[發(fā)明專利]一種改性不銹鋼粉末注射成型喂料及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110726332.8 | 申請(qǐng)日： | 2021-06-29 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113458384B | 公開（公告）日： | 2023-04-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 任鳳梅;韓濤;焦珊珊;馬海紅;周正發(fā);徐衛(wèi)兵 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 合肥工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B22F1/107 | 分類號(hào)： | B22F1/107;B22F3/22 |
| 代理公司： | 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 朱艷 |
| 地址： | 230009 安*** | 國(guó)省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 改性 不銹鋼 粉末 注射 成型 喂料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提出一種改性不銹鋼粉末注射成型喂料及其制備方法，按質(zhì)量份計(jì)，該注射成型喂料包括92～95份的改性不銹鋼粉末、3～4.5份的接枝聚合物和2～3.5份的石蠟。本發(fā)明以合成的帶羧基的聚丙烯酸酯型超分散劑改性不銹鋼粉末，超分散劑的錨固基團(tuán)羧基可以與不銹鋼粉末表面羥基產(chǎn)生相互作用，形成緊密連接，其溶劑化鏈可以使粉末之間產(chǎn)生空間位阻作用，改善粉末團(tuán)聚，使粉末在喂料混煉時(shí)可以混合均勻。同時(shí)丙烯酸酯溶劑化鏈在混煉時(shí)與接枝聚合物側(cè)鏈相互作用，提高喂料組分的相容性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于金屬粉末注射成型技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種改性不銹鋼粉末注射成型喂料及其制備方法。
背景技術(shù)
金屬注射成型(Metal?Powder?Injection?Molding，簡(jiǎn)稱MIM)是一種使用金屬粉末快速制造復(fù)雜幾何形狀零件的凈成型技術(shù)，與傳統(tǒng)工藝相比，具有精度高、組織均勻、性能優(yōu)異，生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)療器械、辦公設(shè)備、汽車、機(jī)械、兵器及航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。
金屬粉末注射成型發(fā)展了多種粘結(jié)劑體系，但性能差異較大。蠟基體系由于其熔點(diǎn)和粘度低、潤(rùn)濕性好及分子鏈短的特點(diǎn)，常被用作熱塑性體系的主要成分；水溶性粘結(jié)劑使用水作為溶劑，是一類環(huán)境友好型的粘結(jié)劑，但其粉末裝載量低，坯體易發(fā)生變形；凝膠粘結(jié)劑體系脫脂速率快，但生坯力學(xué)強(qiáng)度及保型性差。熱塑性粘結(jié)劑具有更好的流動(dòng)性和可塑性而被廣泛應(yīng)用。
由于粘結(jié)劑中的高分子組分與粉末的相容性較差，同時(shí)喂料在混煉過程出現(xiàn)的粉末團(tuán)聚問題，都對(duì)最后產(chǎn)品的保型性有著影響。因此改善粉末團(tuán)聚，增加喂料組分的流動(dòng)性和喂料密度，減少坯體內(nèi)孔洞缺陷，同時(shí)提高生坯的強(qiáng)度，是急需解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提出一種改性不銹鋼粉末注射成型喂料及其制備方法，用聚丙烯酸酯型超分散劑對(duì)不銹鋼粉末進(jìn)行表面改性處理，然后用經(jīng)表面改性處理的不銹鋼粉末與接枝聚合物粘結(jié)劑結(jié)合，以改善不銹鋼粉末的團(tuán)聚問題，增加粉末與粘結(jié)劑之間的相容性和流動(dòng)性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他目的，本發(fā)明提出一種改性不銹鋼粉末注射成型喂料，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括92～95份的改性不銹鋼粉末、3～4.5份的接枝聚合物和2～3.5份的石蠟。
優(yōu)選地，所述改性不銹鋼粉末為經(jīng)超分散劑改性的改性不銹鋼粉末，所述超分散劑包括羧基錨固基團(tuán)和聚丙烯酸酯溶劑化鏈。
優(yōu)選地，所述超分散劑由丙烯酸酯單體、含羧基的功能單體、N，N-二甲基甲酰胺、引發(fā)劑偶氮二異丁腈和鏈轉(zhuǎn)移劑十二硫醇反應(yīng)制備。
優(yōu)選地，所述接枝聚合物為聚乙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯，聚乙烯接枝馬來酸酐，聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯，聚丙烯接枝馬來酸酐中的一種。
此外，本發(fā)明還提供一種改性不銹鋼粉末注射成型喂料的制備方法，包括以下步驟：
S1將丙烯酸酯單體、含羧基的功能單體和N，N-二甲基甲酰胺混合共聚，獲得超分散劑；
S2用超分散劑對(duì)不銹鋼粉末表面進(jìn)行處理，獲得改性不銹鋼粉；
S3將接枝聚合物、石蠟及改性不銹鋼粉末一起置于密煉機(jī)中混煉，獲得改性不銹鋼粉末注射成型喂料。優(yōu)選地，所述分散劑為陰離子型高分子化合物。
優(yōu)選地，步驟S1包括：
S11將丙烯酸酯單體、含羧基的功能單體和N，N-二甲基甲酰胺充分混合得到一混合物；
S12將混合物分成兩份，其中一份加入三口燒瓶中，通入氮?dú)馀懦隹諝猓硪环葜屑尤胍l(fā)劑偶氮二異丁腈和鏈轉(zhuǎn)移劑十二硫醇，然后通過恒壓漏斗將其緩慢滴入三口燒瓶中，70～80℃恒溫反應(yīng)7～8h得一反應(yīng)產(chǎn)物；
S13將反應(yīng)產(chǎn)物加入甲醇和去離子水中，沉淀出聚合物，聚合物經(jīng)甲醇和去離子水洗滌并干燥后，獲得超分散劑。
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