CN114891161A - 一种浆状复合材料及其制备方法和模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种浆状复合材料,按照质量百分含量包括：55％～85％的A组分、8％～28％的固体填料、2％～10％悬浮剂和2％～10％的助剂；所述A组分按照质量百分含量包括：70％～90％的环氧丙烯酸酯溶液、3％～17％的聚氨酯预聚体、3％～9％的引发剂和2％～6％的促进剂。本发明还公开所述浆状复合材料的制备方法及使用所述浆状复合材料制作的模具。本发明公开的浆状复合材料，可以可常温固化成型；使用本发明公开的浆状复合材料制作模具，制作效率好、制作成本低，制作的模具强度高，形变量小，尺寸精度高，抗吸湿性能好，满足铸造用模具的反复使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及铸造辅材技术领域，具体涉及一种浆状复合材料及其制备方法和模具。
背景技术
在铸造行业中，普遍使用木制模具和金属模具。木制模具制造成本低，但在频繁使用过程中易变形、受潮、损坏等。金属模具制作成本高、制作周期长，且存在加工成型技术要求高的限制条件。
近年来，对着3D打印技术在各行各业的发展，可以使用PLA材料直接通过FDM技术打印模具，但使用此方法成型效率低、制作成本高。
发明内容
基于此，为了解决铸造用模具制作成本高、制作效率低、易变形、易损毁的技术问题，本发明提供一种可常温固化成型的浆状复合材料及其制备方法和模具。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种浆状复合材料,按照质量百分含量，包括：55％～85％的A组分、8％～28％的固体填料、2％～10％悬浮剂和2％～10％的助剂；所述A组分，按照质量百分含量，包括：70％～90％的环氧丙烯酸酯溶液、3％～17％的聚氨酯预聚体、3％～9％的引发剂和2％～6％的促进剂。
进一步地，所述固体填料为白刚玉、板状刚玉、镁铝尖晶石、石英粉、滑石粉、M45莫来石、PMMA中的至少一种。
进一步地，所述悬浮剂为白炭黑、凹凸棒土、膨润土中的至少一种。
进一步地，所述助剂为六偏磷酸钠、聚羧酸、三聚磷酸钠中的至少一种。
进一步地，所述环氧丙烯酸酯溶液，按照质量百分含量，包括：35％～65％的环氧树脂、0.2％～0.8％的阻聚剂、0.2％～0.8％的催化剂、15％～45％的丙烯酸和4％～34％的活性稀释剂。
进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的至少一种。
进一步地，所述阻聚剂为对苯二酚。
进一步地，所述催化剂为N,N-二甲基苯胺、三乙醇胺、苄基三甲基氯化铵中的至少一种。
进一步地，所述活性稀释剂为甲基丙烯酸甲酯。
进一步地，所述聚氨酯预聚体，按照质量百分含量，包括：45.0％～55.0％的聚醚二元醇、44.0％～54.0％的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和0.5％～1.5％稳定剂。
进一步地，所述稳定剂为苯磺酰氯。
进一步地，所述引发剂为过氧化苯甲酰。
进一步地，所述促进剂为辛酸亚锡。
第二方面，本申请还提供一种制备方法，应用于上述任意所述的浆状复合材料，包括如下步骤：
S1.将所述环氧丙烯酸酯溶液、所述引发剂和所述促进剂依次加入到分散釜中，搅拌分散；
S2.将所述固体填料、所述悬浮剂和所述助剂加入到所述分散釜中，搅拌分散；
S3.将所述聚氨酯预聚体加入到所述分散釜中，搅拌分散，制得所述浆状复合材料。
进一步地，在S3步骤，所述固体填料、所述悬浮剂和所述助剂按照顺序依次加入。
第三方面，本申请还提供一种模具，使用上述任意所述的浆状复合材料制作而成。
本发明方法与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明公开的浆状复合材料，可常温固化成型，其成型后具有优良的力学性能和抗湿性能，拉伸强度＞90MPa，压缩强度＞110MPa,断裂伸长率＞7％，体积收缩率＞0.25％。使用本发明公开的浆状复合材料制作模具，制作效率好、制作成本低，制作的模具强度高，形变量小，尺寸精度高，抗吸湿性能好，满足铸造用模具的反复使用需求。
