專利名稱：濾層樹脂材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及樹脂材料及其制備方法，特別涉及一種濾層樹脂材料及其制備方法，該濾層樹脂材料主要用于制備生產陶瓷的模具。
背景技術：
目前，公知的濾層樹脂材料的制作方法是由環(huán)氧化合物、可與該環(huán)氧化合物反應的固化劑、填料和水等混合攪拌后保濕固化，待固化完成后將其內部的殘留的顆粒用水和壓縮空氣沖洗出去而生成多孔的濾層樹脂材料。有的還在配方中引入增塑劑，這在一定程度上增加了樹脂材料的強度。
然而，這些公知的制備濾層樹脂材料的方法制得的濾層樹脂材料在鑄模和使用方面具有下述問題，當樹脂材料的尺寸較大或結構復雜時，因樹脂漿料的粘性高，流動不暢，鑄造出的樹脂濾層經常會出現(xiàn)局部有空腔和棕眼，影響濾層的質量，而且制作的濾層樹脂材料的抗折強度低，一般在15Mpa(測試設備抗折試驗機)以下。針對目前常用的陶瓷壓力注漿使用的濾層樹脂模具來說，如果濾層樹脂表面有空腔或棕眼，就會導致生產出的陶瓷制品表面出現(xiàn)凹凸不平，影響產品質量，同時濾層樹脂在陶瓷注漿過程中最高要承受1.5Mpa的泥漿交變壓力，如果它的抗折能力差，在短期內就會導致樹脂模具破裂，降低使用壽命。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有濾層樹脂材料抗折強度低且易出現(xiàn)空腔和棕眼的問題，本發(fā)明提供了一種濾層樹脂材料及其制備方法。該方法不僅能夠解決鑄造過程中經常出現(xiàn)的空腔和棕眼問題，而且能夠顯著的提高濾層樹脂材料的抗折強度及使用壽命。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案
該濾層樹脂材料由下述配比的原料制成(下述份數(shù)為重量份)環(huán)氧樹脂10份～20份，固化劑3份～8份，固化反應促進劑0.1份～3份，表面活性稀釋劑0.1份～3份，蜂窩狀多孔微粒材料1份～10份，硬質微粒材料30份～70份，水20份～50份，可溶性無機鹽0.1份～3份。
優(yōu)選的環(huán)氧樹脂包括雙酚A型、雙酚F型環(huán)氧樹脂，如岳陽石化生產的CYD-115、CYD-127、CYD-128、CYDF-180，殼牌生產的E44、E42、E815、E828、E827牌號的環(huán)氧樹脂。適用的固化劑包括聚胺、聚酰胺、多元脂環(huán)胺或芳香胺類固化劑，如乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、β-羥乙基二胺。固化反應促進劑包括BDMA(芐基二甲胺)、DMP-10(二甲氨基甲基苯酚)、DMP-30(2、4、6-三(二甲氨基亞甲基)苯酚)、2MZ(2-甲基咪唑)、2E4MZ(2-乙基-4甲基咪唑)、2E4MZ-CN(2-乙基-4甲基咪唑-羧基)。表面活性稀釋劑可選用苯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚。蜂窩狀的多孔微粒材料選用沸石，優(yōu)選粒度為10μm以下占40％～80％。硬質微粒材料包括瓷粉、石英粉、氧化硅粉、滑石粉，優(yōu)選粒度為10μm以下占20％～70％。水的PH值在6～8之間。可溶性無機鹽包括氫氧化鈉、氫氧化鈣、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鋅、硫酸鋁、硫酸銅、硫酸鎂。
上述濾層樹脂材料的制備方法如下，將原料按照比例混合攪拌，將制得的漿液澆注在一個不滲水可密閉的模具里，在密閉狀態(tài)下使其進行固化反應，固化后使用壓力水和壓縮空氣將其內部的游離顆粒沖洗出來形成多孔的濾層樹脂材料。
由于采用了上述技術方案，與現(xiàn)有濾層樹脂材料相比，本發(fā)明所述濾層樹脂材料在配料中引入了適量的促進樹脂漿液流動的表面活性稀釋劑，提高漿液的流動性，因此消除了在鑄造樹脂濾層時出現(xiàn)的氣泡空腔和棕眼的問題，同時在配料中引入了蜂窩狀的多孔微粒材料，增強了樹脂與填料間的結合力，極大的提高了濾層樹脂材料的抗壓抗折強度。本發(fā)明所述的濾層樹脂材料與以往的濾層樹脂材料相比抗折強度提高了30％～60％，從而使用壽命也較長。本發(fā)明所述濾層樹脂材料的制備方法，工藝簡單，便于操作。


