本發(fā)明涉及陶瓷高壓注漿成型模具制造領(lǐng)域,具體涉及一種制備砂漿的組合物、由其制備的砂漿、包含該砂漿的樹脂漿組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
高壓注漿成型工藝是現(xiàn)代衛(wèi)生陶瓷坯件制造工藝的趨勢,其具有勞動強(qiáng)度低、勞動效率高、自動化程度高等優(yōu)勢。高壓注漿成型模具一般采用多孔樹脂?!,F(xiàn)有的制造多孔樹脂模的方法制造的多孔樹脂模成本高、且由于強(qiáng)度非常高導(dǎo)致加工困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題,提供一種制備砂漿的組合物、由其制備的砂漿、包含該砂漿的樹脂漿組合物及其制備方法,使用該樹脂漿制造的多孔樹脂模成本低廉、強(qiáng)度適中、加工簡便且壽命和通氣量能達(dá)到生產(chǎn)要求。
為達(dá)成上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種用于制備砂漿的組合物,其組份按重量百分比包括:硅砂粉69-72%、18水合硫酸鋁0.06-0.065%,其余為水。
進(jìn)一步地,所述的硅砂粉粒度在5微米以下的占32-35%。
進(jìn)一步地,所述的水為蒸餾水,電導(dǎo)度值范圍為4-7。
使用上述的組合物制備而成的砂漿,濃度值范圍在330-340g/200ml,電導(dǎo)度值范圍在485-515。
一種用于制備樹脂漿的組合物,其組份按重量百分比包括:上述砂漿78-80%、815環(huán)氧樹脂15-17%、TAP促進(jìn)劑0.2-0.7%、其余為245環(huán)氧樹脂硬化劑。
利用上述組合物制備樹脂漿的方法,包括步驟1:將環(huán)境控制在以下參數(shù):溫度范圍在30-36℃,濕度范圍在40-70%;步驟2:按重量百分比稱取如權(quán)利要求5所述的組合物中各組份;步驟3:將稱取的砂漿降溫至23-25℃;步驟4:依次將砂漿、TAP促進(jìn)劑、245環(huán)氧樹脂硬化劑、815環(huán)氧樹脂倒入攪拌機(jī),時(shí)間控制在4min內(nèi);步驟5:攪拌17-20min,攪拌轉(zhuǎn)速250-500RPM。
本發(fā)明所述的技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù),取得的有益效果是:
1、硅砂粉微溶于水,也不與水反應(yīng),由于是正四面體,且晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,和水混合攪拌后,水分子顆粒被硅砂粉顆粒包裹,各水分子之間能形成微小通路,從而為多孔樹脂的制備建立骨架。
2、加入18水合硫酸鋁可以為硅砂粉懸濁液進(jìn)行電導(dǎo)率參數(shù)檢測,以確定微小水通路是否符合模具制作要求。
3、18水合硫酸鋁自帶結(jié)晶水,加熱后會慢慢失去結(jié)晶水。在模具澆注完成后,模具進(jìn)入干燥工序,此工序需要將原本在砂漿中形成的水分子通路,通過升溫干燥方式將水分子蒸發(fā),使硅砂漿和樹脂混合攪拌的原料內(nèi)部形成沒有水分子但是可以通過水分子的微小通道。此時(shí)的干燥溫度在34-37℃,硅砂漿和樹脂混合攪拌澆注后,溫度升高會導(dǎo)致樹脂固化速度加快,當(dāng)硅砂漿中微孔內(nèi)水分子蒸發(fā)時(shí),樹脂固化引起的收縮可能將規(guī)則的水分子通路堵塞,導(dǎo)致澆注后的模具無法排水而報(bào)廢。加入18水硫酸鋁,可以在微孔內(nèi)的水分丟失時(shí),慢慢析出自身所含結(jié)晶水對微孔內(nèi)的水分子進(jìn)行補(bǔ)充,給予水分子蒸發(fā)一個(gè)緩沖過程,維持微孔通路的形狀,緩沖干燥時(shí)產(chǎn)生的樹脂收縮應(yīng)力,防止微孔堵塞。
4、硅砂粉粒度在5微米以下的占32-35%時(shí),形成的微小孔道能夠達(dá)到通氣要求。
5、使用蒸餾水電導(dǎo)率低,與硅砂粉不發(fā)生反應(yīng),易形成孔道。
6、砂漿濃度值范圍在330-340g/200ml,電導(dǎo)度值范圍在485-515,是表征孔道能夠有效形成的重要參數(shù)。
7、TAP促進(jìn)劑是樹脂反應(yīng)的催化劑,使各組份混合均勻,反應(yīng)更快發(fā)生。
8、砂漿比例超過規(guī)定比例,則樹脂漿密度過大,排水排氣效果不好,砂漿比例低于規(guī)定比例,則排水排氣效果不好,且強(qiáng)度太少。
9、樹脂比例超過規(guī)定比例,則固化后工作模排水排氣效果達(dá)不到成型要求,樹脂比例低于規(guī)定比例,則固化后工作模硬度不夠,強(qiáng)度太低。
10、將砂漿降溫至23-25℃,是為了在后續(xù)的樹脂調(diào)配中,控制樹脂漿溫度在27-33℃,如果不降溫,在后續(xù)操作中,樹脂漿溫度會繼續(xù)升高,導(dǎo)致反應(yīng)過快,澆注時(shí)間減短。組份倒入時(shí)間超過4min,部分樹脂在添加過程中反應(yīng)并升溫,導(dǎo)致攪拌不均勻。
11、環(huán)境溫度過高,反應(yīng)過快,不易澆注;環(huán)境溫度過低,材料不能充分融合,導(dǎo)致漿料攪拌不均勻。
12、組份倒入時(shí)間超過4min,部分樹脂在添加過程中反應(yīng)并升溫,導(dǎo)致攪拌不均勻。
