本发明涉及浸渗剂技术领域，具体涉及一种低收缩热固化有机浸渗剂及其制备方法。
背景技术：
由于铸造工艺、材料结晶和收缩、气泡等原因，成型的铸件不可避免的会出现一些孔隙。许多铸件都要求具有良好的气密性，也就是说不能有漏气。但是在铸件的铸造过程中，产品不可避免的会存在孔隙，而且概率非常高。如果不能采取措施补救，大量铸件只能当成废品而重新回炉进行再铸造。这样会浪费很多的人力物力财力。
采用浸渗技术对有微孔或砂眼的铸件进行修复已经成为行业共识。目前，众多的企业已将浸渗作为一道必不可少的工序排进工艺文件。浸渗技术已广泛应用于汽车、摩托车、火车、空调制冷、航空等行业。可有效填堵黑色金属铸件(铸铁、铸钢等)；有色金属铸件(铝合金、镁合金、铜合金、锌合金等)；粉末冶金件、陶瓷件等微孔缺陷。
浸渗技术的关键材料为有机浸渗剂，这类材料主要成分是低粘度热固化(甲基)丙烯酸酯单体混合物，其缺陷在于：(甲基)丙烯酸酯单体固化收缩率大，很多单体的收缩率在15％，导致浸渗剂在固化过程中容易出现裂痕和二次收缩空隙，影响修复效果，尤其是修复的铸件空隙较大时。
另外目前商品化的有机浸渗剂水洗性不太好，在浸渗完成后，铸件表面时经常出现一些因为没有洗干净导致固化的白色残胶固化物，影响铸件表面外观和装配。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种低收缩热固化有机浸渗剂及其制备方法，有效降低有机浸润剂的固化收缩率并提高其水洗性。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种低收缩热固化有机浸渗剂，其特征在于：所述低收缩热固化有机浸渗剂各组分按质量份计为：
100份(甲基)丙烯酸酯单体，5～30份收缩率改性剂，0.02～1份阻聚剂，2～10份水洗性改性剂，0.01～0.5份自由基聚合热引发剂。
在上述技术方案的基础上，所述(甲基)丙烯酸酯单体为聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、二缩三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种。
在上述技术方案的基础上，所述的收缩率改性剂为乙二醇、多缩乙二醇、多缩乙二醇烷基醚、聚乙二醇异辛酸酯、聚乙二醇油酸酯、聚乙二醇月桂酯、己二酸聚酯中的一种或多种。
在上述技术方案的基础上，所述的阻聚剂为有机酚类化合物。
在上述技术方案的基础上，所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基对甲苯酚中的一种或几种。
在上述技术方案的基础上，所述水性改性剂为吐温80、异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物的一种或两种。
在上述技术方案的基础上，所述的自由基聚合热引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种。
一种低收缩热固化有机浸渗剂的制备方法，包括以下步骤：
将100份(甲基)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份水洗性改性剂分别加入制胶容器，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
出料后，将制得的有机浸渗剂灌装于低密度聚乙烯材质包装，避光保存。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
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(甲基)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；同时通过添加新型水洗性改性剂，可大幅改善浸渗剂可水洗性，解决浸渗剂浸渗后表面残胶问题。
采用本发明方法制备的低收缩热固化有机浸渗剂广泛应用于金属铸造件、粉末冶金件内部微孔或砂眼的修复和密封。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种低收缩热固化有机浸渗剂，100份(甲基)丙烯酸酯单体，5～30份收缩率改性剂，0.02～1份阻聚剂，2～10份水洗性改性剂，0.01～0.5份自由基聚合热引发剂。其中“(甲基)”的括号表示该化合物可以带甲基也可以不带甲基。
所述(甲基)丙烯酸酯单体为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、二缩三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯中的一种或多种。所述的收缩率改性剂为乙二醇、多缩乙二醇、多缩乙二醇烷基醚、聚乙二醇异辛酸酯、聚乙二醇油酸酯、聚乙二醇月桂酯、己二酸聚酯中的一种或多种。所述的阻聚剂为有机酚类化合物。所述的阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,6-二叔丁基对甲苯酚中的一种或几种。所述水性改性剂为吐温80(聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯)、异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物中的一种或两种。所述的自由基聚合热引发剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种或两种。
本发明还公开了低收缩热固化有机浸渗剂的制备方法，包括以下步骤：
将100份(甲基)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份水洗性改性剂分别加入制胶容器，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
出料后，将制得的有机浸渗剂灌装于低密度聚乙烯材质包装，避光保存。