附图说明
无
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。实施例中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的目的之一在于公开一种浆状复合材料,所公开的浆状复合材料按照质量百分含量计，包括：55％～85％的A组分、8％～28％的固体填料、2％～10％悬浮剂和2％～10％的助剂。具体地，A组分，按照质量百分含量，包括：70％～90％的环氧丙烯酸酯溶液、3％～17％的聚氨酯预聚体、3％～9％的引发剂和2％～6％的促进剂；固体填料为白刚玉、板状刚玉、镁铝尖晶石、石英粉、滑石粉、M45莫来石、PMMA中的至少一种；悬浮剂为白炭黑、凹凸棒土、膨润土中的至少一种；助剂为六偏磷酸钠、聚羧酸、三聚磷酸钠中的至少一种。
本发明的目的之二在于公开上述浆状复合材料的制备方法，包括如下步骤：
S1.预制环氧丙烯酸酯溶液。
具体地，环氧丙烯酸酯溶液按照质量百分含量，包括：35％～65％的环氧树脂、0.2％～0.8％的阻聚剂、0.2％～0.8％的催化剂、15％～45％的丙烯酸和4％～34％的活性稀释剂。其预制方法包括如下步骤：
S1.1将环氧树脂和阻聚剂依次抽入反应釜中，开动搅拌并升温至55～60℃；
S1.2反应釜中缓慢加入混有催化剂的丙烯酸溶液，45min～60min加完；继续升温至90℃～100℃，保温2.5h～3.0h；
S1.3降温至55℃～60℃，缓慢加入活性稀释剂，继续搅拌降温，降温至30℃以下停止搅拌，即得到环氧丙烯酸酯溶液。
S2.预制聚氨酯预聚体。
具体地，聚氨酯预聚体按照质量百分含量，包括：45.0％～55.0％的聚醚二元醇、44.0％～54.0％的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和0.5％～1.5％稳定剂。其预制方法包括如下步骤：
S2.1将聚醚二元醇抽入搪瓷反应釜中，搅拌并升温至115℃～125℃后，停止搅拌，减压脱水2.5h～3.0h；
S2.2降温至55℃～60℃后，通入氮气保护，并缓慢加入4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯；
S2.3缓慢升温至85℃～90℃后，搅拌反应1.5h～2.0h；
S2.4加入稳定剂搅拌，抽真空脱泡，即得聚氨酯预聚体。
S3.环氧丙烯酸酯溶液、引发剂和促进剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散10min～20min。
S4.将固体填料、悬浮体系和助剂体系依次加入到高速分散釜中，搅拌分散15min～30min。
S5.将聚氨酯预聚体加入到高速分散釜中，搅拌分散10min～20min。
S6.搅拌出料，即得浆状复合材料。
需要说明的是，可以按照S1至S2步骤提前预制环氧丙烯酸酯溶液和聚氨酯预聚体；在使用前，可以按照S3至S6步骤在使用现场进行浆状复合材料的制备。
本发明的目的之三在于公开一种使用上述浆状复合材料制作的模具，将上述浆状复合材料缓慢注入制模装置内，常温静置36h～72h后拆除该制模装置，即得到满足铸造反复使用需求及优良力学性能和抗湿性能的模具。
实施例一
一种浆状复合材料，原料为700kgA组分、180kg固体填料、60kg悬浮剂和60kg助剂。本实施例中，A组分具体为560kg环氧丙烯酸酯溶液、70kg聚氨酯预聚体、42kg引发剂和28kg促进剂，固体填料具体为重量比1:1的白刚玉和M45莫来石，悬浮剂具体为凹凸棒土，助剂具体为六偏磷酸钠；并且，引发剂具体为过氧化苯甲酰，促进剂具体为辛酸亚锡。
本实施例浆状复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
S1.将560kg环氧丙烯酸酯溶液、42kg引发剂和28kg促进剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散20min；
