发明公布-201910013633.9-一种金属粉末注射成型用高循环使用喂料及其制备方法
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<blockquote>
<p>以下内容整理自《发明公布-201910013633.9-一种金属粉末注射成型用高循环使用喂料及其制备方法.pdf》</p>
</blockquote><p>(19)中华人民共和国国家知识产权局</p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 109794601 A</p>
<p>(43)申请公布日 2019.05.24</p>
<p>(21)申请号 201910013633 .9</p>
<p>(22)申请日 2019 .01 .03</p>
<p>(71)申请人 深圳市众德祥科技有限公司</p>
<p>地址 518000 广东省深圳市坪山区坪山街</p>
<p>道兰金四路14号1号厂房201</p>
<p>(72)发明人 刘相权</p>
<p>(74)专利代理机构 深圳市鼎泰正和知识产权代</p>
<p>理事务所(普通合伙) 44555</p>
<p>代理人 代春兰</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 1/00(2006 .01)</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>CN 109794601 A</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种金属粉末注射成型用高循环使用喂料</p>
<p>及其制备方法</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>一种金属粉末注射成型用高循环使用喂料</p>
<p>及其制备方法，</p>
<p>其配方比例为：</p>
<p>粘结剂总组分：</p>
<p>聚甲醛80-90wt .％，</p>
<p>骨干高聚物2-10wt .％，</p>
<p>性弹性体2-5wt .％，</p>
<p>抗氧剂0 .1-3wt .％，</p>
<p>吸收剂</p>
<p>0 .1-1wt .％ ，相容剂0 .1-5wt .％ ，偶联剂0 .15wt .％；</p>
<p>所述粘结剂总组分与金属粉末组分的重</p>
<p>量百分比为1∶( 10-11 )；</p>
<p>其制备方法为通过双螺</p>
<p>杆挤出机挤出造粒；</p>
<p>本发明从粘结剂的角度和设</p>
<p>备工艺的角度进行优化，</p>
<p>从而提高喂料的循环使</p>
<p>用寿命，</p>
<p>经测试，</p>
<p>本发明制备的高循环使用喂料</p>
<p>注塑的制件，</p>
<p>表面色泽均匀无黑纹和流痕，</p>
<p>水口料循环次数高，</p>
<p>后期脱脂率较高且能保持在</p>
<p>一个稳定水平，</p>
<p>对产品外观无不良影响。</p>
<p>说明书6页</p>
<p>附图1页</p>
<p>CN 109794601 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>其配方包括：</p>
<p>粘结剂总组分</p>
<p>和金属粉末组分 ，其中 ，粘结剂总组分按重量百分比 算 ，包括以下各组分 ：共聚甲醛8090wt .％，</p>
<p>骨干高聚物2-10wt .％，</p>
<p>热塑性弹性体2-5wt .％，</p>
<p>抗氧剂0 .1-3wt .％，</p>
<p>吸收剂0 .11wt .％，</p>
<p>相容剂0 .1-5wt .％，</p>
<p>偶联剂0 .1-5wt .％；</p>
<p>所述粘结剂总组分与金属粉末组分的重量</p>
<p>百分比为1：</p>
<p>(10-11)。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述金属</p>
<p>粉末组分为316L金属粉末、不锈钢铁粉和羰基铁粉中的一种；</p>
<p>金属粉末的振实密度为4 .23</p>
<p>5 .0g/cm ，</p>
<p>粒径D50＝4-15μm。</p>
<p>3 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述共聚</p>
<p>甲醛在聚合阶段经过封端处理工艺，</p>
<p>所述封端处理工艺包括采用六亚甲基二异氰酸酯与共</p>
<p>聚甲醛进行反应性挤出 ，六亚甲基二异氰酸酯的添加量在共聚甲醛质量分数的0 .5％1 .0wt .％。</p>
<p>4 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述骨干</p>
<p>高聚物为聚乙烯、</p>
<p>聚甲基丙烯酸甲酯、</p>
<p>聚苯乙烯、</p>
<p>聚酰胺中的至少一种。</p>
<p>5 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述热塑</p>
<p>性弹性体为TPR、</p>
<p>TPU、</p>
<p>TPE、</p>
<p>SBS以及聚氨酯大类中的至少一种。</p>
<p>6 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述抗氧</p>
<p>剂包括主抗氧剂和辅助抗氧剂，</p>
<p>主抗氧剂为双酚类抗氧剂，</p>
<p>辅助抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧</p>
<p>7 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述吸收</p>
<p>剂为三乙醇胺和三聚氰胺等胺类吸收剂。</p>
<p>8 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>相容剂为</p>
<p>改性酰胺蜡、</p>
<p>硬脂酸、</p>
<p>聚乙烯蜡、</p>
<p>乙烯-醋酸乙烯共聚物类中的至少一种；</p>
<p>偶联剂为季戊四醇</p>
<p>酯硬脂酸、</p>
<p>二季戊四醇六丙烯酸、</p>
<p>聚酯酰胺、</p>
<p>马来酸酐接枝共聚物类中的至少一种。</p>
