[发明专利]一种密封补强用低收缩丙烯酸酯型真空浸渗剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封补强用低收缩丙烯酸酯型真空浸渗剂。

背景技术

在工业生产中，承压密封铸件占有比较重。金属铸件在铸造过程中，易产生内部疏松、气孔及夹杂等缺陷，造成品因泄漏、气密性不合使用要求而报废。据统计，铸件的废品率可高6～20％，而对一些承受气、液压力的铸件如气缸头和阀体等的废品率可达30％以上。这些缺陷一般不易察觉，往往机加工后经试压才能发现，从而造成人工、原材料、能源的严重浪费；无压力要求的产品在电镀、涂漆等表面处理时，因清洁剂、酸液等介质进入孔隙，导致内部腐蚀，缩短使用寿命，或因微孔的存在使电镀、喷漆等表面处理工艺出现气泡或凹凸不平现象，导致产品质量缺陷。目前为处理此类问题使用最普遍的技术就是浸渗处理，在一定条件下把浸渗剂渗透到铸件的微孔隙中，并通过加热、厌氧封闭等方式使浸渗剂在孔隙内聚合形成胶体，永久性地封住微孔，使零件能满足气密性等条件要求的工艺技术。

虽然可应用的浸渗剂有很多,但主要的只有水玻璃(硅酸钠)为代表的无机浸渗剂、不饱和聚酯代表的聚酯类有机浸渗剂和功能型丙烯酸酯为代表的丙烯酸酯型有机浸渗剂三大类。无机浸渗剂为最早使用的一类浸渗剂，有着材料来源广泛、成本低廉、耐热性强等优点，但其粘度高、浸润性差、浸渗合格率低下，目前基本已被淘汰；不饱和聚酯类浸渗剂由于粘度上的原因，需要加入稀释剂进行稀释，稀释剂中许多是毒性较大和挥发性较高的化合物，对环保与安全、浸渗成品率都带来不利的影响，因而正逐渐被丙烯酸酯型浸渗剂所取代。丙烯酸酯型浸渗剂从20世纪70年代就开始被较广泛应用，在机械工业的许多生产工艺中逐步取代了其他类型的浸渗剂，并成为当前真空浸渗剂中最受瞩目和最有应用前景的一类浸渗剂，其基本组成主要包括有功能型丙烯酸酯单体、引发剂和阻聚剂，并根据浸渗剂使用的工艺要求加入乳化剂、螯合剂、荧光剂等添加剂。

理想情况下浸渗剂在孔隙中固化后形成的胶柱应当与孔隙四壁紧密贴合，完全封堵住孔隙，但浸渗剂在固化前后会发生密度变化，造成体积收缩，一旦需要封堵的孔隙较大，渗入孔隙的浸渗剂在固化后形成的胶棒会在收缩后与孔隙壁之间产生间隙。这样的间隙会使铸件的气密性下降，无法改善点漏、线漏的状况，削弱浸渗工艺的效果，不能完全满足工业生产的需要；溶剂也易因毛细作用进入胶柱与孔隙壁的间隙中，相比于完全封堵时溶剂仅能从端面接触铸件壁，这一情况下的接触面积更大，更可能加速铸件内的小孔腐蚀，减少铸件使用寿命并埋下安全隐患。而经过低收缩改性的浸渗剂不仅可以有效地封堵较大的孔隙，还可以提高封堵孔隙的效率，改善工业生产效率，提高产品合格率。

无机刚性粒子降低收缩率的原理是其取代了部分树脂，由于这一部分无机刚性粒子不会收缩，必然有利于体系的体积收缩率下降；又由于无机物与有机物相容性有限，聚合物体系固化后在无机刚性粒子及聚合物两相界面处形成界面层，占据了一定的空间，从而有利于复合体系体积收缩率的降低。

有机抗收缩剂降低收缩率的原理是其为有一定聚合度的长链分子结构，聚合前后分子自由体积变化不大，同时在聚合物中起骨架结构作用，占据一定的分子链间空间，破坏分子链的紧密堆积模式，使分子链间间距增大，起到减小体积收缩率的作用。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是制备一种低收缩利用的新型浸渗剂。由丙烯酸酯类单体、引发剂、阻聚剂、无机刚性粒子、有机抗收缩剂、反应型乳化剂配制而成，利用无机刚性粒子与有机抗收缩剂对固化前后体积收缩的抑制达到降低浸渗剂固化前后收缩率、提高浸渗密封合格率的目的。

本发明提供一种较理想的丙烯酸酯真空浸渗剂，按质量份数计，包括如下组分混合而成：