S2.将180kg固体填料、60kg悬浮剂和60kg助剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散25min；
S3.将70kg聚氨酯预聚体加入到高速分散釜中，搅拌分散20min；
S4.搅拌出料，即得本实施例浆状复合材料。
另外，在制备本实施例浆状复合材料前，需要先预制环氧丙烯酸酯溶液和聚氨酯预聚体。
具体地，环氧丙烯酸酯溶液的预制方法，包括如下步骤：
S1.将500kg环氧树脂和5kg阻聚剂依次抽入反应釜中，开动搅拌并升温至60℃；
S2.反应釜中缓慢加入混有5kg催化剂的丙烯酸溶液300kg，45min～50min加完；继续升温至93℃，保温2.5h；
S3.降温至60℃，缓慢加入190kg活性稀释剂，继续搅拌降温，降温至30℃以下停止搅拌，即得环氧丙烯酸酯溶液。
需要说明的是，本实施例中，环氧树脂为双酚A型环氧树脂，阻聚剂为对苯二酚，催化剂为三乙醇胺，活性稀释剂为甲基丙烯酸甲酯。
聚氨酯预聚体的预制方法，包括如下步骤：
S1.将500kg聚醚二元醇抽入搪瓷反应釜中，搅拌并升温至120℃后，停止搅拌，减压脱水3.0h；
S2.降温至60℃后，通入氮气保护，并缓慢加入490kg的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯；
S3.缓慢升温至90℃后，搅拌反应2.0h；
S4.加入10kg稳定剂搅拌，抽真空脱泡，即得聚氨酯预聚体。
需要说明的是，本实施例中，稳定剂为苯磺酰氯。
实施例二
一种浆状复合材料，原料为650kgA组分、250kg固体填料、50kg悬浮剂和50kg助剂。本实施例中，A组分具体为552.5kg环氧丙烯酸酯溶液、65kg聚氨酯预聚体、19.5kg引发剂和13kg促进剂，固体填料具体为重量比1:1的镁铝尖晶石和石英粉，悬浮剂具体为白炭黑，助剂具体为聚羧酸；并且，引发剂具体为过氧化苯甲酰，促进剂具体为辛酸亚锡。
本实施例浆状复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
S1.将552.5kg环氧丙烯酸酯溶液、19.5kg引发剂和13kg促进剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散15min；
S2.将250kg固体填料、50kg悬浮剂和50kg助剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散30min；
S3.将65kg聚氨酯预聚体加入到高速分散釜中，搅拌分散20min；
S4.搅拌出料，即得本实施例浆状复合材料。
另外，在制备本实施例浆状复合材料前，需要先预制环氧丙烯酸酯溶液和聚氨酯预聚体。
具体地，环氧丙烯酸酯溶液的预制方法，包括如下步骤：
S1.将600kg环氧树脂和6kg阻聚剂依次抽入反应釜中，开动搅拌并升温至55℃；
S2.反应釜中缓慢加入混有4kg催化剂的丙烯酸溶液250kg，55min～60min加完；继续升温至95℃，保温3h；
S3.降温至60℃，缓慢加入140kg活性稀释剂，继续搅拌降温，降温至30℃以下停止搅拌，即得环氧丙烯酸酯溶液。
需要说明的是，本实施例中，环氧树脂为双酚F型环氧树脂，阻聚剂为对苯二酚，催化剂为N,N-二甲基苯胺，活性稀释剂为甲基丙烯酸甲酯。
聚氨酯预聚体的预制方法，包括如下步骤：
S1.将550kg聚醚二元醇抽入搪瓷反应釜中，搅拌并升温至125℃后，停止搅拌，减压脱水2.8h；
S2.降温至58℃后，通入氮气保护，并缓慢加入440kg的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯；
S3.缓慢升温至85℃后，搅拌反应1.6h；
S4.加入10kg稳定剂搅拌，抽真空脱泡，即得聚氨酯预聚体。
需要说明的是，本实施例中，稳定剂为苯磺酰氯。
实施例三