<p>9 .一种如权利要求1-8任一项所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料的制备方</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>包括以下步骤：</p>
<p>S1，</p>
<p>混合：</p>
<p>分别称量粘结剂总组分和金属粉末组分，</p>
<p>并按照配方比例将各组分加入高速</p>
<p>混合机中进行混合，</p>
<p>高速混料机设置转速300-600r/min，</p>
<p>混合时间为5-15min；</p>
<p>S2，</p>
<p>挤出造粒：</p>
<p>将上述经过混料的物料加入双螺杆挤出机，</p>
<p>设置双螺杆挤出机的温度区</p>
<p>间为160-200℃，</p>
<p>螺杆转速为80-200r/min，</p>
<p>挤出造粒，</p>
<p>制备得金属粉末注射成型用高循环使</p>
<p>用喂料。</p>
<p>10 .根据权利要求9所述的金属粉末注射成型用高循环使用喂料的制备方法，</p>
<p>其特征在</p>
<p>在S1之间还包括S0，</p>
<p>分别称量粘结剂总组分的各组分，</p>
<p>并按照配方比例进行混合，</p>
<p>制备得粘结剂总组分。</p>
<p>CN 109794601 A</p>
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<p>一种金属粉末注射成型用高循环使用喂料及其制备方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及金属粉末注射成型(MIM)技术领域，</p>
<p>尤其是一种金属粉末注射成型用</p>
<p>高循环使用喂料及其制备方法。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 金属粉末注射成型是将塑料注射成形技术引入到粉末冶金领域而形成的一种全</p>
<p>新的零部件加工技术。</p>
<p>[0003] 由于目前此技术在实际的注塑阶段中会产生大量的水口料，</p>
<p>而金属粉末注塑成型</p>
<p>喂料中以高分子基材为主的粘结剂总组分对于决定水口料的循环寿命有着决定性的影响；</p>
<p>目前市场上金属粉末注射成型的喂料在经过较高次数的循环使用后，</p>
<p>尤其是对于水口占比</p>
<p>比较大的制件，</p>
<p>普遍导致喂料后期的使用过程中本身变硬变脆、</p>
<p>流动性下降、产品脱脂困难</p>
<p>等问题。</p>
<p>因此提高喂料的循环使用寿命对于喂料的使用效率和降低材料成本有着巨大的意</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0004] 本发明的目的是提供一种金属粉末注射成型用高循环使用喂料及其制备方法，</p>
<p>高喂料的循环使用寿命，</p>
<p>提高喂料的使用效率和降低材料成本。</p>
<p>[0005] 本发明的工作原理是：</p>
<p>通过以下两种方式来制备金属粉末注射成型用高循环寿命</p>
<p>的喂料。从粘结剂的角度来讲，</p>
<p>通过选取经过特殊的封端处理的聚甲醛树脂来提高粘结剂</p>
<p>体系的热稳定性，</p>
<p>通过搭配性能更加优良的不同功能的主副抗氧剂和甲醛吸收剂来提高喂</p>
<p>料的循环寿命；</p>
<p>另一方面，</p>
<p>从设备工艺的角度来讲，</p>
<p>通过采取塑化更加均匀和物料停留时间</p>
<p>更短的双螺杆挤出机，</p>
<p>同时通过选取啮合效果更加优异的螺杆组合来提高喂料的混炼效</p>
<p>[0006] 本发明首先提供一种金属粉末注射成型用高循环使用喂料，</p>
<p>其配方包括：</p>
<p>粘结剂</p>
<p>总组分和金属粉末组分，</p>
<p>其中，</p>
<p>粘结剂总组分按重量百分比算，</p>
<p>包括以下各组分：</p>
<p>共聚甲醛</p>
<p>(POM)80-90wt .％，</p>
<p>骨干高聚物2-10wt .％，</p>
<p>热塑性弹性体2-5wt .％，</p>
<p>抗氧剂0 .1-3wt .％，</p>
<p>收剂0 .1-1wt .％，</p>
<p>相容剂0 .1-5wt .％，</p>
<p>偶联剂0 .1-5wt .％；</p>
<p>所述粘结剂总组分与金属粉末组</p>
<p>分的重量百分比为1：</p>
<p>(10-11)。</p>
<p>[0007] 作为本发明的进一步改进，</p>
<p>所述金属粉末组分在本专利案例中优选为316L金属粉</p>
<p>但实际应用过程中本专利设计的粘结剂通用性较大，</p>
<p>因此包括但不限于不锈钢铁粉和</p>
<p>羰基铁粉。</p>
<p>金属粉末的振实密度为4 .2-5 .0g/cm ，</p>
<p>粒径D50＝4-15μm。</p>
<p>[0008] 作为本发明的进一步改进，</p>
<p>所述共聚甲醛在聚合阶段经过封端处理工艺，</p>
<p>这样对</p>
<p>于提高喂料体系的热稳定性有很好的帮助。所述封端处理工艺包括采用六亚甲基二异氰酸</p>
<p>酯(HDI)与共聚甲醛进行反应性挤出，</p>
<p>并且六亚甲基二异氰酸酯的添加量在共聚甲醛的</p>
<p>0 .5％-1 .0wt .％，</p>
<p>采用此技术方案，</p>
<p>测试共聚甲醛的热重分析表明POM的分解温度有明显提</p>
<p>同时测试POM熔体流动指数表明HDI没有使得POM分子链产生支化甚至交联，</p>
<p>这对于喂料</p>
<p>CN 109794601 A</p>
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<p>的流动性的又有了较好的保证。</p>
<p>[0009] 作为本发明的进一步改进，</p>
<p>所述骨干高聚物为聚乙烯、</p>
<p>聚甲基丙烯酸甲酯、</p>
<p>聚苯乙</p>
<p>聚酰胺等骨干高聚物中的至少一种。对于此类粘结剂的要求比共聚甲醛更高的热分解</p>
<p>温度，</p>
<p>以利于此后在脱脂中使制件有更好的保型性。</p>
<p>因此，</p>
<p>进一步可以优选为聚乙烯和聚酰</p>
<p>[0010] 作为本发明的进一步改进，</p>
<p>所述热塑性弹性体为TPR、TPU、TPE、SBS以及聚氨酯大</p>
<p>类中的至少一种</p><hr>
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