采用本发明方法制备的低收缩热固化有机浸渗剂是一种低粘度琥珀色液体，存贮在深色的聚乙烯塑料桶中，该有机浸渗剂广泛应用于金属铸造件、粉末冶金件内部微孔或砂眼的修复和密封。本发明的单组份高填充间隙厌氧胶，室温条件下，为琥珀色液体，初固时间(90℃)在4min左右，贮存稳定性优异(75℃×20min不凝胶)，常温下在深色的聚乙烯塑料桶中可以保存1年以上，体积收缩率≤3％，5min水洗铸件表面无残胶。
下列实施例和比较例将更详细介绍本发明，本发明实施例中各成分的含量，如果没有特别说明，均以质量份计。
实施例1：
本实施例提供的低收缩热固化有机浸渗剂，包括：
80份聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、20份甲基丙烯酸羟乙酯；
收缩率改性剂：5份三乙二醇单丁醚(多缩乙二醇烷基醚的一种)；
阻聚剂：0.4份对苯二酚；
水洗性改性剂：4.4份吐温80；
自由基聚合热引发剂：0.2份偶氮二异丁腈。
制备方法：
1)在容器中依次加80份聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、20份甲基丙烯酸羟乙酯、5份三乙二醇单丁醚、0.4份对苯二酚、4.4份吐温80、0.2份偶氮二异丁腈，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
2)出料，灌装于低密度聚乙烯材质包装桶，避光保存，待用。
性能测试：
1、粘度：按照GB/2794测试。
2、稳定性：将浸渗剂装入试管后置于75℃油浴，测定出现凝胶的时间，若凝胶时间≥20min表示合格，反之不合格。
3、固化速度：将浸渗剂装入试管后置于90℃油浴，测试刚出现凝胶的时间。
4、体积收缩率：分别采用比重计法和排水法测定
有机浸渗密封剂固化前胶液密度(ρa)和固化后胶棒密度(ρc)，则
收缩率＝(ρc-ρa)/ρc。
5、水洗性：将30mm×30mm×30mm的铝块上、下、左三面各垂直打一个深20mm的M8螺纹孔，将此试件浸没在浸渗剂中后取出，在自来水槽中摆动清洗5min，然后置于90℃热水槽中固化15min后取出，观察试件表面和所有螺纹孔中是否有残胶。
测试结果见表1。
实施例2：
本实施例提供的低收缩热固化有机浸渗剂，包括
70份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、30份甲基丙烯酸羟乙酯；
收缩率改性剂：30份乙二醇；
阻聚剂：0.4份对羟基苯甲醚；
水洗性改性剂：10份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物；
自由基聚合热引发剂：0.2份偶氮二异丁腈。
制备方法：
1)在容器中依次加入70份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、30份甲基丙烯酸羟乙酯、30份乙二醇、0.4份对羟基苯甲醚、10份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物、0.2份偶氮二异丁腈，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
2)出料，灌装于低密度聚乙烯材质包装桶，避光保存，待用。
性能测试同实施例1。
测试结果见表1。
实施例3：
本实施例提供的低收缩热固化有机浸渗剂，包括
35份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、35份聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、30份甲基丙烯酸羟乙酯；
收缩率改性剂：10份乙二醇、10份聚乙二醇异辛酸酯、10份聚乙二醇月桂酯；
阻聚剂：0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚；
水洗性改性剂：10份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物；
自由基聚合热引发剂：0.2份偶氮二异丁腈。
制备方法：
1)在容器中依次加入35份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、35份聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、30份甲基丙烯酸羟乙酯、10份乙二醇、10份聚乙二醇异辛酸酯、10份聚乙二醇月桂酯、0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚、10份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物、0.2份偶氮二异丁腈，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
2)出料，灌装于低密度聚乙烯材质包装桶，避光保存，待用。
性能测试同实施例1。
测试结果见表1。
实施例4：
本实施例提供的低收缩热固化有机浸渗剂，包括
30份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、30份聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、40份甲基丙烯酸羟乙酯；
收缩率改性剂：10份乙二醇、10份三乙二醇单甲醚、10份己二酸丙二醇酯；
阻聚剂：0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚；
水洗性改性剂：2份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物；
自由基聚合热引发剂：0.2份偶氮二异丁腈。
制备方法：
