<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 115464135 A</p>
<p>(43)申请公布日 2022.12.13</p>
<p>(21)申请号 202211149359 .6</p>
<p>(22)申请日 2022 .09 .21</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>徐卫兵</p>
<p>方顺成</p>
<p>任凤梅</p>
<p>周正发</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 1/102 (2022 .01)</p>
<p>B22F 1/107 (2022 .01)</p>
<p>B22F 3/22 (2006 .01)</p>
<p>CN 115464135 A</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘</p>
<p>结剂的注射成型喂料</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明涉及一种具有改性不锈钢粉末与含</p>
<p>阳离子型粘结剂的注射成型喂料，</p>
<p>属于金属粉末</p>
<p>注射成型技术领域。制备操作步骤如下：</p>
<p>（1）使用</p>
<p>硬脂酸盐对不锈钢粉末进行表面处理，</p>
<p>获得改性</p>
<p>不锈钢粉末；</p>
<p>（2）将甲基丙烯酸甲酯（MMA）、含阳</p>
<p>离子侧链的功能单体加入到质量浓度55%的N，</p>
<p>二甲基甲酰胺溶剂中进行溶液共聚，</p>
<p>获得含阳离</p>
<p>子侧链的聚合物；</p>
<p>（3）将92‑95质量份硬脂酸盐改</p>
<p>性的不锈钢粉末、3‑4 .5质量份的阳离子型聚合</p>
<p>物和2 .0‑3 .5质量份的聚乙二醇在密炼机中混</p>
<p>炼 ，获得注射成型喂料 ；其熔融指数为31 .5～</p>
<p>36 .7 g/10min（190℃，</p>
<p>5kg）。本发明配方中各组</p>
<p>分相互配合，</p>
<p>在保证注射成型喂料良好流动性前</p>
<p>提下，</p>
<p>制成的生坯密度为5 .07～5 .17g/cm3、</p>
<p>弯曲模量为1478～2086MPa，</p>
<p>提高了生坯性能。</p>
<p>说明书6页</p>
<p>附图1页</p>
<p>CN 115464135 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂料，</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>由92‑</p>
<p>95质量份硬脂酸盐改性的不锈钢粉末、</p>
<p>3 .0‑4 .5质量份的阳离子型聚合物和2 .0‑3 .5质量份</p>
<p>的聚乙二醇经过混炼制成；</p>
<p>制备操作步骤如下：</p>
<p>（1）使用硬脂酸盐对不锈钢粉末进行表面处理，</p>
<p>获得改性不锈钢粉末；</p>
<p>（2）将甲基丙烯酸甲酯（MMA）、含阳离子侧链的功能单体加入到质量浓度55%的N，</p>
<p>N‑二</p>
<p>甲基甲酰胺溶剂中进行溶液共聚，</p>
<p>获得含阳离子侧链的聚合物；</p>
<p>（3）将所述含阳离子侧链的聚合物、</p>
<p>聚乙二醇和改性不锈钢粉末一起在密炼机中混炼，</p>
<p>获得注射成型喂料；</p>
<p>在温度190℃、负载5kg的测试条件下，</p>
<p>所述注射成型喂料的熔融指数为31 .5～36 .7 g/</p>
<p>10min ；用注射成型喂 料 制成的 生坯密度5 .07～5 .17g/cm 3 、生坯弯曲 模量为1478～</p>
<p>2086MPa。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>所述含阳离子侧链的功能单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）或</p>
<p>丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）或二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）中的一种。</p>
<p>3 .根据权利要求1所述一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>步骤（1）中，</p>
<p>将32g硬脂酸钠加入到150mL丙酮溶剂中混合搅拌溶解均匀，</p>
<p>到硬脂酸钠表面改性剂；</p>
<p>将8Kg不锈钢粉末加入到高速混合机中，</p>
<p>加热至温度140℃时，</p>
<p>次均匀加入硬脂酸钠表面改性剂，</p>
<p>每次加入量为50g，</p>
<p>在800rpm转速下混合30min，</p>
<p>即得到经</p>
<p>硬脂酸盐改性的不锈钢粉末。</p>
<p>4 .根据权利要求1所述一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>步骤（2）中，</p>
<p>将90~95g甲基丙烯酸甲酯（MMA）、</p>
<p>9 .5~19 .5g含阳离子侧链的功</p>
<p>能单体和127~134g质量浓度55%的N，</p>
<p>N‑二甲基甲酰胺溶液（DMF）混合均匀，</p>
<p>分成两份混合</p>
<p>将第一份混合物加入到具有搅拌器、</p>
<p>冷凝管的容器中，</p>
<p>通入氮气30min排出空气；</p>
<p>在另一</p>
<p>份混合物中加入1 .054~1 .094g引发剂偶氮二异丁腈，</p>
<p>再通过恒压漏斗1h缓慢滴加入第一份</p>
<p>混合物中，</p>
<p>80℃恒温油浴反应10h得到产物；</p>
<p>将产物逐滴滴入2L纯度为99 .5%的甲醇中，</p>
<p>沉淀物；</p>
