[发明专利]一种可用于金属粉末注塑的共聚酰胺粘结剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种可用于金属粉末注塑的共聚酰胺粘结剂及制备方法，涉及共聚酰胺粘结剂技术领域。以摩尔百分数计，包括以下组分:脂肪族二聚酸30％‑45％，脂肪族二元羧酸6％‑20％，脂肪族二胺45％‑49％，侧链带有羧基极性基团的脂肪族二元醇1％‑5％。本发明提供的用于金属粉末注塑用的共聚酰胺粘结剂，易溶解，尤其易溶于醇类溶剂中。该共聚酰胺粘结剂，与金属粉末具有良好的相容性，粉末承载量高，体积收缩小，熔融粘度低，易于进行注塑加工。

技术领域

本发明涉及共聚酰胺粘结剂技术领域，具体来说，特别涉及一种可用于金属粉末注塑的共聚酰胺粘结剂及制备方法。

背景技术

金属粉末注塑技术综合了粉末冶金和注塑成型两种技术的优点，是一种近净加工技术，具有精度高、组织均匀、生产成本低、高成品品质的特点，适用于多种金属材料，可以成型结构复杂的零件，生产效率高，在小型或微型复杂结构金属部件加工中，优势非常明显。金属粉末注射成型技术被广泛应用于消费电子、医疗器械、工业工具、航空航天、汽车、船舶以及军工产品的生产制造中。

在金属粉末注塑中，粘结剂对混合喂料、注射成型、脱脂等工序，以及对注射成型坯的质量，脱脂及尺寸精度，合金成分起着关键性的作用。

金属粉末注塑中，粘结剂具有两个最基本的功能：增加粉末的流动性和维持产品的形状。增加流动是粘结剂本质的功能，粘合剂的加入增加了粉末的流动性，使得粉末在注射压力和温度下，填充复杂形状的模腔。维持产品形状是粘结剂另一项重要功能，坯块从模腔中脱出后，粘结剂使之具有一定的强度，保持一定的形状，便于转移和搬运操作，避免坯块的变形和损坏。

对金属粉末注塑的粘结剂的要求主要有:

粘结剂与金属粉末相容性好，容易混合均匀，混合料具有良好的流动性，便于进行注射成型。脱脂过程中，粘结剂具有较快的脱出速度，不残留。

共聚酰胺材料通过引入多种分子结构，破坏分子链的结构规整性，减少分子链间的氢键作用，从而降低材料的结晶度，使得材料熔点下降，柔韧性增加。通过引入含有不同功能性基团的单体，可以实现特殊的性能和功能。通过控制共聚物的分子量，使得共聚酰胺的熔融粘度维持在较低的水平，便于加工。共聚酰胺材料与金属材料的相容性非常好，便于与金属粉末进行共混加工，达到更高的粉末承载量。

当前常用的金属粉末注塑粘结剂主要有以下几种：

1、蜡基粘结剂，包括石蜡，棕榈蜡，微晶蜡，聚乙烯蜡，聚乙二醇蜡等，蜡基粘结剂是金属粉末注塑常用的一种粘结剂，原材料易得，成本低，流动性好，易于成型。但蜡基粘合剂的熔点低，在热脱脂时热变形温度低，保型性差，易产生变形，且注塑收缩率很大。另外，蜡基材料与金属材料相容性差，不易均匀混合，混合后容易出现相分离。

2、聚醛基粘结剂，主要采用聚甲醛，聚乙烯醇缩丁醛等为原料，具有压坯强度高，保型性好，无两相分离的优点，但喂料粘度高，需要专门脱脂设备，投资大，成本高，污染环境。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种可用于金属粉末注塑的共聚酰胺粘结剂及制备方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种可用于金属粉末注塑的共聚酰胺粘结剂及制备方法，包括以下组分：脂肪族二聚酸、脂肪族二元羧酸、脂肪族二胺、侧链带有羧基极性基团的脂肪族二元醇。

进一步，以摩尔百分数计，所述脂肪族二聚酸30％-45％，所述脂肪族二元羧酸6％-20％，所述脂肪族二胺45％-49％，所述侧链带有羧基极性基团的脂肪族二元醇1％-5％。

进一步，所述脂肪族二聚酸为C16-C20脂肪族二聚酸。