发明公布-202210936150.8-一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的注射成型喂料及制备方法
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<p>以下内容整理自《发明公布-202210936150.8-一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的注射成型喂料及制备方法.pdf》</p>
</blockquote><p>(19)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 115255353 A</p>
<p>(43)申请公布日 2022.11.01</p>
<p>(21)申请号 202210936150 .8</p>
<p>(22)申请日 2022 .08 .05</p>
<p>(71)申请人 合肥工业大学</p>
<p>地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路</p>
<p>193号</p>
<p>(72)发明人 马海红</p>
<p>周正发</p>
<p>方顺成 张奕 任凤梅</p>
<p>徐卫兵</p>
<p>(74)专利代理机构 合肥金安专利事务所(普通</p>
<p>合伙企业) 34114</p>
<p>专利代理师 金惠贞</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 1/103 (2022 .01)</p>
<p>B22F 1/107 (2022 .01)</p>
<p>B22F 1/102 (2022 .01)</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>CN 115255353 A</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的</p>
<p>注射成型喂料及制备方法</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明涉及一种阴离子表面活性剂改性不</p>
<p>锈钢粉末的注射成型喂料及制备方法，</p>
<p>属于金属</p>
<p>粉末注射成型技术领域。所述注射成型喂料的原</p>
<p>料包括：</p>
<p>硬脂酸盐改性的不锈钢粉末、骨架聚合</p>
<p>聚乙二醇；</p>
<p>将原料在密炼机中混炼制得。本发</p>
<p>明使用硬脂酸盐对不锈钢粉末进行表面改性，</p>
<p>让不锈钢粉末表面带有大量的阴离子基团，</p>
<p>钢粉末之间会发生静电作用而互相排斥，</p>
<p>使得不</p>
<p>锈钢粉末的分散性提高，</p>
<p>从而达到减小不锈钢粉</p>
<p>末团聚的目的。本发明注射成型喂料；</p>
<p>粉末装载</p>
<p>量为60‑68vol%；</p>
<p>熔融指数在190℃、</p>
<p>载荷5kg条件</p>
<p>下最大为60g/10min；</p>
<p>生坯密度为5 .00‑5 .50g/</p>
<p>cm3；</p>
<p>弯曲模量为1034‑2700Mpa；</p>
<p>与未经表面改性</p>
<p>处理的不锈钢金属粉末的注射成型喂料相比 ，</p>
<p>有一定提升。</p>
<p>说明书6页</p>
<p>CN 115255353 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>原料包括：</p>
<p>92～95质量份硬脂酸盐改性的不锈钢粉末、3～4 .5质量份的骨架聚合物、2</p>
<p>～3 .5质量份的聚乙二醇；</p>
<p>所述原料在密炼机中混炼，</p>
<p>得到注射成型喂料；</p>
<p>所述经硬脂酸盐改性的不锈钢粉末的表层带有烷基链；</p>
<p>且根据所使用硬脂酸盐的价态</p>
<p>不同，</p>
<p>烷基链的数目也不同；</p>
<p>所述骨架聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、</p>
<p>高密度聚乙烯或聚甲醛中的一种；</p>
<p>所述聚乙二醇的分子量为1500Da；</p>
