专利名称：一种注射成型用水溶性失芯材料的制作方法
技术领域：
本发明属于塑料成型工艺技术领域，涉及失芯注射成型技术，特别涉及注射产品型芯材料技术。
背景技术：
失芯注射成型技术是用来解决塑料注射成型形状复杂的三维弯曲管形部件和空腔部件无法采用传统的垂直抽芯或侧抽芯机构进行一次注射成型的问题，比如进气歧管、水泵壳体等复杂结构的空腔制品，该技术在金属复杂结构的零部件成型方面已比较成熟。近年，随着塑料加工技术的发展，失芯注射成型技术在国内外已有大量研究报道。
在失芯注射成型技术中，以合金零件为应用背景的传统失芯材料是以Sn-Bi和Sn-Pb等低熔点合金为型芯材料，通过加热压铸成镶嵌型芯后，放入模具内成型后连同所注塑料制品一同取出后采取高温油域和感应线圈同时加热熔化的方法进行失芯处理。该工艺方法熔芯过程控制复杂，合金回收繁琐，能耗高。
近年来，随着高分子材料及加工应用技术的发展，塑料制品被越来越广泛的应用于各行各业，由于非金属材料与金属材料相比具有较低的耐热性，高温油域和感应线圈同时加热的方法不适用于塑料产品的加工。
GB 1232397公开了一种由水溶性盐和合成树脂组成的金属铸造用水溶性型芯材料，该型芯材料可采用一般方法在150～300℃条件下制成型芯，完成制品成型后，连同制品一同放入水中即可完成失芯过程。
DE 19534836公开了一种用于注射成型的可溶性树脂粘结材料，由聚乙烯醇粘结的颗粒材料组成，可以多层成型。
JP 9174569公开了一种具有核壳结构的注射用水溶性芯型多层复合结构，壳为水溶性树脂，核为压紧的粉末物质，用于空心结构产品的成型。
国内尚未检索到该项技术的专利申请，失芯成型技术也主要应用于金属制品成型领域。
发明内容
本发明以塑料类中空产品成型为应用背景，提供一种塑料注射成型工艺用失芯材料，解决复杂结构塑料制品成型工程中型芯处理的难题。
本发明的目的是这样实现的，以水溶性无机盐、热固性树脂为主体，辅以其他助剂制备型芯材料，200℃以下完成造型。
本发明的涉及的水溶性失芯材料至少由以下成分组成水溶性盐90-97热固性树脂 3-10固化剂 0.3-3助剂1-2本发明的涉及的水溶性失芯材料成分组成优选为水溶性盐91-94热固性树脂 6-9固化剂 0.3-2.5助剂1-2本发明的涉及的水溶性失芯材料的制备过程包括烘烤、研磨、混合、成型等过程。1)将水溶性盐在150℃-170℃下烘烤2h-4h，研磨至粒度达到30-60目；2)将耐热树脂粉碎、研磨，与水溶性盐、固化剂、助剂在高速捏合机混合2h-4h得到失芯材料。根据粘接基体的成型特点采用模压、压铸等工艺方式进行型芯制备。
本发明的涉及的水溶性失芯材料所用水溶性盐可以是碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、盐酸盐中的一种或其中几种的组合；所用热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、有机硅、呋喃树脂等热固性树脂体系中的一种或根据工艺要求相容的其中几种的混合体系；所用固化剂选自多聚甲醛、三羟基甲基苯酚、多羟甲基三聚氰胺、脂肪胺类、乌洛托品、四亚乙基五胺、酸酐中的一种或根据基体树脂体系特性相适[配的混合固化剂体系；所用助剂以改善失芯材料综合机械性能和工艺性为目的的助剂成分，如硬脂酸钙、硬脂酸锌、二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯等。
本发明的涉及的水溶性失芯材料短时使用温度可达400℃，本体压缩强度达到或超过25MPa，失芯时间小于48h，失芯温度低于60℃，与传统失芯材料相比具有耐高温性能好、压缩强度高、硬度大、失芯处理工艺简单等优点，特别适用于热塑性材料注射成型，也适用于低熔点合金的浇铸或压铸成型，特别适用于复杂中空结构注射产品用型芯制造。
