一種熱固型陶瓷注射成型材料及其制備方法與流程

技術特征：

1.一種熱固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：包括下述組成材料：

10-24重量份的有機硅改性環氧樹脂，

60-75重量份的陶瓷粉體，

0.5-1重量份的固化劑，

5-10重量份的潤滑劑，

2-4重量份的填料，

所述有機硅改性環氧樹脂的結構組成簡式為：

其中：5≤n≤10。

2.根據權利要求1所述的熱固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：

所述有機硅改性環氧樹脂包括下述摩爾比組成材料：

1，4-二環氧戊烷：雙酚A：二氯二苯基硅烷＝1：2.5-5：2.5-5

所述有機硅改性環氧樹脂的合成工藝如下：

(1)取摩爾比份的二氯二苯基硅烷，在攪拌的條件下緩慢滴入乙醇水溶液中，控制反應溫度在40～45℃，滴加完成后在室溫條件下反應5-6小時；

(2)反應完成后，加入環己烷，攪拌30-50分鐘，靜置分層；

(3)取上層清液，并使用純水反復清洗5次后靜置除水；

(4)加熱至80℃，并在壓力為0.006-0.009MPa下進行脫水處理2-3小時，冷卻至室溫后，得備用料1；

(5)取摩爾比份的雙酚A和1，4—二環氧戊烷，少量沸石于三口瓶中，加入摩爾比份的備用料1，并于0.008-0.009MPa，100℃條件下將有機錫催化劑乙醇溶液滴入三口瓶，反應3-5小時；

(6)反應結束后，加入無水硫酸鈉靜置處理10-12小時，后過濾得到有機硅改性環氧樹脂。

3.根據權利要求1所述的熱固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：所述陶瓷粉體的粒徑為1-10um，所述陶瓷粉體為氧化物陶瓷粉體、氮化物陶瓷粉體、碳化物陶瓷粉體和硼化物陶瓷粉體中的一種或幾種。

4.根據權利要求3所述的熱固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：

所述氧化物陶瓷粉體為Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂中的一種或幾種，

所述氮化物陶瓷粉體為AlN、Si₃N₄中的一種或幾種，

所述碳化物陶瓷粉體為SiC、ZrC、TiC中的一種或幾種，

所述硼化物陶瓷粉體為B₄C、BN中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的熱固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：所述固化劑為間苯二胺、間苯二甲胺、間氨基甲胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、偏苯三酸酐和偏苯四酸酐中的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的熱固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：所述潤滑劑為聚乙烯蠟(PE蠟)、聚丙烯蠟(PP蠟)、石蠟和硬脂酸脂中的一種或幾種。

7.根據權利要求1所述的熱固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：所述填料為亞微米級CaCO₃粉體、納米級白碳黑和亞微米級金屬氧化物陶瓷粉體中的一種或幾種。

8.一種制備權利要求1-7任一項所述的熱固型陶瓷注射成型材料的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：將有機硅改性環氧樹脂、陶瓷粉體、固化劑、潤滑劑和填料放入混料機，設置功率為100％，常溫下混合10±2小時，得到預混料；

S2：將預混料放入密煉機并在功率為100％，料溫100-120℃下密煉2小時，然后再將密煉后的物料放入柱塞式造粒機中于0.5-1.0MPa進行擠壓、于150-200rpm的造粒刀轉速下剪切得到直徑為3mm，長度為3-5mm粒狀喂料；

S3：將喂料經過注射成型機注射成型，冷卻出模，得到初產品；

S4：將初產品于120-180℃下加溫固化2-10小時；

S5：將固化好的產品放入真空烘箱中，于120-150℃，壓強為20-50Pa下脫脂2-10小時，冷卻后得到熱固型陶瓷注射成型材料。

9.根據權利要求8所述的制備熱固型陶瓷注射成型材料的方法，其特征在于：所述注射機的進料口溫度為100-110℃，中段溫度為110-120℃、射出末段溫度為120-130℃，射出嘴溫度與射出末段溫度一致。

10.根據權利要求8或9所述的制備熱固型陶瓷注射成型材料的方法，其特征在于：所述注射機的注射壓力為5-15MPa，注射流量為50-100％。