发明公布-201911107681.0-一种金属粉末注射成型用粘接剂及其制备方法
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 110744050 A
(43)申请公布日 2020.02.04
(21)申请号 201911107681 .0
(22)申请日 2019 .11 .13
(71)申请人 中航迈特粉冶科技（徐州）有限公司
地址 223900 江苏省徐州市睢宁县双沟镇
金山路以南，
经一路东，
黄河大道北
(72)发明人 张志桐 高正江 王山
殷雷 陈鹏 陈帅
秦亚洲
(74)专利代理机构 北京知迪知识产权代理有限
公司 11628
代理人 王胜利
(51)Int .Cl .
B22F 1/00(2006 .01)
B22F 3/22(2006 .01)
权利要求书1页
(54)发明名称
一种金属粉末注射成型用粘接剂及其制备
(57)摘要
本发明涉及金属粉末注射成型技术领域，
开了一种金属粉末注射成型用粘接剂，
包括按重
量百分比计的如下组分：
聚乙二醇50wt%~65wt%，
CN 110744050 A
增塑剂30wt%~45wt%，
硬脂酸4wt%~6wt%，
邻磺酰
苯甲酰亚胺钠0 .1wt%~0 .2wt%。还公开了上述金
属粉末注射成型用粘接剂的制备方法，
能够提高
注射成型零件的力学性能。
说明书9页
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1 .一种金属粉末注射成型用粘接剂，
其特征在于，
包括按重量百分比计的如下组分：
聚乙二醇50wt%~65wt%，
增塑剂30wt%~45wt%，
硬脂酸4wt%~6wt%，
邻磺酰苯甲酰亚胺钠
0 .1wt%~0 .2wt%。
2 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用粘接剂，
其特征在于，
按金属粉末注射成
型用粘接剂的重量百分比计，
还包括：
硅烷偶联剂0 .5wt%~1wt%，
抗氧化剂0 .1wt%~0 .2wt%。
3 .根据权利要求2所述的金属粉末注射成型用粘接剂，
其特征在于，
以重量百分比计，
由如下组分组成：
聚乙二醇60wt%~65wt%，
增塑剂30wt%~35wt%，
硬脂酸4wt%~5wt%，
邻磺酰苯甲酰亚胺钠
0 .1wt%~0 .2wt%，
硅烷偶联剂0 .5wt%~1wt%，
抗氧化剂0 .1wt%~0 .2wt%。
4 .根据权利要求2~3任一项所述的金属粉末注射成型用粘接剂，
其特征在于，
所述硅烷
偶联剂为聚醚改性二甲基硅氧烷、
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅
烷中的一种或多种。
5 .根据权利要求2~4任一项所述的金属粉末注射成型用粘接剂，
其特征在于，
所述抗氧
化剂为KL-1041水性金属粉抗氧化剂、
RY-P321抗氧化剂或Q3270抗氧化剂中的一种或多种。
6 .根据权利要求1~5任一项所述的金属粉末注射成型用粘接剂，
其特征在于，
所述增塑
剂为聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚丙烯，
其中，
所述增塑剂为所述聚甲基丙烯酸甲酯和所述聚
丙烯时，
按所述增塑剂的重量计，
所述聚甲基丙烯酸甲酯和所述聚丙烯的重量比为(3~5):
(3~5)。
7 .根据权利要求6所述的金属粉末注射成型用粘接剂，
其特征在于，
所述聚乙二醇的分
子量为500~5000，
所述聚甲基丙烯酸甲酯的分子量为100万~200万。
8 .一种制备权利要求1~7任一项所述的金属粉末注射成型用粘接剂的方法，
其特征在
方法步骤如下：
步骤一、
恒温条件下融化一定量的聚乙二醇；
步骤二、
向所述步骤一中分别加入一定量的增塑剂、
硬脂酸和邻磺酰苯甲酰亚胺钠，
拌均匀并静置一定时间；
步骤三、
冷却得到均匀乳状的粘接剂。
9 .根据权利要求8所述的制备方法，
其特征在于，
所述步骤二中，
还分别加入一定量的
硅烷偶联剂和抗氧化剂。
10 .根据权利要求8或9所述的制备方法，
其特征在于，
所述步骤一中，
恒温条件的温度
为160℃~180℃；
所述步骤二中，
静置的时间为20min~40min。
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一种金属粉末注射成型用粘接剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及金属粉末注射成型技术领域，
