[發明專利]一種光固化氧化鋯陶瓷漿料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011055620.7
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112159226A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 劉耀;江澤星
• 申請（專利權）人: 江西金石三維智能制造科技有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/634;C04B35/626
• 代理公司: 南昌金軒知識產權代理有限公司 36129
• 代理人: 孫文偉

本發明提供了一種光固化氧化鋯陶瓷漿料及其制備方法與應用，屬于功能陶瓷領域。本發明提供的光固化氧化鋯陶瓷漿料按重量份計，包括以下組分：改性氧化鋯粉末50?100份，偶聯劑30?80份，活性稀釋劑10?30份，光引發劑1?10份；所述改性氧化鋯粉末由氧化鋯粉末、表面改性劑和醇溶劑按照質量比50?80:1?10:50?60混合制得。最后將稀釋劑和引發劑進行真空攪拌，得到了光固化氧化鋯漿料。本發明通過用表面改性劑對氧化鋯粉進行改性，制備出了高固相、低粘度的陶瓷漿料。本發明還提供了該光固化氧化鋯漿料的制備方法及其在制備氧化鋯陶瓷零件中的應用。

技術領域

本發明涉及功能陶瓷技術領域，尤其涉及一種光固化氧化鋯漿料及其制備方法與應用。

背景技術

氧化鋯陶瓷具有高韌性、高抗彎強度和高耐磨性，優異的隔熱性能，熱膨脹系數接近于鋼等優點，因此被廣泛應用于結構陶瓷領域。然而，但是在高致密、高硬度的形狀復雜陶瓷異形件，由于陶瓷本身的脆性，加上制備的復雜模具增加了生產成本和周期，制約了它的發展。傳統的陶瓷坯體成型方法有干法成型、塑形成型和流態成型。這些方法都不能有效解決先進結構陶瓷材料的可靠性和成本問題。同時，傳統陶瓷制備工藝的排膠工藝和燒結工藝也無法滿足燒制高致密陶瓷的要求。

光固化是一種典型的光化學反應，它是在光的照射下引起物質分子中的電子分布發生變化，使分子處于激發態，激發態的分子發生化學反應而生成新的產物。在UV輻射下，引發劑被激發出自由基，而發生C＝C雙鍵反應，形成增長鏈，增長鏈進一步反應形成了聚合物鏈，最后形成交聯網狀結構。同時，光固化成為制備復雜、致密陶瓷的有效途途徑。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于用特殊的表面改性劑對氧化鋯粉體進行改性，有效低降低了樹脂與粉體的折射率差，制備出了高固相、低粘度的氧化鋯陶瓷漿料。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種光固化氧化鋯漿料，包括以下重量份數的組分：改性氧化鋯粉末50-100份，偶聯劑30-80份，活性稀釋劑10-30份，光引發劑1-10份；所述改性氧化鋯粉末由氧化鋯粉末、表面改性劑和醇溶劑按照質量比50-80:1-10:50-60混合制得。

優選地，所述氧化鋯粉末的粒徑為50-800nm。在本發明中，所述氧化鋯粉末的粒徑優選為100～500nm，更優選為200～400nm，更優選為250～350nm。本發明對所述氧化鋯粉末的來源沒有任何特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的市售商品即可。

在本發明中，所述醇溶劑優選包括乙醇。本發明對所述醇溶劑的來源沒有特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的醇溶劑即可。在本發明中，所述醇溶劑能夠起到稀釋作用。

在本發明中，所述表面改性劑優選包括硅烷偶聯劑。本發明對所述硅烷偶聯劑的種類沒有特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的硅烷偶聯劑即可，具體的，如KH550、KH560、KH570和KH792中的任意一種或多種。當所述偶聯劑為混合物時，本發明對所述混合物中各物質的質量比沒有特殊的限定，采用任何質量比的混合物均可。

在本發明中，將氧化鋯粉末、醇溶劑和表面改性劑混合，能夠使硅烷偶聯劑充分附著在氧化鋯粉末的表面，提高其表面活性，改進氧化鋯粉末在光固化漿料中的分散性。

本發明提供的光固化氧化鋯漿料包括60～68重量份的偶聯劑，優選為64～67份，更優選為65～66份。在本發明中，所述偶聯劑優選包括水性UV聚氨酯丙烯酸酯。在本發明中，所述水性UV聚氨酯丙烯酸酯具有較低的黏性(25℃下黏度為70～135CPS)，降低了光固化漿料的黏性，進而提高了光固化漿料的穩定性。本發明對所述偶聯劑的來源沒有特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的市售產品即可。