阅读说明：本技术 一种烧结或压铸成型多孔材料用有机浸渗剂 (Organic impregnant for sintering or die-casting porous material ) 是由 王博 郑理 项尚林 于 2020-06-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种烧结或压铸成型多孔材料用有机浸渗剂,该有机浸渗剂包含有丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物、自由基热引发剂、自由基紫外光引发剂、阻聚剂、稳定剂、表面活性剂在室温下搅拌混合均匀得到。该有机浸渗剂外观为油状液体,粘度：20-50mPa·s,烧结或压铸成型多孔材料密封合格率>99％。本发明的有机浸渗剂利用反应性丙烯酸酯低聚物,并采用紫外光辐照固化与热固化相结合,有效提高烧结或压铸成型多孔材料的浸渗合格率。(The invention discloses an organic impregnant for sintering or die-casting porous materials, which comprises an acrylate monomer, an acrylate oligomer, a free radical thermal initiator, a free radical ultraviolet initiator, a polymerization inhibitor, a stabilizer and a surfactant, and is obtained by stirring and mixing uniformly at room temperature. The organic infiltrant was an oily liquid in appearance, viscosity: 20-50 mPa.s, and the sealing qualified rate of the porous material formed by sintering or die-casting is more than 99 percent. The organic impregnant of the invention utilizes reactive acrylate oligomer and combines ultraviolet irradiation curing and thermosetting, thereby effectively improving the impregnation qualification rate of the porous material formed by sintering or die-casting.)

一种烧结或压铸成型多孔材料用有机浸渗剂

技术领域

本发明涉及一种有机浸渗剂及其制备方法，尤其涉及一种烧结或压铸成型多孔材料用有机浸渗剂及其制备方法。

背景技术

烧结或压铸成型多孔材料由于内部气体不能完全逸出产生体积收缩(约为5％～7％)，造成普通条件下看不见的微孔缺陷，例如缩孔、针孔、气孔、疏松和裂纹等缺陷，如石墨烯、陶瓷、混凝土等。微孔会导致烧结或压铸成型多孔材料性能变差，甚至成为废品，从而造成经济方面的损失。传统的做法是将有缺陷的零件返工或报废，造成极大的浪费。因此就产生了简便、有效、实用的真空浸渗法。它是将液体状的有机浸渗剂以真空或加压的方法渗入并填充各种微孔与空隙之中进行密封与补强，从而提高上述有缺陷的烧结或压铸成型多孔材料的质量和成品率。热固化有机浸渗剂的基本组成，主要有丙烯酸酯类单体、引发剂和阻聚剂，重要的组成中经常还包括表面活性剂、螯合剂、荧光剂、染料等。申请号为201410653840.8的发明专利公开了一种丙烯酸酯型真空有机浸渗剂，该有机浸渗剂包含有单官能度丙烯酸酯单体、双官能度的丙烯酸酯单体、反应型乳化剂、无机刚性粒子、有机抗收缩剂、引发剂、阻聚剂在常温下均匀混合得到，有机浸渗剂外观为无色透明油状液体，比重为0.950-1.100kg/m³，凝胶时间为240s-360s，粘度：＜10.03mPa·s，固化后胶棒硬度：＞85Shore A，固化前后体积收缩率：≤9.00％。该有机浸渗剂粘度低，毒性小，凝胶时间和固化后胶棒硬度能够满足工业生产需要，同时具有较低的体积收缩率，有能力高效封堵较大的微孔隙，一次性封堵微孔隙的效率较高，是一种较为理想的金属密封补强用有机浸渗剂。申请号为201611155638.8的发明专利公开了一种热固化有机浸渗剂，该低收缩热固化有机浸渗剂各组分按质量份计为：100份丙烯酸酯单体，5～30份收缩率改性剂，0.02～1份阻聚剂，0.01～0.5份自由基聚合热引发剂，2～10份水洗性改性剂。本发明在制备过程中添加了收缩率改性剂，该收缩率改性剂能够有效的改善和补偿丙烯酸酯类单体聚合中的收缩率，可有效解决现有有机浸渗剂固化收缩率大而导致的容易出现裂痕和二次收缩空隙的问题。上述有机浸渗剂主要用于孔隙小的金属压铸件，但对于烧结或压铸成型多孔材料较大的孔，上述有机浸渗剂就难以达到理想的效果。

