復合蠟粉激光燒結成型件浸滲用改性石蠟的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種改性石蠟，特別是涉及一種專用于對復合蠟粉激光燒結成型件進行后處理的改性石蠟，本發明還涉及該改性石蠟的制備方法。
【背景技術】
[0002]CN 102850808A公開了一種激光燒結用復合蠟粉成型材料及其制備方法，該復合蠟粉成型材料較好的改善了普通蠟粉在激光燒結過程中產生的收縮、翹曲變形等問題，并在燒結件的尺寸精度方面得到了很大的改善，制成的蠟粉激光燒結成型件線收縮率僅0.3?0.6%，尺寸穩定，可以滿足高精度、大尺寸蠟型和蠟模的制作。但是，以該復合蠟粉成型材料激光燒結制成的成型件本身強度比較低，彎曲強度只有1.8Pa左右，而且其表面光潔度也比較低，不能滿足精密鑄造的要求。因此，還需要對以該復合蠟粉成型材料制成的激光燒結成型件進行一定的浸蠟后處理。
[0003]后處理用石蠟的性質對激光燒結成型件的浸蠟效果影響非常大，主要體現在石蠟的熔融粘度和熔點上。
[0004]1、石蠟的熔融粘度越小，流平性越好，越容易填充復合蠟粉激光燒結成型件的內部孔洞。但粘度太小，石蠟液體將不能在成型件表面粘附。實驗表明，比較合適的蠟液熔融粘度為2?3Pa.so
[0005]2、石蠟的熔點不能過高，過高的熔點會使復合蠟粉激光燒結成型件浸蠟時，由于溫度過高而變形或崩塌。復合蠟粉的耐溫上限為76?84°C，因此浸滲用石蠟的熔點一般不超過66°C。
[0006]我國石錯產品以恪點間隔2°C而分為50號、52號、54號、56號、58號、60號、62號、64號、66號、68號和70號。這些產品中，沒有一種特別適合于復合蠟粉激光燒結成型件浸蠟的材料，熔點符合的品種往往熔融粘度都比較高，而且粘溫特性不好，粘度隨溫度的變化大。例如，圖1給出了 58號全精煉石蠟的粘度-溫度曲線，從圖中可以看出，在適合于浸蠟的溫度區間內，蠟液的熔融粘度在5Pa.s以上，且溫度降低2°C，恪融粘度升高了近IPa.s。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種適合于對復合蠟粉激光燒結成型件進行浸蠟后處理的改性石蠟，采用本發明的改性石蠟進行浸蠟后處理，能夠明顯提高復合蠟粉激光燒結成型件的強度和表面光潔度，滿足精密鑄造的要求。
[0008]本發明的目的還在于提供所述改性石蠟的制備方法。
[0009]本發明所述的改性石蠟是以下述重量份數的組分為原料，混合熔融均勻得到:
58號全精煉石蠟100
十氫化萘10?15
硬脂酸5?10
十二烷基苯磺酸鈉 0.5?1.5。
[0010]本發明改性石蠟所使用的各種原料中，58號全精煉石蠟的熔點58?60°C，是改性石蠟的主要成分;加入表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉，能夠降低58號石蠟的熔融粘度，提高蠟液的流動性，使蠟液能夠更好的滲入到復合蠟粉激光燒結成型件的孔隙中，從而提高成型件的強度;十氫化萘的粘度較低，且粘溫性質較好，加入十氫化萘一方面能夠降低蠟液的粘度，提高其流動性，另一方面也能改善蠟液的粘溫性質，使蠟液粘度隨溫度變化減小，從而使浸蠟的溫度范圍更寬;硬脂酸的加入，進一步提高了蠟液的強度，使浸蠟之后的成型件強度更高。
[0011]本發明改性石蠟的制備方法是:將所述重量份數的58號全精煉石蠟、十氫化萘、硬脂酸和十二烷基苯磺酸鈉混合，加熱至75?80°C，氮氣保護下攪拌混合均勻，保溫2?4h，降溫得到所述改性石蠟。
[0012]本發明所述改性石蠟的制備方法簡單，制備的改性石蠟熔點58?62°C，熔融粘度降低了3?4Pa.s，且粘溫性質變好，在62?66°C之間粘度基本能穩定在2?3Pa.s(見圖2)。這個粘度范圍內的蠟液能夠很好的進入成型件孔洞內部，而且又不會因粘度過低而粘附不到成型件表面。用本發明的改性石蠟對復合蠟粉成型件進行浸蠟后處理后，復合蠟粉成型件的強度明顯提高，彎曲強度達到2.5Pa左右，成型件表面質量也變好，滿足精密鑄造的要求。
【附圖說明】
[0013]圖1是58號全精煉石蠟的粘度-溫度曲線圖。
[0014]圖2是本發明制備的改性石蠟的粘度-溫度曲線圖。
【具體實施方式】
