[發明專利]一種填料模型材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010021454.2
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111205656B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 蔡卓弟;譚世芝;周燕雪;徐勇軍
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: C08L91/06
• 分類號: C08L91/06;C08L83/04;C08L93/04;C08L25/06;C08L89/00;C08L5/00;C08L23/08;C08K3/04;B22C7/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林德強

本發明公開了一種填料模型材料及其制備方法。這種填料模型材料包括以下質量百分比的組分：礦物蠟30％～50％，天然蠟10％～20％，增粘樹脂10％～30％，膠體電解質5％～15％，高分子聚合物1％～5％，大豆粉10％～30％。本發明的填料模型材料具有表面光潔度高，收縮小，強度大，熱膨脹系數小，灰分低的優點，可滿足大型熔模鑄件和較復雜的機械鑄件等高表面質量和高尺寸精度的要求。

技術領域

本發明涉及熔模精密鑄造技術領域，特別是涉及一種填料模型材料及其制備方法。

背景技術

熔模鑄造是幾百年來最廣泛使用的工藝。在該鑄造技術中，在形成耐火模具的內腔中使用通常由蠟制成的模型。熔模鑄造的工作效率很大程度上取決于一次性模型材料的質量，因為其表面質量和尺寸特性會被轉移到陶瓷外殼上，從而影響到最后的鑄件。熔模精密鑄造初期使用的是多為非填料型熔模精密鑄造蠟，后期隨著更大模型和更復雜的鑄件的出現，非填料型熔模精密鑄造蠟已無法滿足鑄件高表面質量和高尺寸精度的要求，填料模型材料開始得到了應用。

通過在模型材料中加入填料，可有效的提高模型材料的性能并解決普通的熔模精密鑄造蠟存在的問題。如何選擇合適的填料，成為了本領域工作者關注的熱點問題。

發明內容

為了克服現有技術存在的問題，本發明的目的之一在于提供一種以大豆粉為填料的填料模型材料，本發明的目的之二在于提供這種填料模型材料的制備方法。

本發明的發明構思如下：大豆是一種天然產物，因為它在不同的工業中使用，也可被認為是一種工業材料。大豆中含有大量不同的化學物質，通過添加大豆可將各種化學物質混合到鑄造蠟中，這些都是對環境安全無毒的化學物質。與目前使用的模型材料的添加劑相比，大豆的成本非常低廉。大豆的密度適中，可燃且灰分很低。大豆是富含蛋白質的材料(最多約為40％)，而大豆蛋白具有熱塑性，這意味著它符合模型材料物理特性。因此，將大豆作為填料引入到精密鑄造模型材料中，具備可行性和較大的市場前景。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：

本發明提供了一種以大豆粉為填料的填料模型材料。

一種填料模型材料，包括以下質量百分比的組分：礦物蠟30％～50％，天然蠟10％～20％，增粘樹脂10％～30％，膠體電解質5％～15％，高分子聚合物1％～5％，大豆粉10％～30％。

優選的，這種填料模型材料中，礦物蠟選自石蠟、地蠟、褐煤蠟中的至少一種；進一步優選的，礦物蠟選自石蠟、褐煤蠟中的至少一種。石蠟可選用56#石蠟、58#石蠟、60#石蠟、62#石蠟、64#石蠟、66#石蠟中的至少一種。在本發明一些優選的具體實施方式中，石蠟選用64#石蠟。

優選的，這種填料模型材料中，天然蠟選自蜂蠟、小燭樹蠟、巴西棕櫚蠟、蟲白蠟中的至少一種；最優選的，天然蠟為蜂蠟。

優選的，這種填料模型材料中，增粘樹脂為氧化石墨烯改性松香樹脂；進一步優選的，增粘樹脂選用軟化點為90℃～105℃的氧化石墨烯改性松香樹脂。

優選的，這種填料模型材料中，膠體電解質選自阿拉伯膠、硅樹脂、硅橡膠、交聯聚乙烯吡咯烷酮中的至少一種；進一步優選的，膠體電解質選自阿拉伯膠、硅樹脂中的至少一種。

優選的，這種填料模型材料中，高分子聚合物選自聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、乙烯丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一種；進一步優選的，高分子聚合物選自聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中的至少一種。

優選的，這種填料模型材料中，大豆粉的粒徑小于100μm。

優選的，這種填料模型材料中，大豆粉的蛋白質含量為30％～38％。

優選的，這種填料模型材料中，大豆粉的含油量為20％～30％。