因此需要采用合适的原料，既能保证有机浸渗剂的稳定性和使用性能，又使有机浸渗剂能封堵烧结或压铸成型多孔材料，清洗与固化过程中不损失，提高烧结或压铸成型多孔材料浸渗后的合格率，满足工业生产的需要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有有机浸渗剂只适合密封微孔而制备一种烧结或压铸成型多孔材料用有机浸渗剂。由丙烯酸酯单体、丙烯酸酯低聚物、自由基热引发剂、自由基紫外光引发剂、阻聚剂、稳定剂以及适量的反应性表面活性剂配制而成，利用紫外光固化机将压铸成型多孔材料首先进行表面辐照进行封孔，避免在高温固化时有机浸渗剂的溢出，从而实现提高烧结或压铸成型多孔材料合格率以及使用寿命的目的。

本发明提供的烧结或压铸成型多孔材料用有机浸渗剂制备方法如下：将100份丙烯酸酯单体、5-20份丙烯酸酯低聚物、0.2-1份自由基热引发剂、0.2-1份自由基紫外光引发剂、0.05-0.1份的阻聚剂、0.05-0.1份稳定剂、2-5份表面活性剂在室温下搅拌混合均匀得到。该有机浸渗剂外观为油状液体，粘度：20-50mPa·s，密封合格率>99％。

本发明所述的丙烯酸酯单体为乙二醇二丙烯酸酯、一缩二乙二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯、2--1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯，三羟丙烷三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种。

所述的丙烯酸酯低聚物选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、有机硅丙烯酸酯低聚物中的一种。

所述的自由基热引发剂选自过氧化物引发剂、偶氮类引发剂。

所述的自由基紫外光引发剂选自安息香双甲醚、安息香***、安息香异丙醚、二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、1173、184中的一种或几种。

所述的阻聚剂为对苯二酚、苯醌、萘醌、蒽醌、2,6-二丁基对甲苯酚、苦味酸、4-甲氧基苯酚中一种。

所述的稳定剂是螯合剂，优选乙二胺四乙酸。

所述的表面活性剂为反应型表面活性剂，优选烯丙基烷基聚氧乙烯醚、烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚中一种。

所述的有机浸渗剂的浸渗密封方法为：首先清洗烧结或压铸成型多孔材料，然后干燥，将有机浸渗剂在先抽真空后加压的方式浸入烧结或压铸成型多孔材料，沥干，再擦去表面多余的有机浸渗剂，然后使用紫外光固化机将压铸成型多孔材料进行表面辐照固化，再在90±2℃的热水中进行热固化，最后通过干燥完成压铸成型多孔材料的浸渗密封。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

1.本发明的有机浸渗剂毒性低，不含易挥发物，可适合烧结或压铸成型多孔材料的浸渗密封；

2.本发明的有机浸渗剂利用反应性丙烯酸酯低聚物在固化过程中与有机浸渗剂中单体发生化学反应，形成化学键，与固化物粘结紧密，热稳定性、耐水、耐溶剂性好，减小体积收缩率；增大粘度，避免浸渗剂的再流出，有效提高烧结或压铸成型多孔材料的浸渗合格率；

3.本发明的有机浸渗剂采用紫外光辐照固化与热固化相结合，既可以提高有机浸渗剂的固化效率，还可以进一步提高浸渗烧结或压铸成型多孔材料的合格率和强度。

4.本发明的有机浸渗剂采用反应型表面活性剂，选自由C＝C基团封端的表面活性剂，极性高，在保证浸渗剂清洗性能的基础上，在固化过程中与有机浸渗剂中的单体发生化学反应，形成化学键，可以提高浸渗剂的耐水性与耐溶剂性能。

