[发明专利]基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料及其制备方法

说明书

本发明涉及填料模型材料领域，具体涉及基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料及其制备方法，基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料，按质量分数计，包括20％～40％的石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂、20～30％的石蜡、5％～10％微晶蜡、25％～35％石油树脂、5％～10％膏体细化剂和1～3％巴西棕榈蜡。本发明的基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料铸造周期长、流动性好、灰分少、使用效果好。

技术领域

本发明涉及填料模型材料领域，特别是涉及基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料及其制备方法。

背景技术

熔模铸造是一种近净形的先进成形工艺，其铸件精密、复杂、接近于零件，最后形状，可不经加工或很少加工就能直接使用。

熔模铸造的特点是熔模铸件的尺寸精度高，表面光洁度好，后续加工程度低，理想情况下可达到无余量铸造，大大的降低了生产成本。另外，它可以铸造各种形状复杂且尺寸较大的铸件，并可根据铸件的要求选择各种各样的合金材料作为铸件的材料。21世纪以来，熔模铸造已经在大部分的工业部门得到应用，特别是在航天航空行业等高附加值领域的应用，加速了熔模铸造行业的发展和应用。

目前我国的中温非填料模料普遍存在收缩稳定性一般，表面粗糙度较高的情况，但由于其价格低廉，可重复使用，普遍使用于高精密的普通铸件上，然而，随着对更大，更复杂和尺寸更大的铸件的需求的增长，非填料模料的性能限制使之已不能满足现实的需求。

在熔模铸造的术语中，填料是掺入蜡混合物中的材料，用于控制和限制与上述直链蜡相关的不良影响。填料的来源十分丰富，无论是固体、液体或气体均可用作填料，填料的作用是减少模料的收缩，提高硬度，降低熔模出现鼓包、变形、缩陷等表面缺陷的概率，使熔模的成型质量和尺寸精度得到改善。很多填料已经被证实可用于熔模铸造模型材料中，但很多模料并没有出现预想的物理性能，或者引入了新的问题。如含聚苯乙烯填充材料的模型材料成分在脱模过程中模料会先熔化，聚苯乙烯残留物残留在模具中，容易撕裂陶瓷模具。有机酸作为填料能使模型材料甚至在比较厚的环节都能快速地冷却下来，因为有机酸材料都有很高的热传导能力，但是，使用有机酸填料模型材料容易与耐火模材料反应，影响铸件的表面质量和铸造部件的尺寸精度，或者在脱蜡过程中膨胀的过快，导致陶瓷模裂开。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种铸造周期长、流动性好、灰分少、使用效果好的基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料，按质量分数计，包括20％～40％的石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂、20～30％的石蜡、5％～10％微晶蜡、25％～35％石油树脂、5％～10％膏体细化剂和1～3％巴西棕榈蜡。

对上述技术方案的进一步改进为，所述石蜡为58#，60#，62#，64#，66#全精炼或半精炼石蜡中的一种或多种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述微晶蜡为70#，75#，80#微晶蜡中的一种或多种。

对上述技术方案的进一步改进为，所述石油树脂为C9石油树脂，C5石油树脂，C9氢化石油树脂，C5氢化石油树脂的一种或多种，所述石油树脂的软化点为90～110℃。

对上述技术方案的进一步改进为，所述膏体细化剂为聚乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯、聚丙乙烯、乙烯—醋酸乙烯酷共聚物、乙烯—丙烯酸乙酷共聚物中的一种或多种高分子聚合物。

对上述技术方案的进一步改进为，所述的巴西棕榈蜡熔点为80～90℃。

对上述技术方案的进一步改进为，还包括占基本组分0％～0.5wt％的颜料。

基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料的制备方法，包括以下步骤，