一种浆状复合材料，原料为750kgA组分、150kg固体填料、60kg悬浮剂和40kg助剂。本实施例中，A组分具体为562.5kg环氧丙烯酸酯溶液、112.5kg聚氨酯预聚体、37.5kg引发剂和37.5kg促进剂，固体填料具体为重量比1:1的滑石粉和PMMA，悬浮剂具体为凹凸棒土，助剂具体为六偏磷酸钠；并且，引发剂具体为过氧化苯甲酰，促进剂具体为辛酸亚锡。
本实施例浆状复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
S1.将562.5kg环氧丙烯酸酯溶液、37.5kg引发剂和37.5kg促进剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散18min；
S2.将150kg固体填料、60kg悬浮剂和40kg助剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散26min；
S3.将112.5kg聚氨酯预聚体加入到高速分散釜中，搅拌分散18min；
S4.搅拌出料，即得本实施例浆状复合材料。
另外，在制备本实施例浆状复合材料前，需要先预制环氧丙烯酸酯溶液和聚氨酯预聚体。
具体地，环氧丙烯酸酯溶液的预制方法，包括如下步骤：
S1.将600kg环氧树脂和7kg阻聚剂依次抽入反应釜中，开动搅拌并升温至60℃；
S2.反应釜中缓慢加入混有3kg催化剂的丙烯酸溶液300kg，50min～55min加完；继续升温至100℃，保温2.6h；
S3.降温至60℃，缓慢加入90kg活性稀释剂，继续搅拌降温，降温至30℃以下停止搅拌，即得环氧丙烯酸酯溶液。
需要说明的是，本实施例中，环氧树脂为双酚F型环氧树脂，阻聚剂为对苯二酚，催化剂为苄基三甲基氯化铵，活性稀释剂为甲基丙烯酸甲酯。
聚氨酯预聚体的预制方法，包括如下步骤：
S1.将480kg聚醚二元醇抽入搪瓷反应釜中，搅拌并升温至125℃后，停止搅拌，减压脱水3h；
S2.降温至60℃后，通入氮气保护，并缓慢加入510kg的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯；
S3.缓慢升温至90℃后，搅拌反应1.2h；
S4.加入10kg稳定剂搅拌，抽真空脱泡，即得聚氨酯预聚体。
需要说明的是，本实施例中，稳定剂为苯磺酰氯。
实施例四
一种浆状复合材料，原料为800kgA组分、100kg固体填料、70kg悬浮剂和30kg助剂。本实施例中，A组分具体为656kg环氧丙烯酸酯溶液、72kg聚氨酯预聚体、40kg引发剂和32kg促进剂，固体填料具体为重量比4:1的板状刚玉和镁铝尖晶石，悬浮剂具体为膨润土，助剂具体为三聚磷酸钠；并且，引发剂具体为过氧化苯甲酰，促进剂具体为辛酸亚锡。
本实施例浆状复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
S1.将656kg环氧丙烯酸酯溶液、40kg引发剂和32kg促进剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散15min；
S2.将100kg固体填料、70kg悬浮剂和30kg助剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散28min；
S3.将72kg聚氨酯预聚体加入到高速分散釜中，搅拌分散16min；
S4.搅拌出料，即得本实施例浆状复合材料。
另外，在制备本实施例浆状复合材料前，需要先预制环氧丙烯酸酯溶液和聚氨酯预聚体。
具体地，环氧丙烯酸酯溶液的预制方法，包括如下步骤：
S1.将550kg环氧树脂和5kg阻聚剂依次抽入反应釜中，开动搅拌并升温至57℃；
S2.反应釜中缓慢加入混有5kg催化剂的丙烯酸溶液350kg，50min～55min加完；继续升温至98℃，保温2.9h；
S3.降温至58℃，缓慢加入90kg活性稀释剂，继续搅拌降温，降温至30℃以下停止搅拌，即得环氧丙烯酸酯溶液。
需要说明的是，本实施例中，环氧树脂为双酚A型环氧树脂，阻聚剂为对苯二酚，催化剂为三乙醇胺，活性稀释剂为甲基丙烯酸甲酯。
聚氨酯预聚体的预制方法，包括如下步骤：