附图说明

图1是一种多孔材料浸渗前的照片；

图2是一种多孔材料实施例1浸渗后的照片。

具体实施方式

下面就本发明举例说明，但不是对本发明的限制。

实施例1

(1)有机浸渗剂的制备

将70份乙二醇二丙烯酸酯、30份一缩二乙二醇二丙烯酸酯、5份聚氨酯丙烯酸酯低聚物、0.2份偶氮二异丁腈、0.2-1份安息香双甲醚、0.05份对苯二酚、0.05份乙二胺四乙酸、2份烯丙基烷基聚氧乙烯醚在室温下搅拌混合均匀得到。该有机浸渗剂外观为油状液体，粘度：20mPa·s。

(2)烧结或压铸成型多孔材料的浸渗密封

首先清洗烧结或压铸成型多孔材料，然后干燥，将有机浸渗剂在先抽真空后加压的方式浸入烧结或压铸成型多孔材料，沥干，再擦去表面多余的有机浸渗剂，然后使用紫外光固化机将压铸成型多孔材料进行表面辐照固化，再在92℃的热水中进行热固化，最后通过干燥完成压铸成型多孔材料的浸渗密封，密封合格率99.2％。

实施例2

(1)有机浸渗剂的制备

将50份丙烯酸酯单体二缩三乙二醇二丙烯酸酯、50份三羟丙烷三丙烯酸酯、10份环氧丙烯酸酯低聚物、0.5份过氧化二苯甲酰、0.2份二苯甲酮、0.3份2,4-二羟基二苯甲酮、0.07份苯醌、0.07份乙二胺四乙酸、3份烯丙基烷基酚聚氧乙烯醚在室温下搅拌混合均匀得到。该有机浸渗剂外观为油状液体，粘度：37mPa·s。

(2)烧结或压铸成型多孔材料的浸渗密封

首先清洗烧结或压铸成型多孔材料，然后干燥，将有机浸渗剂在先抽真空后加压的方式浸入烧结或压铸成型多孔材料，沥干，再擦去表面多余的有机浸渗剂，然后使用紫外光固化机将压铸成型多孔材料进行表面辐照固化，再在90±2℃的热水中进行热固化，最后通过干燥完成压铸成型多孔材料的浸渗密封，密封合格率：99.4％。

实施例3

(1)有机浸渗剂的制备

将30份己二醇二丙烯酸酯、70份季戊四醇三丙烯酸酯、20份有机硅丙烯酸酯低聚物、1份偶氮二异丁腈、0.5份2,4-二羟基二苯甲酮、0.5份1173、0.1份4-甲氧基苯酚、0.1份乙二胺四乙酸、5份烯丙基烷基聚氧乙烯醚在室温下搅拌混合均匀得到。该有机浸渗剂外观为油状液体，粘度：50mPa·s。(2)烧结或压铸成型多孔材料的浸渗密封

首先清洗烧结或压铸成型多孔材料，然后干燥，将有机浸渗剂在先抽真空后加压的方式浸入烧结或压铸成型多孔材料，沥干，再擦去表面多余的有机浸渗剂，然后使用紫外光固化机将压铸成型多孔材料进行表面辐照固化，再在92℃的热水中进行热固化，最后通过干燥完成压铸成型多孔材料的浸渗密封，密封合格率：99.5％。

对比例1

(1)有机浸渗剂的制备

将70份乙二醇二丙烯酸酯、30份一缩二乙二醇二丙烯酸酯、0.2份偶氮二异丁腈、0.05份对苯二酚、0.05份乙二胺四乙酸、2份烯丙基烷基聚氧乙烯醚在室温下搅拌混合均匀得到。该有机浸渗剂外观为油状液体，粘度：4mPa·s。

(2)烧结或压铸成型多孔材料的浸渗密封

首先清洗烧结或压铸成型多孔材料，然后干燥，将有机浸渗剂在先抽真空后加压的方式浸入烧结或压铸成型多孔材料，沥干，再擦去表面多余的有机浸渗剂，然后在92℃的热水中进行热固化，最后通过干燥完成压铸成型多孔材料的浸渗密封，密封合格率9％。