具体实施例方式
下面结合实施例对发明涉及技术方案进行详细说明，但不作为对发明内容的限制。
实施例一将45份NaCl和45份KNO3的混合物、10份F48环氧树脂、2份硬脂酸钙3份顺丁烯二酸酐充分混合均匀，在200℃、10MPa的条件下，固化2h，即可制造出型芯。型芯试样在150℃条件下后固化1h后，压缩强度达到45MPa，热分解温度达到360℃，在50℃条件下失芯时间≤48h。
实施例二将44份KCl和50份NaCO3、6份FFD386酚醛树脂以及1.5份二硫化钼及1.2份多聚甲醛充分混合均匀，在170℃、10MPa的条件下，固化0.5h，即可制造出型芯。型芯试样在150℃条件下固化1h后，型芯材料的压缩强度达到35MPa，热分解温度达到370℃，在40℃条件下失芯时间≤36h。
实施例三将47份Na2SO4和50份KCO3、3份FFD386酚醛树脂、1.5份聚四氟乙烯及0.3份乌洛托品充分混合均匀，加工和测试方法同实施例2，其材料的压缩强度达到36MPa，热分解温度达到390℃，在50℃条件下失芯时间≤36h。
实施例四将44份NaCl和50份KCO3、6份665有机硅环氧改性树脂以及1份石墨及1.2份四亚乙基五胺充分混合均匀，加工和测试方法同实施例2，其材料的压缩强度达到30MPa，热分解温度达到400℃，在55℃条件下失芯时间≤36h。
实施例五将90份KNO3、10份糠醛苯酚树脂、1份聚四氟乙烯及1.5份六亚甲基四胺充分混合均匀，加工和测试方法同实施例2，其材料的压缩强度达到35MPa，热分解温度达到350℃，在40℃条件下失芯时间≤48h。
实施例六将92份KCO3、8份FFD382酚醛树脂、1.5份硬脂酸锌及1.2份多羟甲基三聚氰胺充分混合均匀，加工和测试方法同实施例2，其材料的压缩强度达到38MPa，热分解温度达到370℃，在50℃条件下失芯时间≤36h。
实施例七将95份NaCl、5份665有机硅环氧改性树脂、1份石墨及1份四亚乙基五胺充分混合均匀，加工和测试方法同实施例2，其材料的压缩强度达到30MPa，热分解温度达到400℃，在45℃条件下失芯时间≤36h。
权利要求
1一种注射成型用水溶性失芯材料，至少由以下成分组成水溶性盐 90-97热固性树脂3-10固化剂0.3-3助剂 1-2
2权利要求1所述失芯材料，组成成分优选为水溶性盐 91-94热固性树脂6-9固化剂0.3-2.5助剂 1-2
3权利要求1所述失芯材料，所用水溶性盐选自碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、盐酸盐中的一种或其中几种的组合。
4权利要求1所述失芯材料，所用热固性树脂选自环氧树脂、酚醛树脂、有机硅、呋喃树脂(得不到支持)中的一种或相适配的其中几种树脂体系的组合。
5权利要求1所述失芯材料的组成为工业盐90-94酚醛树脂 6-10乌洛品托 0.3-3硬脂酸钙 1-2
6权利要求5所述失芯材料，所述工业盐为钠盐、钾盐的混合物。
全文摘要
本发明涉及的注射成型用水溶性失芯材料属于注射成型工艺技术领域，由水溶性盐、热固型树脂及其它助剂组成，采用热压工艺制备型芯，失芯材料短时使用温度达到 400℃，本体压缩强度达到或超过25MPa，失芯时间小于48h，失芯温度低于60℃，与传统失芯材料相比具有耐高温性能好、压缩强度高、硬度大、失芯处理工艺简单、能耗低，适用于热塑性材料注射成型，也适用于低熔点合金的浇铸或压铸成型，特别适用于复杂中空结构注射产品用型芯制造。
文档编号B29C33/76GK1792600SQ20051013119
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月30日 优先权日2005年12月30日
发明者吴炅, 高志秋, 陶炜, 何杰 申请人:中国兵器工业集团第五三研究所