具体涉及一种金属粉末注射成型用粘接
剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 近年来，
制备金属粉末的技术突飞猛进，
近净成形技术迅速崛起，
金属粉末注射成
型技术（MetalPowderInjectionMoldingTechnology，
简称MIM)也随之发展起来，
通过制粉、
混炼造粒、利用模具注射成形坯、脱脂、烧结、后处理等工艺快速制造高密度、
高精度、三维
复杂形状的结构零件，
可批量生产，
该工艺技术不仅具有工序少、
无切削或少切削、
经济效
益高等优点，
还克服了传统粉末冶金工艺制品材质不均匀、机械性能低、不易成型薄壁、
杂结构的缺点，
特别适合于大批量生产小型、
复杂以及具有特殊要求的金属零件。
[0003] 但目前金属粉末注射成型技术（MIM）制备不同合金零件只有很少一部分实现工业
其中一个重要的原因是没有良好的粘接剂，
尤其是市场中针对钛及钛合金的MIM工艺使
用的粘接剂种类少，
效果也不佳。
[0004] 对于粘接剂，
目前应用最广泛的粘接剂是热塑性的蜡基粘接剂和聚合物粘接剂，
针对合金粉末的MIM工艺，
蜡基粘接剂其溶剂脱脂率低，
所制备的零件中碳含量高，
影响零
件的性能，
因此发展受限。聚合物粘接剂中聚甲醛扩散速率较大，
与其他黏结剂相比 ，
脂效率较高，
且能够制备厚度较大的制品，
但在注射过程中聚甲醛发生分解产生毒性较大
的甲醛，
且催化脱脂过程中使用的强酸对设备的腐蚀作用较大，
因此聚缩醛基黏结剂的应
用受到限制。水溶性粘接剂是环境友好型的粘接剂，
但使用水溶性粘接剂注射成型的零件
力学性能不佳。
发明内容
[0005] 为了解决现有技术中使用水溶性粘接剂注射成型的零件力学性能不佳的问题，
供一种金属粉末注射成型用粘接剂及其制备方法。
[0006] 本发明提供一种金属粉末注射成型用粘接剂，
包括按重量百分比计的如下组分：
聚乙二醇50wt% ~ 65wt%，增塑剂30wt% ~ 45wt%，硬脂酸4wt% ~ 6wt%，邻磺酰苯甲酰亚胺钠
0 .1wt%~0 .2wt%。
[0007] 采用上述技术方案，
由于本发明的金属粉末注射成型用粘接剂的组分中含有邻磺
酰苯甲酰亚胺钠，
采用本发明所述的粘接剂粘接金属粉末注射成型时，
在金属粉末球受热、
金属粉末球之间的距离减小的过程中，
邻磺酰苯甲酰亚胺钠分子结构的-SO 2NH基，
一方面
能够减小金属粉末球的湿润角，
使金属粉末球更易融熔，
另一方面能够提高金属粉末球的
活跃度；
两方面作用相结合，
能够降低零件成型过程中的内应力；
在此基础上，
邻磺酰苯甲
酰亚胺钠结合聚乙二醇良好的粘接性能和硬脂酸的润滑剂，
可大大提高金属粉末之间的熔
合效果，
从而在宏观上提高零件的力学性能，
此外还可以通过提高金属粉末之间的熔合效
果来降低零件表面粗糙度。
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[0008]
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进一步的 ，
按金属粉末注射成型用粘接剂的重量百分比计，
还包括：
硅烷偶联剂
0 .5wt%~1wt%，
抗氧化剂0 .1wt%~0 .2wt%。
[0009] 采用上述技术方案，
硅烷偶联剂可有效降低金属粉末之间结合张力，
其具有极佳
的流平性和展布性，
还可提高注射成型喂料的耐磨性、
抗刮性和防粘性并有增光效果；
偶联剂与硬脂酸合理复配后，
可提高注射充模时的流动性，
大大提高粘接剂与金属粉末混
炼而成的注射成型喂料注射成型时的充型性，
便于制备尺寸、
结构复杂的构件。抗氧化剂的
加入，
避免了粘接剂与金属粉末混料造粒过程中氧含量的增加，
能减少和延缓金属粉末和
粘接剂的氧化现象。
[0010] 进一步的 ，
以重量百分比 计 ，
由如下组分组成 ：
聚乙二醇60wt% ~ 65wt% ，增塑剂
30wt%~35wt%，
硬脂酸4wt%~5wt%，
邻磺酰苯甲酰亚胺钠0 .1wt%~0 .2wt%，
硅烷偶联剂0 .5wt%~
1wt%，
抗氧化剂0 .1wt%~0 .2wt%。
[0011] 采用上述优选的组分配比方案，
提高了组分间的配合效果，
可进一步提高注射成
型时的充型性和稳定性。
[
你们厂里是怎么处理的？来评论区聊聊。