[發(fā)明專利]一種金屬粉末注射成型用高循環(huán)使用喂料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910013633.9 | 申請日： | 2019-01-03 |
| 公開（公告）號： | CN109794601A | 公開（公告）日： | 2019-05-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉相權(quán) | 申請（專利權(quán)）人： | 深圳市眾德祥科技有限公司 |
| 主分類號： | B22F1/00 | 分類號： | B22F1/00 |
| 代理公司： | 深圳市鼎泰正和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44555 | 代理人： | 代春蘭 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市坪*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 喂料 制備 高循環(huán) 粘結(jié)劑 金屬粉末注射 成型 高聚物 注塑 熱塑性彈性體 雙螺桿擠出機(jī) 循環(huán)使用壽命 重量百分比 表面色澤 產(chǎn)品外觀 共聚甲醛 擠出造粒 金屬粉末 設(shè)備工藝 穩(wěn)定水平 脫脂 抗氧劑 偶聯(lián)劑 水口料 吸收劑 相容劑 黑紋 流痕 制件 配方 測試 優(yōu)化 | ||
一種金屬粉末注射成型用高循環(huán)使用喂料及其制備方法，其配方比例為：粘結(jié)劑總組分：共聚甲醛80?90wt.％，骨干高聚物2?10wt.％，熱塑性彈性體2?5wt.％，抗氧劑0.1?3wt.％，吸收劑0.1?1wt.％，相容劑0.1?5wt.％，偶聯(lián)劑0.1?5wt.％；所述粘結(jié)劑總組分與金屬粉末組分的重量百分比為1∶(10?11)；其制備方法為通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒；本發(fā)明從粘結(jié)劑的角度和設(shè)備工藝的角度進(jìn)行優(yōu)化，從而提高喂料的循環(huán)使用壽命，經(jīng)測試，本發(fā)明制備的高循環(huán)使用喂料注塑的制件，表面色澤均勻無黑紋和流痕，同時水口料循環(huán)次數(shù)高，后期脫脂率較高且能保持在一個穩(wěn)定水平，對產(chǎn)品外觀無不良影響。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及金屬粉末注射成型(MIM)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種金屬粉末注射成型用高循環(huán)使用喂料及其制備方法。
背景技術(shù)
金屬粉末注射成型是將塑料注射成形技術(shù)引入到粉末冶金領(lǐng)域而形成的一種全新的零部件加工技術(shù)。
由于目前此技術(shù)在實際的注塑階段中會產(chǎn)生大量的水口料，而金屬粉末注塑成型喂料中以高分子基材為主的粘結(jié)劑總組分對于決定水口料的循環(huán)壽命有著決定性的影響；目前市場上金屬粉末注射成型的喂料在經(jīng)過較高次數(shù)的循環(huán)使用后，尤其是對于水口占比比較大的制件，普遍導(dǎo)致喂料后期的使用過程中本身變硬變脆、流動性下降、產(chǎn)品脫脂困難等問題。因此提高喂料的循環(huán)使用壽命對于喂料的使用效率和降低材料成本有著巨大的意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種金屬粉末注射成型用高循環(huán)使用喂料及其制備方法，提高喂料的循環(huán)使用壽命，提高喂料的使用效率和降低材料成本。
本發(fā)明的工作原理是：通過以下兩種方式來制備金屬粉末注射成型用高循環(huán)壽命的喂料。從粘結(jié)劑的角度來講，通過選取經(jīng)過特殊的封端處理的聚甲醛樹脂來提高粘結(jié)劑體系的熱穩(wěn)定性，通過搭配性能更加優(yōu)良的不同功能的主副抗氧劑和甲醛吸收劑來提高喂料的循環(huán)壽命；另一方面，從設(shè)備工藝的角度來講，通過采取塑化更加均勻和物料停留時間更短的雙螺桿擠出機(jī)，同時通過選取嚙合效果更加優(yōu)異的螺桿組合來提高喂料的混煉效果。
本發(fā)明首先提供一種金屬粉末注射成型用高循環(huán)使用喂料，其配方包括：粘結(jié)劑總組分和金屬粉末組分，其中，粘結(jié)劑總組分按重量百分比算，包括以下各組分：共聚甲醛(POM)80-90wt.％，骨干高聚物2-10wt.％，熱塑性彈性體2-5wt.％，抗氧劑0.1-3wt.％，吸收劑0.1-1wt.％，相容劑0.1-5wt.％，偶聯(lián)劑0.1-5wt.％；所述粘結(jié)劑總組分與金屬粉末組分的重量百分比為1：(10-11)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述金屬粉末組分在本專利案例中優(yōu)選為316L金屬粉末，但實際應(yīng)用過程中本專利設(shè)計的粘結(jié)劑通用性較大，因此包括但不限于不銹鋼鐵粉和羰基鐵粉。金屬粉末的振實密度為4.2-5.0g/cm3，粒徑D50＝4-15μm。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述共聚甲醛在聚合階段經(jīng)過封端處理工藝，這樣對于提高喂料體系的熱穩(wěn)定性有很好的幫助。所述封端處理工藝包括采用六亞甲基二異氰酸酯(HDI)與共聚甲醛進(jìn)行反應(yīng)性擠出，并且六亞甲基二異氰酸酯的添加量在共聚甲醛的0.5％-1.0wt.％，采用此技術(shù)方案，測試共聚甲醛的熱重分析表明POM的分解溫度有明顯提高，同時測試POM熔體流動指數(shù)表明HDI沒有使得POM分子鏈產(chǎn)生支化甚至交聯(lián)，這對于喂料的流動性的又有了較好的保證。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述骨干高聚物為聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酰胺等骨干高聚物中的至少一種。對于此類粘結(jié)劑的要求比共聚甲醛更高的熱分解溫度，以利于此后在脫脂中使制件有更好的保型性。因此，進(jìn)一步可以優(yōu)選為聚乙烯和聚酰胺。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱塑性彈性體為TPR、TPU、TPE、SBS以及聚氨酯大類中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選的可以選用TPU和TPE，此類材料要求和骨干高聚物有很好的相容性，同時對于提高材料的流動性和相容性有一定的幫助。
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