圖1是由本發(fā)明濾層樹脂材料制備的模具的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明濾層樹脂材料制備過程中漿料粘度與稀釋劑添加量的關系曲線。
圖3是本發(fā)明濾層樹脂材料試塊抗折強度與沸石添加量的關系曲線。
具體實施例方式
如圖2、圖3所示，本發(fā)明還揭示了表面活性稀釋劑的添加量與樹脂漿液粘度的關系，以及多孔微粒材料添加量與濾層樹脂抗折強度之間的關系。樹脂漿液粘度可用來表征樹脂漿液的流動性。粘度低則流動性好。
本發(fā)明的濾層樹脂材料優(yōu)選如下配比環(huán)氧樹脂320g，二乙烯三胺90g，2E4MZ 8g，苯基縮水甘油醚8g，沸石60g，石英粉960g，水546g，氯化鈉為4g。按照表1所述數(shù)值將上述配比中表面活性稀釋劑的添加量逐漸增加(或減少)，同時相應減少(或增加)水的加入量，分別充分攪拌15min后，分別取出200ml漿液，測定各自的粘度可得到圖2所示的曲線。
表1表面活性稀釋劑的添加量與樹脂漿液粘度的關系

由圖2可知，加入適量的苯基縮水甘油醚可以明顯降低該溶液的粘度，增強其流動性，從而避免鑄造時在漿液內部產生氣泡空腔和棕眼。按照表2所述數(shù)值將上述配比中沸石的添加量逐漸增加(或減少)，同時相應減少(或增加)石英粉加入量，分別進行充分攪拌15min，然后各注入到20mm×20mm×100mm的可封閉的不透水的PVC盒子里，封閉后在50℃硬化40小時，測定各試塊強度，可得到圖3所示的曲線。從圖3曲線可知，加入適量的沸石可以顯著增加濾層樹脂的抗折強度。
表2沸石的添加量與濾層樹脂抗折強度的關系

例1、按下述重量稱量各原料環(huán)氧樹脂320g，二乙烯三胺90g，2E4MZ8g，苯基縮水甘油醚8g，沸石60g，石英粉960g，水546g，氯化鈉4g。將上述原料制成濾層樹脂材料模具，如圖1所示，該模具適于用陶瓷壓力注漿工藝制作陶瓷水箱，該濾層樹脂材料水箱制作步驟如下首先將沸石、石英粉、水、氯化鈉按照對應的比例配比后進行充分的攪拌，混合均勻，然后將環(huán)氧樹脂、二乙烯三胺、2E4MZ、苯基縮水甘油醚按比例加入到漿液中，再充分攪拌15分鐘，然后注入到事先準備好的可密閉的水箱模型的母模內(在水箱母模內要提前設置金屬絲或PVC條或橡皮條布以形成過濾水匯集通道)，注完后將注漿口封閉，放在50℃的環(huán)境下硬化40小時，然后將設置過濾水匯集通道的原材料取出，在其中1～10個口上安裝氣咀，其他口使用樹脂膠封死，然后通過氣咀使用3kg壓力水清洗20分鐘，再用3kg壓力的空氣清洗20分鐘，然后再次硬化8小時，則圖1中濾層樹脂層9制作完畢，然后使用1～10個過濾水匯總流出管7從濾層樹脂層9的過濾水匯集通道4的氣咀引到模型框3的外圍，在濾層樹脂層9的背面涂粘接劑10后打上補強水泥，制作水泥加強層8，在圖1中5為泥漿注入口，6為水箱成型模腔。在陶瓷注漿生產時，泥漿由泥漿加壓泵打入到水箱成型模腔6內，泥漿中的水份透過濾層樹脂層9匯集到過濾水匯集通道4內，再由過濾水匯總流出管7流到模型外，而泥漿顆粒被濾層樹脂層9阻擋在水箱成型模腔6內逐漸形成陶瓷坯體。待坯體達到工藝要求厚度后，由過濾水匯總流出管7打入壓縮空氣，將過濾水匯集通道4和濾層樹脂層9內滯留的水份反吹到濾層樹脂層9和成型的坯體之間，使陶瓷坯體與濾層樹脂層9分離，達到脫模的效果，同時也對濾層樹脂層9進行了清洗。
本例所制得的濾層樹脂材料的抗折強度是25.5MPa(測試設備抗折試驗機)。
例2、本發(fā)明所述的濾層樹脂材料，采用如下原料配比環(huán)氧樹脂200g，三乙烯四胺60g，DMP-30是4g，丁基縮水甘油醚2g，沸石20g，氧化硅粉800g，水400g，氯化鈉2g。
上述原料可用常用的方法制成濾層樹脂材料模具。制得的濾層樹脂材料的抗折強度是19MPa(測試設備抗折試驗機)。
