一种热固型陶瓷注射成型材料及其制备方法与流程

技术特征：

1.一种热固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：包括下述组成材料：

10-24重量份的有机硅改性环氧树脂，

60-75重量份的陶瓷粉体，

0.5-1重量份的固化剂，

5-10重量份的润滑剂，

2-4重量份的填料，

所述有机硅改性环氧树脂的结构组成简式为：

其中：5≤n≤10。

2.根据权利要求1所述的热固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：

所述有机硅改性环氧树脂包括下述摩尔比组成材料：

1，4-二环氧戊烷：双酚A：二氯二苯基硅烷＝1：2.5-5：2.5-5

所述有机硅改性环氧树脂的合成工艺如下：

(1)取摩尔比份的二氯二苯基硅烷，在搅拌的条件下缓慢滴入乙醇水溶液中，控制反应温度在40～45℃，滴加完成后在室温条件下反应5-6小时；

(2)反应完成后，加入环己烷，搅拌30-50分钟，静置分层；

(3)取上层清液，并使用纯水反复清洗5次后静置除水；

(4)加热至80℃，并在压力为0.006-0.009MPa下进行脱水处理2-3小时，冷却至室温后，得备用料1；

(5)取摩尔比份的双酚A和1，4—二环氧戊烷，少量沸石于三口瓶中，加入摩尔比份的备用料1，并于0.008-0.009MPa，100℃条件下将有机锡催化剂乙醇溶液滴入三口瓶，反应3-5小时；

(6)反应结束后，加入无水硫酸钠静置处理10-12小时，后过滤得到有机硅改性环氧树脂。

3.根据权利要求1所述的热固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：所述陶瓷粉体的粒径为1-10um，所述陶瓷粉体为氧化物陶瓷粉体、氮化物陶瓷粉体、碳化物陶瓷粉体和硼化物陶瓷粉体中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的热固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：

所述氧化物陶瓷粉体为Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂中的一种或几种，

所述氮化物陶瓷粉体为AlN、Si₃N₄中的一种或几种，

所述碳化物陶瓷粉体为SiC、ZrC、TiC中的一种或几种，

所述硼化物陶瓷粉体为B₄C、BN中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的热固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：所述固化剂为间苯二胺、间苯二甲胺、间氨基甲胺、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种或几种。

6.根据权利要求1所述的热固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡(PE蜡)、聚丙烯蜡(PP蜡)、石蜡和硬脂酸脂中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的热固型陶瓷注射成型材料，其特征在于：所述填料为亚微米级CaCO₃粉体、纳米级白碳黑和亚微米级金属氧化物陶瓷粉体中的一种或几种。

8.一种制备权利要求1-7任一项所述的热固型陶瓷注射成型材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将有机硅改性环氧树脂、陶瓷粉体、固化剂、润滑剂和填料放入混料机，设置功率为100％，常温下混合10±2小时，得到预混料；

S2：将预混料放入密炼机并在功率为100％，料温100-120℃下密炼2小时，然后再将密炼后的物料放入柱塞式造粒机中于0.5-1.0MPa进行挤压、于150-200rpm的造粒刀转速下剪切得到直径为3mm，长度为3-5mm粒状喂料；

S3：将喂料经过注射成型机注射成型，冷却出模，得到初产品；

S4：将初产品于120-180℃下加温固化2-10小时；

S5：将固化好的产品放入真空烘箱中，于120-150℃，压强为20-50Pa下脱脂2-10小时，冷却后得到热固型陶瓷注射成型材料。

9.根据权利要求8所述的制备热固型陶瓷注射成型材料的方法，其特征在于：所述注射机的进料口温度为100-110℃，中段温度为110-120℃、射出末段温度为120-130℃，射出嘴温度与射出末段温度一致。

10.根据权利要求8或9所述的制备热固型陶瓷注射成型材料的方法，其特征在于：所述注射机的注射压力为5-15MPa，注射流量为50-100％。