[0015]下述實施例僅為本發明的優選技術方案，并不用于對本發明進行任何限制。對于本領域技術人員而言，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
[0016]實施例1
取58號全精煉石錯板材300g，破碎成小碎塊后加入球形燒瓶中，依次加入30g十氫化萘，15g硬脂酸和1.5g十二烷基苯磺酸鈉。將球形燒瓶放入集熱式恒溫磁力攪拌器中進行水浴加熱，當燒瓶內溫度到達80°C時，在氮氣密封條件下啟動攪拌器進行攪拌，以300r/min的速度混合5min，使各成分混合均勻。保溫2h后，將樣品水冷降溫，當溫度降至65°C時，倒出樣品，完全冷卻后即得到改性石蠟。
[0017]本實施例的改性石蠟熔點在59°C左右，在62?66°C的浸蠟溫度區間內的熔融粘度為3?4Pa.s。經本實施例改性石蠟浸滲處理后的復合蠟粉激光燒結成型件的彎曲強度提高到2.1Pa左右。
[0018]實施例2
取58號全精煉石錯板材300g，破碎成小碎塊后加入球形燒瓶中，依次加入40g十氫化萘，25g硬脂酸和3g十二烷基苯磺酸鈉。將球形燒瓶放入集熱式恒溫磁力攪拌器中進行水浴加熱，當燒瓶內溫度到達75°C時，在氮氣密封條件下啟動攪拌器進行攪拌，以500r/min的速度混合5min，使各成分混合均勻。保溫3h后，將樣品水冷降溫，當溫度降至65°C時，倒出樣品，完全冷卻后即得到改性石蠟。
[0019]本實施例的改性石蠟熔點在59°C左右，在62?66°C的浸蠟溫度區間內的熔融粘度為2.5?3Pa.s。經本實施例改性石蠟浸滲處理后的復合蠟粉激光燒結成型件的彎曲強度能夠提尚至2.4Pa左右。
[0020]實施例3
取58號全精煉石錯板材300g，破碎成小碎塊后加入球形燒瓶中，依次加入45g十氫化萘，30g硬脂酸和4.5g十二烷基苯磺酸鈉。將球形燒瓶放入集熱式恒溫磁力攪拌器中進行水浴加熱，當燒瓶內溫度到達80°C時，在氮氣密封條件下啟動攪拌器進行攪拌，以500r/min的速度混合5min，使各成分混合均勻。保溫3h后，將樣品水冷降溫，當溫度降至65°C時，倒出樣品，完全冷卻后即得到改性石蠟。
[0021]本實施例的改性石蠟熔點在59°C左右，在62?66°C的浸蠟溫度區間內的熔融粘度為2.3?2.7Pa.s。經本實施例改性石蠟浸滲處理后的復合蠟粉激光燒結成型件的彎曲強度提尚到了 2.5Pa左右。
[0022]實施例4
取58號全精煉石錯板材300g，破碎成小碎塊后加入球形燒瓶中，依次加入45g十氫化萘，30g硬脂酸和4.5g十二烷基苯磺酸鈉。將球形燒瓶放入集熱式恒溫磁力攪拌器中進行水浴加熱，當燒瓶內溫度到達75°C時，在氮氣密封條件下啟動攪拌器進行攪拌，以500r/min的速度混合lOmin，使各成分混合均勻。保溫4h后，將樣品水冷降溫，當溫度降至65°C時，倒出樣品，完全冷卻后即得到改性石蠟。
[0023]本實施例的改性石蠟熔點在59°C左右，在62?66°C的浸蠟溫度區間內的熔融粘度為2?2.6Pa.s。經本實施例改性石蠟浸滲處理后，復合蠟粉激光燒結成型件的彎曲強度提尚到了 2.3Pa左右。
【主權項】
1.復合蠟粉激光燒結成型件浸滲用改性石蠟，是由以下述重量份數的組分為原料混合熔融均勻得到: 58號全精煉石蠟100 十氫化萘10?15 硬脂酸5?10 十二烷基苯磺酸鈉 0.5?1.5。2.權利要求1所述改性石蠟的制備方法，是將所述重量份數的58號全精煉石蠟、十氫化萘、硬脂酸和十二烷基苯磺酸鈉混合加熱至75?80°C，氮氣保護下攪拌混合均勻，保溫2?4h，降溫得到所述改性石蠟。
【專利摘要】本發明公開了一種復合蠟粉激光燒結成型件浸滲用改性石蠟，是在100重量份58號全精煉石蠟中加入10～15重量份十氫化萘，5～10重量份硬脂酸，0.5～1.5重量份十二烷基苯磺酸鈉混合熔融均勻得到。本發明的改性石蠟熔點低，熔融粘度小，粘溫性質好，采用本發明改性石蠟對復合蠟粉激光燒結成型件進行浸蠟后處理，能夠明顯提高復合蠟粉激光燒結成型件的強度和表面光潔度，滿足精密鑄造的要求。
【IPC分類】C08K5/42, C08K5/01, C08L91/06, C08K5/09
【公開號】CN105462270
【申請號】CN201511000170
【發明人】王建宏, 曹亞峰, 李婧, 張格
【申請人】中北大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月29日