例3、本發(fā)明所述的濾層樹脂材料，采用如下原料配比環(huán)氧樹脂400g，β-羥乙基二胺160g，2MZ(2-甲基咪唑)60g，2-乙基己基縮水甘油醚60g，沸石180g，瓷粉1200g，水1000g，氯化鈣60g。
上述原料可用常用的方法制成濾層樹脂材料模具。制得的濾層樹脂材料的抗折強度是25MPa(測試設備抗折試驗機)。
權利要求
1.一種濾層樹脂材料，其特征在于，所述濾層樹脂材料由下述原料制成(下述份數(shù)為重量份)環(huán)氧樹脂10份～20份，固化劑3份～8份，固化反應促進劑0.1份～3份，表面活性稀釋劑0.1份～3份，蜂窩狀多孔微粒材料1份～10份，硬質微粒材料30份～70份，水20份～50份，可溶性無機鹽0.1份～3份。
2.根據(jù)權利要求1所述的濾層樹脂材料，其特征在于，濾層樹脂材料由下述配比的原料制成環(huán)氧樹脂16份，二乙烯三胺4.5份，2E4MZ 0.4份，苯基縮水甘油醚0.4份，沸石3份，石英粉48份，水27.3份，氯化鈉0.2份。
3.根據(jù)權利要求1所述的濾層樹脂材料，其特征在于，所述環(huán)氧樹脂是粘性低的，常溫下為液態(tài)的環(huán)氧樹脂。
4.根據(jù)權利要求3所述的濾層樹脂材料，其特征在于，所述固化劑是粘性低的常溫下為液態(tài)的聚酰胺固化劑。
5.根據(jù)權利要求4所述的濾層樹脂材料，其特征在于，所述表面活性劑為單環(huán)氧基或多環(huán)氧基活性稀釋劑。
6.根據(jù)權利要求5所述的濾層樹脂材料，其特征在于，所述固化反應促進劑為咪唑類固化促進劑。
7.根據(jù)權利要求6所述的濾層樹脂材料，其特征在于，所述蜂窩狀的多孔微粒材料為沸石，硬質微粒材料為石英粉。
8.根據(jù)權利要求7所述的濾層樹脂材料，其特征在于，所述的可溶性鹽類化合物為可釋放1價或2價離子的無機鹽。
9.一種權利要求1至8之一所述的濾層樹脂材料的制備方法，其特征在于，所述原料按照一定的比例混合攪拌，將制得的漿液澆注在不滲水可密閉的模具里，在密閉狀態(tài)下使其進行固化反應，固化后使用壓力水和壓縮空氣將其內部的游離顆粒沖洗出來形成多孔的濾層樹脂材料。
10.根據(jù)權利要求9所述的濾層樹脂材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟1)將蜂窩狀多孔微粒材料、硬質微粒材料、水、可溶性無機鹽按對應的比例配比后進行充分的攪拌，混合均勻，2)將環(huán)氧樹脂、固化劑、固化反應促進劑、表面活性稀釋劑按比例加入到步驟1)所制得的漿液中，再充分攪拌15分鐘，3)將步驟2)所得漿液注入到母模內，注完后將注漿口封閉，放在30-60℃的環(huán)境下硬化20-72小時，然后用壓力水清洗15-25分鐘，再用壓力空氣清洗15-25分鐘，然后再次硬化7-9小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種主要用于制備生產陶瓷的模具的濾層樹脂材料及其制備方法。本發(fā)明為解決現(xiàn)有濾層樹脂材料抗折強度低且易出現(xiàn)空腔和棕眼的問題而發(fā)明，其由下述配比的原料制成(下述份數(shù)是重量份)環(huán)氧樹脂10份～20份，固化劑3份～8份，固化促進劑0.1份～3份，表面活性劑0.1份～3份，蜂窩狀多孔微粒材料1份～10份，硬質微粒材料30份～70份，水20份～50份，可溶性無機鹽0.1份～3份。所述原料按比例混合，將制得的漿液澆注在不滲水可密閉的模具里，固化后用壓力水和壓縮空氣將其內部的游離顆粒沖洗出來形成多孔的濾層樹脂材料。該濾層樹脂材料抗折強度較高，使用壽命較長，且空腔和棕眼較少；其制備方法工藝簡單。
文檔編號C08K5/3445GK1827683SQ200610007990
公開日2006年9月6日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權日2006年3月2日
發(fā)明者呂殿杰 申請人:呂殿杰