[發(fā)明專利]消失模鑄造用改性可發(fā)性聚苯乙烯共聚顆粒及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310463158.8
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103483490A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華嘯威;許銘;吳鈞;楊琪;項(xiàng)汛;郭慶;陳海燕
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫興達(dá)泡塑新材料股份有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/14;C08K3/32;C08L25/14;C08L51/00;B22C9/04
• 代理公司: 無錫大揚(yáng)專利事務(wù)所(普通合伙) 32248
• 代理人: 郭豐海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑄造模具的生產(chǎn)原料及其制備方法。具體說，是鑄造過程中，用來制造消失模的改性可發(fā)性聚苯乙烯共聚顆粒及其制備方法，特別適用于汽車零部件的鑄造。

背景技術(shù)

消失模鑄造又稱為干砂實(shí)型負(fù)壓鑄造，是目前國際上最先進(jìn)的鑄造工藝之一，被譽(yù)為鑄造史上的一次“革命”，國內(nèi)外稱之為21世紀(jì)綠色鑄造。

消失模鑄造是采用易汽化的泡沫塑料（最常見的是可發(fā)性聚苯乙烯）來制作模樣的，模樣不僅決定鑄件的形狀、尺寸，而且參與澆注過程中一系列物理化學(xué)變化。因此，模樣材料的性能成為影響鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵因素。雖然，采用可發(fā)性聚苯乙烯進(jìn)行消失模鑄造與傳統(tǒng)砂型鑄造相比具有很多的優(yōu)點(diǎn)，但是當(dāng)澆注溫度大于900℃時，可發(fā)性聚苯乙烯會受熱分解產(chǎn)生大量的碳渣殘存于模樣消失后的模殼型腔內(nèi)，從而增加了鑄件中碳的含量，使得鑄件的力學(xué)性能受到很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是提供一種消失模鑄造用改性可發(fā)性聚苯乙烯共聚顆粒，這種共聚顆粒，在高溫下不會分解生成碳渣，不會對鑄件的力學(xué)性能造成影響。

本發(fā)明要解決的另一個問題是提供一種制備消失模鑄造用改性可發(fā)性聚苯乙烯共聚顆粒的方法。

為解決上述問題，采取以下方案：

本發(fā)明的消失模鑄造用改性可發(fā)性聚苯乙烯共聚顆粒，其特征在于包括以下重量份數(shù)的原料：苯乙烯80~100份；脫鹽水100~120份；甲基丙烯酸甲酯5~15份；MBS樹脂1~3份；磷酸鈣1.5~2.5份；過氧化苯甲酰0.3~0.5份；過氧化苯甲酸叔丁酯0.1~0.3份；聚乙烯蠟0.1~0.3份；石油醚5~7份；表面活性劑0.2~0.4份。所述MBS樹脂是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。

其中：所述甲基丙烯酸甲酯在20℃時的粘度為0.6cP，偶極矩為1.6~1.97D；所述MBS樹脂為白色粉末狀，其40目通過率≥98%，揮發(fā)份≤1.5%；所述聚乙烯蠟是粒狀或粉末狀的低分子量的聚烯烴，其分子量范圍在1000~3500之間，分子量分散指數(shù)≤2.0；所述表面活性劑為硬脂酸三甘油酯。

制備消失模鑄造用改性可發(fā)性聚苯乙烯共聚顆粒的方法依次包括以下步驟：

先將脫鹽水倒入反應(yīng)釜內(nèi)，在均勻攪拌的同時，依次加入磷酸鈣、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、MBS樹脂（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物）、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、聚乙烯蠟，并按照0.5-1.0℃/分鐘的升溫速度對反應(yīng)釜進(jìn)行加溫；當(dāng)溫度升至85~90℃時，恒溫保持400~520分鐘，使物料形成粒徑為16~40目的顆粒；

之后，加入石油醚，并繼續(xù)對反應(yīng)釜加溫，使反應(yīng)釜的溫度達(dá)到120~130℃、壓力達(dá)到0.60~0.70MPa，并在此溫度和壓力下保持300~420分鐘；

之后，停止加溫，采用夾套冷卻方法對反應(yīng)釜進(jìn)行降溫，使反應(yīng)釜內(nèi)的物料溫度降至40℃以下；

之后，采用離心式過濾機(jī)對物料進(jìn)行過濾，濾除物料中的水份，并用熱空氣氣流對經(jīng)過濾的物料進(jìn)行干燥處理；

最后，加入表面活性劑，并進(jìn)行均勻攪拌，得到適于汽車鑄造消失模用途的改性可發(fā)性聚苯乙烯共聚顆粒。

采取上述方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的消失模鑄造用改性可發(fā)性聚苯乙烯共聚顆粒是由苯乙烯、脫鹽水、甲基丙烯酸甲酯、MBS樹脂（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物）、磷酸鈣等制成，由于含有甲基丙烯酸甲酯及MBS樹脂等原料，使得聚合物的結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。丙烯酸酯鏈節(jié)在高溫下是拉鏈?zhǔn)椒纸猓湟咨傻头肿拥囊后w和氣體，容易引出，不會在模殼型腔內(nèi)殘留，從而可減低鑄件中碳的含量，不會影響鑄件的力學(xué)性能。另外，選用MBS樹脂（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物）還可改善模樣制備的融結(jié)性能和剛性，從而提高鑄件的表面光潔度。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例一

選取80份的苯乙烯、100份的脫鹽水、甲基丙烯酸甲酯5份、MBS（甲基丙烯甲酯—丁二烯—苯乙烯樹脂）1份、1.5份的磷酸鈣、0.3份的過氧化苯甲酰、0.1份的過氧化苯甲酸叔丁酯、0.1份的聚乙烯蠟、5份的石油醚、0.2份的表面活性劑。其中，所述表面活性劑為硬脂酸三甘油酯。