CN114773537B - 一种可高效回收型浸渗密封材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可高效回收型浸渗密封材料，该浸渗密封材料包含有比重小于1g/cm3的单官能度丙烯酸酯单体、多官能度丙烯酸酯单体、易降解型表面活性剂、引发剂、阻聚剂、稳定剂在常温下混合均匀得到，该浸渗密封材料外观为无色透明油状液体，比重为0.90‑0.95g/cm3，粘度：<8mPa·s，工件密封合格率>99％，回收率>90％。该浸渗密封材料具有粘度低，无毒，工件密封合格率高，同时具有高效的回收性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种浸渗密封材料及其制备方法，尤其涉及一种清洗后可高效回收利用的浸渗密封材料及其制备方法。
背景技术
金属铸件在从熔融金属的液体状态凝固时会发生金属晶体收缩不均以及内部气体不能完全逸出的现象，因此会产生体积收缩(约为5％～7％)，从而造成普通条件下看不见的微孔缺陷，例如缩孔、针孔、气孔、疏松和裂纹等缺陷。虽然对于铸件的结构强度，这些缺陷还不足以构成威胁，但是微孔渗漏会导致铸件失去密封的性能而变成废品，从而造成经济方面的损失。传统的做法是将有缺陷的零件返工或报废，造成极大的浪费。因此就产生了简便、有效、实用的真空浸渗法。它是将液体状的浸渗密封材料以真空或加压的方法渗入并填充各种微孔与空隙之中进行密封与补强，从而提高上述有缺陷的机械产品的质量和成品率。浸渗的工艺流程如下：
(1)浸渗：将经除油和干燥的零件放在篮子中，再放入浸渗罐；浸渗罐抽真空，将浸渗剂从贮罐输入浸渗罐内并淹盖零件，保持真空逐渐解除真空至常压，再用压缩空气加至一定压力，迫使浸渗剂渗人零件孔隙。
(2)甩胶：卸压；浸渗剂放回贮罐；离心甩去零件表面过多的浸渗剂。
(3)清洗：转移零件至清洗水槽中，从水槽底部通入空气泡并上下左右转动零件。
(4)固化：将清洗干净的零件转移入固化罐中,在90±2℃水中固化15～20分钟。
申请号为01130100.7的发明专利报导了一种密封补强用丙烯酸酯可回收型浸渗密封材料，包括有丙烯酸酯单体、引发剂、阻聚剂，其中加入少量由带单苯环的二烯基化合物与三或四官能度的丙烯酸酯所组合而成的组合交联剂。该浸渗密封材料在既符合低粘度要求的同时，热性能又有较明显的提高。但该浸渗密封材料清洗后不可回收利用。由于浸渗密封材料的浸渗工艺中，都有用水洗零件的工段，这些洗涤废水含有较多的不饱和单体以及其他组份，对环境污染带来较大污染。因此开发可高效回收型浸渗密封材料可以提高原料利用率，节约成本，另外可以减轻对环境的污染。
发明内容
本发明的目的是制备一种可高效回收利用的浸渗密封材料。由比重小于1g/cm3的单官能度丙烯酸酯单体、多官能度丙烯酸酯单体和引发剂、阻聚剂、稳定剂以及适量的表面活性剂配制而成，利用其组分与水的密度差，使其在浸渗后期用水清洗的过程中可直接将残余的浸渗密封材料分离并加以回收利用，从而实现降低成本，节能减排。本发明提供的一种可高效回收型浸渗密封材料制备方法如下：按照质量百分比将以下组分在室温下搅拌混合均匀得到：
其中，密度小于1g/cm3的单官能度丙烯酸酯单体选自丙烯酸酯的碳数15至25的烷基酯中的至少一种，优选丙烯酸十八烷基酯(0.864g/cm3)、丙烯酸二十二烷基酯(0.862g/cm3)中的至少一种。密度小于1g/cm3的多官能度丙烯酸酯选自二丙烯酸酯的碳数6至12的二烷基酯中的至少一种，优选壬二醇二丙烯酸酯(0.99g/cm3)、癸二醇二丙烯酸酯(0.97g/cm3)中的至少一种。
引发剂是过氧化物类引发剂，优选过氧化二碳酸二异丙酯；阻聚剂为苯醌、萘醌、蒽醌、2,6-二丁基对甲苯酚、苦味酸、4-甲氧基苯酚中的至少一种；稳定剂是重金属离子螯合剂，优选乙二胺四乙酸。配方中所用的易降解型表面活性剂制备方法为：按照质量百分比计，将15-20的间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠、20-30的马来酸酐、20-30的聚乙二醇、15-25的脂肪族二元胺、20-30的脂肪族二元酸加入反应釜，在150-250℃下进行缩聚反应，制得易降解型表面活性剂。其中的脂肪族二元胺为对丁二胺、戊二胺、己二胺中至少一种；脂肪族二元酸为丁二酸、己二酸、癸二酸中的至少一种。