<p>在温度190℃、负载5kg的测试条件下，</p>
<p>所述注射成型</p>
<p>喂料的熔融指数为18 .7～63 .7g/10min，；</p>
<p>将所述注射成型喂料制备成生坯，</p>
<p>所述生坯的密</p>
<p>度为5 .07～5 .20g/cm 、</p>
<p>生坯的弯曲模量为1777～2691MPa。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的注射成型喂料的制备</p>
<p>操作步骤如下：</p>
<p>方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>（1）制备经硬脂酸盐改性的不锈钢粉末</p>
<p>（1 .1）按配方量取不锈钢粉末加入高速混合机中；</p>
<p>（1 .2）在1 .0～2 .5质量份的丙酮中加入0 .3～0 .7质量份的硬脂酰乳酸钠或硬脂酸镁或</p>
<p>硬脂酸铝，</p>
<p>充分搅拌均匀，</p>
<p>得到一价硬脂酰乳酸钠钠盐改性剂或二价硬脂酸镁盐改性剂或</p>
<p>三价硬脂酸铝盐改性剂；</p>
<p>（1 .3）将不锈钢粉末加入高速混合机中，</p>
<p>待升温至130～150℃时，</p>
<p>按配方量加入一价硬</p>
<p>脂酰乳酸钠盐改性剂或二价硬脂酸镁盐改性剂或三价硬脂酸铝盐改性剂，</p>
<p>混合均匀，</p>
<p>干燥，</p>
<p>得到硬脂酸盐改性不锈钢粉末；</p>
<p>（2）制备注射成型喂料</p>
<p>将240 .0~242 .0g硬脂酸盐改性不锈钢粉末、</p>
<p>11 .0~17 .2g聚甲醛和5 .0~7 .2g聚乙二醇加</p>
<p>入到密炼机，</p>
<p>转速为50‑100rpm、</p>
<p>温度为140～160℃，</p>
<p>混炼10～30min，</p>
<p>得到经硬脂酸盐改性</p>
<p>的不锈钢粉末注射成型喂料。</p>
<p>3 .根据权利要求2所述的制备方法，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>步骤（2）中，</p>
<p>所述一价硬脂酰乳酸钠盐改性剂由0 .3‑0 .7质量份的硬脂酰乳酸钠加入至1 .0‑2 .5质</p>
<p>量份的丙酮中，</p>
<p>充分搅拌均匀制得；</p>
<p>所述二价硬脂酸镁盐改性剂由0 .3‑0 .7质量份硬脂酸镁加入至1 .0‑2 .5质量份的丙酮</p>
<p>充分搅拌均匀制得；</p>
<p>所述三价硬脂酸铝盐改性剂由0 .3‑0 .7质量份硬脂酸铝加入至1 .0‑2 .5质量份的丙酮</p>
<p>充分搅拌均匀制得。</p>
<p>CN 115255353 A</p>
<p>1/6 页</p>
<p>一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的注射成型喂料及制</p>
<p>备方法</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明属于金属粉末注射成型技术领域，</p>
<p>具体涉及阴离子表面活性剂改性不锈钢</p>
<p>粉末的注射成型喂料及制备方法。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 金属注射成型（Metal Powder Injection Molding，</p>
<p>简称 MIM）是一种将粉末冶金</p>
<p>和塑料注射成型两种技术相结合的净成型粉末冶金技术，</p>
<p>是近年来新开创的一个研究领</p>
<p>域。利用模具可注射成型坯件并通过烧结，</p>
<p>快速制造高密度、</p>
<p>高精度、三维复杂形状的结构</p>
<p>零件，</p>
<p>能够快速准确的将设计思想物化为具有一定结构、功能特性的制品并可直接批量生</p>
<p>产出零件。相较于传统金属粉末成型，</p>
<p>该技术可以获得精度高、</p>
<p>组织均匀、</p>
<p>性能优良、</p>
<p>复杂形</p>
<p>状的产品，</p>
<p>且生产成本更低、</p>
<p>效率更高。</p>
<p>[0003] 目前，</p>
<p>金属注射成型多致力于研究金属粉末的属性，</p>
<p>粘结剂的属性，</p>
<p>以及合适的成</p>