13、攪拌超過20min,則留給澆注的時(shí)間過短,攪拌不足17min,則材料混合不均勻。
14、采用所述樹脂漿制備的多孔樹脂模具,整體通氣量達(dá)到或超過100L/min,模具成本降低到1.5萬元人民幣以下,使用次數(shù)達(dá)到8000次,且模具強(qiáng)度適中,能夠在線上修模(例如修R角),使修模周期縮小一半以上。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白,以下結(jié)合實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
本實(shí)施例中用于制備砂漿的組合物,其組份按重量百分比包括:硅砂粉70%、18水合硫酸鋁0.06%,其余為蒸餾水,其中硅砂粉粒度在5微米以下的占33%。上述組份持續(xù)攪拌24小時(shí),得到砂漿,濃度值為335g/200ml,電導(dǎo)度值范圍在500。
在溫度為30℃,濕度為60%的環(huán)境下,按以下重量百分比稱取各組份:前述砂漿79%、815環(huán)氧樹脂16%、TAP促進(jìn)劑0.4%、其余為245環(huán)氧樹脂硬化劑。再將稱取的砂漿降溫至23-25℃。在4min內(nèi),依次將砂漿、TAP促進(jìn)劑、245環(huán)氧樹脂硬化劑、815環(huán)氧樹脂倒入攪拌機(jī),并在攪拌轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分下,攪拌20min。制得樹脂漿。
采用該樹脂漿制得的多孔樹脂模,整體通氣量達(dá)到或超過100L/min,模具成本降低到1.5萬元人民幣以下,使用次數(shù)達(dá)到8000次,且模具強(qiáng)度適中,能夠在線上修模(例如修R角),使修模周期縮小一半以上。
上述技術(shù)方案中,硅砂粉微溶于水,也不與水反應(yīng),由于是正四面體,且晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,和水混合攪拌后,水分子顆粒被硅砂粉顆粒包裹,各水分子之間能形成微小通路,從而為多孔樹脂的制備建立骨架。加入18水合硫酸鋁可以為硅砂粉懸濁液進(jìn)行電導(dǎo)率參數(shù)檢測,以確定微小水通路是否符合模具制作要求。18水合硫酸鋁自帶結(jié)晶水,加熱后會慢慢失去結(jié)晶水。在模具澆注完成后,模具進(jìn)入干燥工序,此工序需要將原本在砂漿中形成的水分子通路,通過升溫干燥方式將水分子蒸發(fā),使硅砂漿和樹脂混合攪拌的原料內(nèi)部形成沒有水分子但是可以通過水分子的微小通道。此時(shí)的干燥溫度在34-37℃,硅砂漿和樹脂混合攪拌澆注后,溫度升高會導(dǎo)致樹脂固化速度加快,當(dāng)硅砂漿中微孔內(nèi)水分子蒸發(fā)時(shí),樹脂固化引起的收縮可能將規(guī)則的水分子通路堵塞,導(dǎo)致澆注后的模具無法排水而報(bào)廢。加入18水硫酸鋁,可以在微孔內(nèi)的水分丟失時(shí),慢慢析出自身所含結(jié)晶水對微孔內(nèi)的水分子進(jìn)行補(bǔ)充,給予水分子蒸發(fā)一個(gè)緩沖過程,維持微孔通路的形狀,緩沖干燥時(shí)產(chǎn)生的樹脂收縮應(yīng)力,防止微孔堵塞。硅砂粉粒度在5微米以下的占32-35%時(shí),形成的微小孔道能夠達(dá)到通氣要求。使用蒸餾水電導(dǎo)率低,與硅砂粉不發(fā)生反應(yīng),易形成孔道。砂漿濃度值范圍在330-340g/200ml,電導(dǎo)度值范圍在485-515,是表征孔道能夠有效形成的重要參數(shù)。TAP促進(jìn)劑是樹脂反應(yīng)的催化劑,使各組份混合均勻,反應(yīng)更快發(fā)生。砂漿比例超過規(guī)定比例,則樹脂漿密度過大,排水排氣效果不好,砂漿比例低于規(guī)定比例,則排水排氣效果不好,且強(qiáng)度太少。樹脂比例超過規(guī)定比例,則固化后工作模排水排氣效果達(dá)不到成型要求,樹脂比例低于規(guī)定比例,則固化后工作模硬度不夠,強(qiáng)度太低。將砂漿降溫至23-25℃,是為了在后續(xù)的樹脂調(diào)配中,控制樹脂漿溫度在27-33℃,如果不降溫,在后續(xù)操作中,樹脂漿溫度會繼續(xù)升高,導(dǎo)致反應(yīng)過快,澆注時(shí)間減短。組份倒入時(shí)間超過4min,部分樹脂在添加過程中反應(yīng)并升溫,導(dǎo)致攪拌不均勻。環(huán)境溫度過高,反應(yīng)過快,不易澆注;環(huán)境溫度過低,材料不能充分融合,導(dǎo)致漿料攪拌不均勻。組份倒入時(shí)間超過4min,部分樹脂在添加過程中反應(yīng)并升溫,導(dǎo)致攪拌不均勻。攪拌超過20min,則留給澆注的時(shí)間過短,攪拌不足17min,則材料混合不均勻。
上述說明描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于上述實(shí)施例,且不應(yīng)看作對其他實(shí)施例的排除。通過本發(fā)明的啟示,本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合公知或現(xiàn)有技術(shù)、知識所進(jìn)行的改動也應(yīng)視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。