本发明制备的浸渗密封材料外观为油状液体，比重为0.90-0.95g/cm3，粘度：<8mPa·s，工件密封合格率>99％，回收率>90％。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
1、本发明的浸渗密封材料毒性低，不含易挥发物，粘度低，可适合压铸金属件及其它材料微小孔隙的浸渗；
2、本发明的浸渗密封材料可以回收利用，减少环境污染，提高原料利用率，从而降低了成本，回收后的废水可以循环利用，减轻了对环境的污染；
3、与市场上使用的可回收型浸渗密封材料相比，本发明的浸渗密封材料在使用易降解型表面活性剂，在清洗过程中具有乳化作用，使附着在工件表面的浸渗密封材料清洗干净，防止影响工件质量；另外由于降解型表面活性剂含有易降解脂肪族酯基、酰胺基，在清洗水中易于分解而失去乳化性能，有利于清洗水中的丙烯酸酯类单体、引发剂等原料回收，有效提高浸渗密封材料的回收效率。
附图说明
附图1为实施例1制备的易降解型表面活性剂；
附图2为实施例1可高效回收型浸渗密封材料的实验室回收效果回收效果；
附图3为实施例1可高效回收型浸渗密封材料在可回收设备中回收效果；
附图4为对比例1浸渗密封材料的实验室回收效果回收效果。
具体实施方式
下面就本发明举例说明，但不是对本发明的限制。
实施例1
a.易降解型表面活性剂的制备
将质量为15％的间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠、25％的马来酸酐、30％的聚乙二醇、20％的脂肪族二元胺、30％的脂肪族二元酸加入反应釜，在150℃下进行缩聚反应，制得易降解型表面活性剂(如图1所示)。
b.可高效回收型浸渗密封材料的制备
将丙烯酸二十二烷基酯60份，壬二醇二丙烯酸酯35份，上述易降解型表面活性剂4份、过氧化二碳酸二异丙酯0.5份，4-甲氧基苯酚0.1份，乙二胺四乙酸0.4份，在室温下搅拌混合均匀得到可高效回收型浸渗密封材料。其外观为无色透明油状液体，比重为0.95g/cm3，粘度：7.8mPa·s，回收率：91％(实验室回收效果如图2所示，可回收设备中回收效果如图3所示)。
从图3可以看出，左侧图中回收箱里表面看到的全是蓝色的回收浸渗密封材料，右侧视窗完全看不见油水分界面，只能看到回收上来的蓝色浸渗密封材料，证明清洗水中的浸渗密封材料实现了高效回收。
实施例2
a.易降解型表面活性剂的制备
将质量20％的间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠、25％的马来酸酐、20％的聚乙二醇、15％的脂肪族二元胺、20％的脂肪族二元酸加入反应釜，在150-250℃下进行缩聚反应，制得易降解型表面活性剂。
b.可高效回收型浸渗密封材料的制备
将丙烯酸十八烷基酯70份，癸二醇二丙烯酸酯25.3份，上述易降解型表面活性剂3份、过氧化二碳酸二异丙酯1份，4-甲氧基苯酚0.2份，乙二胺四乙酸0.5份，在室温下搅拌混合均匀得到可高效回收型浸渗密封材料。其外观为无色透明油状液体，比重为0.94g/cm3，粘度：6.8mPa·s，回收率：93％。
实施例3
a.易降解型表面活性剂的制备
将质量15％的间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠、20％的马来酸酐、20％的聚乙二醇、15％的脂肪族二元胺、30％的脂肪族二元酸加入反应釜，在150-250℃下进行缩聚反应，制得易降解型表面活性剂。
b.可高效回收型浸渗密封材料的制备