<p>随后用500ml去离子水洗涤沉淀物三次，</p>
<p>再用500ml纯度为99 .5%的甲醇洗涤沉淀物</p>
<p>三次，</p>
<p>得到提纯物；</p>
<p>在70℃真空干燥箱中干燥12h，</p>
<p>得到含阳离子侧链的聚合物，</p>
<p>所述聚合物</p>
<p>为聚甲基丙烯酸甲酯‑甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。</p>
<p>5 .根据权利要求1所述一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂</p>
<p>其特征在于：</p>
<p>步骤（3）中，</p>
<p>将240 .574~241 .092g改性不锈钢粉末、</p>
<p>12 .112~12 .520g含阳离</p>
<p>子侧链的聚合物、5 .214~ 5 .489g聚乙二醇加入到密炼机中，</p>
<p>转速50rpm、180℃条件下混炼</p>
<p>15min，</p>
<p>得到具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂料。</p>
<p>CN 115464135 A</p>
<p>1/6 页</p>
<p>一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型</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>特别是一种改性不锈钢粉末与含阳离子</p>
<p>型聚合物粘结剂组成的金属注射成型喂料及制备方法。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 金属粉末注射成型技术（Metal powder injection molding）形成于20世纪80年</p>
<p>金属注射成型（MIM）技术在工业生产中应用广泛，</p>
<p>在几何形状复杂、制件精度要求高的</p>
<p>微型金属零件生产中发挥重要作用，</p>
<p>金属注射成型（MIM）技术的金属零件的制造成本远低</p>
<p>于其他加工方法，</p>
<p>并且显著提高了材料的利用率，</p>
<p>在汽车、</p>
<p>医疗器械、</p>
<p>电子电器、</p>
<p>IT等行业得</p>
<p>到广泛应用。</p>
<p>[0003] 金属注射成型是整个工艺流程中最重要的程序，</p>
<p>过程中制品容易产生裂纹，</p>
<p>不足，</p>
<p>气泡孔洞等问题，</p>
<p>影响后续产品质量，</p>
<p>甚至可能导致整批产品报废。</p>
<p>目前，</p>
<p>金属注射成</p>
<p>型（MIM）工艺过程仍存在较多不足，</p>
<p>大部分不足是由粘结剂本身性质的问题引起，</p>
<p>例如金属</p>
<p>从而导致金属粉末与粘结剂混炼时</p>
<p>粉末与粘结剂之间分布不均匀，</p>
<p>导致相容亲和性较差，</p>
<p>发生相分离、</p>
<p>生坯性能差、</p>
<p>脱脂保形性、</p>
<p>尺寸稳定性差等常见问题。</p>
<p>因此，</p>
<p>要减少这些生产问</p>
<p>要从粘结剂的制备和选择入手，</p>
<p>因此粘结剂的制备技术是目前金属粉末注射成型中最</p>
<p>重要的部分，</p>
<p>也是推动金属粉末注射成型技术进步和发展的重要着手点。</p>
<p>发明内容</p>
<p>[0004] 为了实现在保证喂料的良好流动性前提下，</p>
<p>达到提高生坯性能的目的，</p>
<p>本发明提</p>
<p>供一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂料。</p>
<p>[0005] 一种具有改性不锈钢粉末与含阳离子型粘结剂的注射成型喂料由92‑95质量份硬</p>
<p>脂酸盐改性的不锈钢粉末、</p>
<p>3‑4 .5质量份的阳离子型聚合物和2‑3 .5质量份的聚乙二醇经过</p>
<p>混炼制成；</p>
<p>制备操作步骤如下：</p>
<p>（1）使用硬脂酸盐对不锈钢粉末进行表面处理，</p>
<p>获得改性不锈钢粉末；</p>
<p>（2）将甲基丙烯酸甲酯（MMA）、含阳离子侧链的功能单体加入到质量浓度55%的N，</p>
<p>N‑二甲基甲酰胺溶剂中进行溶液共聚，</p>
<p>获得含阳离子侧链的聚合物；</p>
<p>（3）将所述含阳离子侧链的聚合物、</p>
<p>聚乙二醇和改性不锈钢粉末一起在密炼机中</p>
<p>混炼，</p>
<p>获得注射成型喂料；</p>
<p>在温度190℃、负载5kg的测试条件下 ，</p>
<p>所述注射成型喂料的熔融指数为31 .5～</p>
<p>36 .7 g/10min；</p>
<p>用注射成型喂料制成的生坯密度5 .07～5 .17g/cm3、</p>
<p>生坯弯曲模量为1478～</p>
<p>2086MPa。</p>
<p>[0006] 进一步的技术方案如下：</p>
<p>所述含阳离子侧链的功能单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC）或丙烯酰</p>
<p>CN 115464135 A</p>
<p>2/6 页</p>
<p>氧乙基三甲基氯化铵（DAC）或二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）中的一种。</p>
<p>[0007] 步骤（1）中，</p>
<p>将32g硬脂酸钠加入到150mL丙酮溶剂中搅拌均匀，</p>
<p>得到硬脂酸钠表面</p>
<p>加热至温度140℃时，</p>
<p>分三次均匀加入硬脂</p>
<p>改性剂；</p>
<p>将8Kg不锈钢粉末加入到高速混合机中，</p>
<p>酸钠表面改性剂，</p>
<p>每次加入量为50g，</p>
<p>在800r</p>

<hr>
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