S1.将480kg聚醚二元醇抽入搪瓷反应釜中，搅拌并升温至118℃后，停止搅拌，减压脱水2.7h；
S2.降温至60℃后，通入氮气保护，并缓慢加入505kg的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯；
S3.缓慢升温至90℃后，搅拌反应1.9h；
S4.加入15kg稳定剂搅拌，抽真空脱泡，即得聚氨酯预聚体。
需要说明的是，本实施例中，稳定剂为苯磺酰氯。
实施例五
一种浆状复合材料，原料为770kgA组分、130kg固体填料、40kg悬浮剂和60kg助剂。本实施例中，A组分具体为608.3kg环氧丙烯酸酯溶液、92.4kg聚氨酯预聚体、30.8kg引发剂和38.5kg促进剂，固体填料具体为白刚玉，悬浮剂具体为重量比1:1的凹凸棒土和白炭黑，助剂具体为重量比2:1的六偏磷酸钠和聚羧酸；并且，引发剂具体为过氧化苯甲酰，促进剂具体为辛酸亚锡。
本实施例浆状复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
S1.将608.3kg环氧丙烯酸酯溶液、30.8kg引发剂和38.5kg促进剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散20min；
S2.将130kg固体填料、40kg悬浮剂和60kg助剂依次加入到高速分散釜中，搅拌分散30min；
S3.将92.4kg聚氨酯预聚体加入到高速分散釜中，搅拌分散19min；
S4.搅拌出料，即得本实施例浆状复合材料。
另外，在制备本实施例浆状复合材料前，需要先预制环氧丙烯酸酯溶液和聚氨酯预聚体。
具体地，环氧丙烯酸酯溶液的预制方法，包括如下步骤：
S1.将550kg环氧树脂和5kg阻聚剂依次抽入反应釜中，开动搅拌并升温至60℃；
S2.反应釜中缓慢加入混有5kg催化剂的丙烯酸溶液300kg，55min～60min加完；继续升温至100℃，保温2.5h；
S3.降温至55℃，缓慢加入140kg活性稀释剂，继续搅拌降温，降温至30℃以下停止搅拌，即得环氧丙烯酸酯溶液。
需要说明的是，本实施例中，环氧树脂为重量比1:1的双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂，阻聚剂为对苯二酚，催化剂为重量比1:1的三乙醇胺和苄基三甲基氯化铵，活性稀释剂为甲基丙烯酸甲酯。
聚氨酯预聚体的预制方法，包括如下步骤：
S1.将530kg聚醚二元醇抽入搪瓷反应釜中，搅拌并升温至115℃后，停止搅拌，减压脱水3h；
S2.降温至60℃后，通入氮气保护，并缓慢加入462kg的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯；
S3.缓慢升温至90℃后，搅拌反应2h；
S4.加入8kg稳定剂搅拌，抽真空脱泡，即得聚氨酯预聚体。
需要说明的是，本实施例中，稳定剂为苯磺酰氯。
将实施例一至实施例五中浆状复合材料分别缓慢注入相同的制模装置内，常温静置36h后拆除制模装置，制得对应模具样块，对样块进行测试，检测结果如表1所示。从检测结果可知，采用本发明公开的浆状复合材料制得的模具强度高，形变量小，尺寸精度高，抗吸湿性能好，满足铸造用模具的反复使用需求。
表1样块检测结果
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种浆状复合材料，其特征在于，按照质量百分含量，包括：55％～85％的A组分、8％～28％的固体填料、2％～10％悬浮剂和2％～10％的助剂；
所述A组分，按照质量百分含量，包括：70％～90％的环氧丙烯酸酯溶液、3％～17％的聚氨酯预聚体、3％～9％的引发剂和2％～6％的促进剂。