将丙烯酸十八烷基酯30份，丙烯酸二十二烷基酯49份，壬二醇二丙烯酸酯10份，上述易降解型表面活性剂10份、过氧化二碳酸二异丙酯0.6份，4-甲氧基苯酚0.1份，乙二胺四乙酸0.3份，在室温下搅拌混合均匀得到可高效回收型浸渗密封材料。其外观为无色透明油状液体，比重为0.90g/cm3，粘度：6.3mPa·s，回收率：91％。
实施例4
a.易降解型表面活性剂的制备
将质量15％的间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠、20％的马来酸酐、30％的聚乙二醇、15％的脂肪族二元胺、20％的脂肪族二元酸加入反应釜，在150-250℃下进行缩聚反应，制得易降解型表面活性剂。
b.可高效回收型浸渗密封材料的制备
将丙烯酸二十二烷基酯85份，壬二醇二丙烯酸酯5份，癸二醇二丙烯酸酯5份，上述易降解型表面活性剂4份、过氧化二碳酸二异丙酯0.7份，4-甲氧基苯酚0.2份，乙二胺四乙酸0.1份，在室温下搅拌混合均匀得到可高效回收型浸渗密封材料。其外观为无色透明油状液体，比重为0.90g/cm3，粘度：5.5mPa·s，回收率：95％。
对比例1
将丙烯酸羟丙酯60份，2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯36份，改性烷基酚聚氧乙烯醚3份、过氧化二碳酸二异丙酯0.5份，4-甲氧基苯酚0.1份，乙二胺四乙酸0.4份，在室温下搅拌混合均匀得到浸渗密封材料。其外观为无色透明油状液体，比重为1.07g/cm3，粘度：13.8mPa·s，回收率：0％(实验室回收效果如图4所示)。
对比例2
将丙烯酸羟乙酯70份，丙烯酸二缩三乙二醇酯25份，改性脂肪酸聚氧乙烯酯8份、过氧化二碳酸二异丙酯0.8份，苯醌0.1份，乙二胺四乙酸0.1份，在室温下搅拌混合均匀得到浸渗密封材料。其外观为无色透明油状液体，比重为1.08g/cm3，粘度：12.4mPa·s，回收率：0％。
Claims (6)
1.一种可高效回收型浸渗密封材料，其特征在于，按照质量百分比将以下组分在室温下搅拌混合均匀得到：
密度小于1g/cm3的单官能度丙烯酸酯单体 60-85
密度小于1g/cm3的多官能度丙烯酸酯单体 10-35
引发剂 0.5-1
阻聚剂 0.1-0.2
稳定剂 0.1-0.5
易降解型表面活性剂 3-10；
所述的密度小于1g/cm3的单官能度丙烯酸酯单体选自丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯中的至少一种；
所述的密度小于1g/cm3的多官能度丙烯酸酯选自壬二醇二丙烯酸酯、癸二醇二丙烯酸酯中的至少一种；
所述的易降解型表面活性剂制备方法为：按照质量百分比计，将15-20的间苯二甲酸双羟乙酯磺酸钠、20-30的马来酸酐、20-30的聚乙二醇、15-25的脂肪族二元胺、20-30的脂肪族二元酸加入反应釜，在150-250℃下进行缩聚反应，制得易降解型表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的一种可高效回收型浸渗密封材料，其特征在于，所述的引发剂是过氧化二碳酸二异丙酯。
3.根据权利要求1所述的可高效回收型浸渗密封材料，其特征在于，所述的阻聚剂为苯醌、萘醌、蒽醌、2,6-二丁基对甲苯酚、苦味酸、4-甲氧基苯酚中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种可高效回收型浸渗密封材料，其特征在于，所述的稳定剂是乙二胺四乙酸。
5.根据权利要求1所述的一种可高效回收型浸渗密封材料，其特征在于，所述的脂肪族二元胺为对丁二胺、戊二胺、己二胺中至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种可高效回收型浸渗密封材料，其特征在于：所述脂肪族二元酸为丁二酸、己二酸、癸二酸中的至少一种。
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