<p>型工艺等。相对来说研究金属粉末表面改性，</p>
<p>粉末表面接触原理以及改性粉末间相互作用</p>
<p>的研究较少，</p>
<p>而这些因素对金属粉末注射成型有着重要的影响。</p>
<p>由于粘结剂中的聚合物成</p>
<p>分与金属粉末之间相容性较差，</p>
<p>同时喂料在混炼过程中粉末会有团聚的现象发生，</p>
<p>这些都</p>
<p>会对最后的成品造成影响。</p>
<p>因此改善粉末团聚，</p>
<p>增加喂料组分的流动性和粉末装载量，</p>
<p>坯体内孔洞缺陷，</p>
<p>同时提高生坯的强度，</p>
<p>是需要解决的问题。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0004] 为了解决混炼过程中粉末团聚、</p>
<p>流动性较差和粉末装载量低的问题，</p>
<p>本发明提供</p>
<p>一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的注射成型喂料及制备方法。</p>
<p>[0005] 一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的注射成型喂料，</p>
<p>原料包括：</p>
<p>92～95质量</p>
<p>份硬脂酸盐改性的不锈钢粉末、</p>
<p>3～4 .5质量份的骨架聚合物、</p>
<p>2～3 .5质量份的聚乙二醇；</p>
<p>述原料在密炼机中混炼，</p>
<p>得到注射成型喂料；</p>
<p>所述经硬脂酸盐改性的不锈钢粉末的表层带有烷基链；</p>
<p>且根据所使用硬脂酸盐的</p>
<p>价态不同，</p>
<p>烷基链的数目也不同。</p>
<p>[0006] 所述骨架聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯、</p>
<p>高密度聚乙烯或聚甲醛中的一种；</p>
<p>所述聚乙二醇的分子量为1500Da；</p>
<p>在温度190℃、</p>
<p>负载5kg的测试条件下，</p>
<p>所述注射</p>
<p>成型喂料的熔融指数为18 .7～63 .7g/10min，；</p>
<p>将所述注射成型喂料制备成生坯，</p>
<p>所述生坯的密度为5 .07～5 .20g/cm3、</p>
<p>生坯的弯</p>
<p>曲模量为1777～2691MPa。</p>
<p>[0007] 一种阴离子表面活性剂改性不锈钢粉末的注射成型喂料的制备操作步骤如下：</p>
<p>（1）制备经硬脂酸盐改性的不锈钢粉末</p>
<p>（1 .1）按配方量取不锈钢粉末加入高速混合机中；</p>
<p>（1 .2）在1 .0‑2 .5质量份的丙酮中加入0 .3～0 .7质量份的硬脂酰乳酸钠或硬脂酸</p>
<p>CN 115255353 A</p>
<p>2/6 页</p>
<p>镁或硬脂酸铝，</p>
<p>充分搅拌均匀，</p>
<p>得到一价硬脂酰乳酸钠盐改性剂或二价硬脂酸镁盐改性剂</p>
<p>或三价硬脂酸铝盐改性剂；</p>
<p>待升温至130～150℃时，</p>
<p>按配方量加入一</p>
<p>（1 .3）将不锈钢粉末加入高速混合机中，</p>
<p>价硬脂酰乳酸钠盐改性剂或二价硬脂酸镁盐改性剂或三价硬脂酸铝盐改性剂，</p>
<p>混合均匀，</p>
<p>真空干燥，</p>
<p>得到硬脂酸盐改性不锈钢粉末；</p>
<p>（2）制备注射成型喂料</p>
<p>将240 .0~242 .0g硬脂酸盐改性不锈钢粉末、</p>
<p>11 .0~17 .2g聚甲醛和5 .0~7 .2g聚乙二</p>
<p>醇加入到密炼机，</p>
<p>转速为50‑100rpm、</p>
<p>温度为140～160℃，</p>
<p>混炼10～30min，</p>
<p>得到经硬脂酸盐</p>
<p>改性的不锈钢粉末注射成型喂料。</p>
<p>[0008] 进一步的技术方案如下：</p>
<p>步骤（2）中，</p>
<p>所述一价硬脂酰乳酸钠盐改性剂由0 .3‑0 .7质量份的硬脂酰乳酸钠加</p>
<p>入至1 .0‑2 .5质量份的丙酮中，</p>
<p>充分搅拌均匀制得；</p>
<p>所述二价硬脂酸镁盐改性剂由0 .3‑0 .7质量份硬脂酸镁</p><hr>
<p>你们厂里是怎么处理的？来评论区聊聊。</p>