2.根据权利要求1所述的浆状复合材料，其特征在于，所述固体填料为白刚玉、板状刚玉、镁铝尖晶石、石英粉、滑石粉、M45莫来石、PMMA中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的浆状复合材料，其特征在于，所述悬浮剂为白炭黑、凹凸棒土、膨润土中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的浆状复合材料，其特征在于，所述助剂为六偏磷酸钠、聚羧酸、三聚磷酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的浆状复合材料，其特征在于，所述环氧丙烯酸酯溶液，按照质量百分含量，包括：35％～65％的环氧树脂、0.2％～0.8％的阻聚剂、0.2％～0.8％的催化剂、15％～45％的丙烯酸和4％～34％的活性稀释剂。
6.根据权利要求5所述的浆状复合材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的至少一种；所述阻聚剂为对苯二酚；所述活性稀释剂为甲基丙烯酸甲酯。
7.根据权利要求5所述的浆状复合材料，其特征在于，所述催化剂为N,N-二甲基苯胺、三乙醇胺、苄基三甲基氯化铵中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的浆状复合材料，其特征在于，所述聚氨酯预聚体，按照质量百分含量，包括：45.0％～55.0％的聚醚二元醇、44.0％～54.0％的4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯和0.5％～1.5％稳定剂。
9.根据权利要求8所述的浆状复合材料，其特征在于，所述稳定剂为苯磺酰氯。
10.根据权利要求1所述的浆状复合材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化苯甲酰；所述促进剂为辛酸亚锡。
11.一种制备方法，应用于如权利要求1-10任一项所述的浆状复合材料，其特征在于，包括如下步骤：
将所述环氧丙烯酸酯溶液、所述引发剂和所述促进剂依次加入到分散釜中，搅拌；
将所述固体填料、所述悬浮剂和所述助剂加入到所述分散釜中，搅拌分散；
将所述聚氨酯预聚体加入到所述分散釜中，搅拌分散，制得所述浆状复合材料。
12.一种模具，其特征在于，使用如权利要求1-10任一项所述的浆状复合材料制作而成。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1083082A (zh) * | 1992-07-09 | 1994-03-02 | 希巴-盖吉股份公司 | 固化性环氧树脂悬浮液 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1083082A (zh) * | 1992-07-09 | 1994-03-02 | 希巴-盖吉股份公司 | 固化性环氧树脂悬浮液 |
| CN1125453A (zh) * | 1993-06-18 | 1996-06-26 | 汉克尔股份两合公司 | 异氰酸酯/多元醇-铸模树脂 |
| CN102585169A (zh) * | 2011-01-04 | 2012-07-18 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 环氧树脂粘结剂、铸造混合物、铸造成型体、浇铸金属制品的方法以及由其获得的铸件 |
| CN102581216A (zh) * | 2011-01-04 | 2012-07-18 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 双组分环氧树脂粘结剂、包含其的铸造混合物、铸造成型体、以及浇铸金属制品的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 庄彩虹等: ""环氧丙烯酸酯树脂的制备及其聚氨酯改性"", 《中南大学学报（自然科学版）》, vol. 43, no. 7, pages 2574 - 2579 * |
| 李广宇等: "《胶黏剂原材料手册》", 国防工业出版社, pages: 652 - 653 * |
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