1)在容器中依次加入30份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、30份聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、40份甲基丙烯酸羟乙酯、10份乙二醇、10份三乙二醇单甲醚、10份己二酸丙二醇酯、0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚、2份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物、0.2份偶氮二异丁腈，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
2)出料，灌装于低密度聚乙烯材质包装桶，避光保存，待用。
性能测试同实施例1。
测试结果见表1。
实施例5：
本实施例提供的低收缩热固化有机浸渗剂，包括
30份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、25份聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、45份甲基丙烯酸羟乙酯；
收缩率改性剂：8份乙二醇、7份三乙二醇单甲醚；
阻聚剂：0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚；
水洗性改性剂：6份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物；
自由基聚合热引发剂：0.2份偶氮二异丁腈。
制备方法：
1)在容器中依次加入30份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、25份聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、45份甲基丙烯酸羟乙酯、8份乙二醇、7份三乙二醇单甲醚、0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚、6份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物、0.2份偶氮二异丁腈，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
2)出料，灌装于低密度聚乙烯材质包装桶，避光保存，待用。
实施例6：
本实施例提供的低收缩热固化有机浸渗剂，包括
60份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、15份甲基丙烯酸月桂酯、25份甲基丙烯酸羟丙酯；
收缩率改性剂：8份乙二醇、7份三乙二醇单甲醚；
阻聚剂：0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚；
水洗性改性剂：6份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物；
自由基聚合热引发剂：0.2份偶氮二异丁腈。
制备方法：
1)在容器中依次加入60份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、15份甲基丙烯酸月桂酯、25份甲基丙烯酸羟丙酯、8份乙二醇、7份三乙二醇单甲醚、0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚、6份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物、0.2份偶氮二异丁腈，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
2)出料，灌装于低密度聚乙烯材质包装桶，避光保存，待用。
比较例1
本比较例提供的现有传统热固化有机浸渗剂，包括
75份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、15份甲基丙烯酸月桂酯、10份甲基丙烯酸羟丙酯；
阻聚剂：0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚；
水洗性改性剂：5份MAZON93(制造商：BASF)；
自由基聚合热引发剂：0.2份偶氮二异丁腈。
制备方法：
1)在容器中依次加入75份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、15份甲基丙烯酸月桂酯、10份甲基丙烯酸羟丙酯、0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚、5份MAZON93、0.2份偶氮二异丁腈，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
2)出料，灌装于低密度聚乙烯材质包装桶，避光保存，待用。
比较例2：
本比较例提供的水洗性改进型热固化有机浸渗剂，包括
75份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、10份甲基丙烯酸月桂酯、15份甲基丙烯酸羟丙酯；
阻聚剂：0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚；
水洗性改性剂：5份MAZON93(制造商：BASF)；
自由基聚合热引发剂：0.2份偶氮二异丁腈。
制备方法：
1)在容器中依次加入75份二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、10份甲基丙烯酸月桂酯、15份甲基丙烯酸羟丙酯、0.2份对羟基苯甲醚、0.2份2,6-二叔丁基对甲苯酚、6份异构十三醇聚氧乙烯醚类化合物、0.2份偶氮二异丁腈，在5℃～35℃下搅拌至固体物料完全溶解均匀；
2)出料，灌装于低密度聚乙烯材质包装桶，避光保存，待用。
表1：实施例1～6及比较例1～2的性能测试结果
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。