件的力学性能更加优异，使用寿命长。在力学性能方面，实施例4的矿物铸件的抗压强度较好，但抗折弯强度相对较低，但仍比蓝浦矿物铸件的抗折弯强度要高。
综上，在本发明中，以50-60％的骨料为主要成分，加入25-30％的填料，通过环氧树脂固化剂的粘合形成矿物铸件，在该配比下，矿物铸件的抗压强度、抗拉强度以及抗弯强度高，在使用过程中不容易开裂和断裂，使用范围广。并且，通过合理的配置骨料、填料的粒径分布，可使得矿物铸件在较宽的温度范围内使用，进一步拓宽矿物铸件应用场景。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，按质量分数计包括以下原料：填料25-35％，骨料50-60％，掺合料5-10％，环氧树脂5-8％和固化剂1-2％。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，按质量分数计还包括消泡剂0.1-0.2％。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，按质量分数计还包括增强纤维1-10％。
4.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，按质量分数计还包括铁黑0.1-0.2％。
5.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，所述填料为细砂石、中砂石和粗砂石中的一种或多种，其中，所述细砂石的粒径为0.06-0.3mm，所述中砂石的粒径为0.3-0.5mm，所述粗砂石的粒径为0.6-1.2mm。
6.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，所述骨料为细碎石、中碎石和粗碎石中的一种或多种，其中，细碎石的粒径为2-4mm，所述中碎石的粒径为6-9mm，所述粗碎石的粒径为9-11mm。
7.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，所述填料的含水率小于1％。
8.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，所述掺合料为氧化镁、矿渣、煤灰、硬石膏粉中的一种或多种的混合。
9.根据权利要求3所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，所述增强纤维为金属纤维、碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于：按质量分数计还包括玻璃粉2-10％，其粒径为2-3mm。
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|---|---|---|---|---|
| EP2058821A1 (de) * | 2007-11-12 | 2009-05-13 | EPUCRET Mineralgusstechnik GmbH & Co. KG | Röntgenstrahlung absorbierender Mineralguss |
| CN107459287A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-12-12 | 福建省正丰数控科技有限公司 | 一种利用废弃玻璃铸造的机床床身 |
| CN111960734A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-20 | 山东纳诺新材料科技有限公司 | 一种具有表面修饰的矿物铸件及制备工艺 |
| CN112897935A (zh) * | 2021-01-30 | 2021-06-04 | 威海瑞合铁路轨枕有限公司 | 一种树脂混凝土轨枕 |
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