[发明专利]一种用于粉末冶金的粉末粘合剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于粉末冶金的粉末粘合剂，其由以下重量份数的组分制备而成：石蜡12～16份，油酸6～9份，混合溶剂50～55份，改性聚二甲基硅氧烷3～5份。所述混合溶剂由质量比为1:4的CTAC‑MAH‑NVP和异丙醇组成。本发明还提供了该成型剂的制备方法。本发明所提供的用于粉末冶金的粉末粘合剂具有很好的成型性能，且残留碳较低。

技术领域

本发明涉及一种成型剂，特别是涉及一种用于粉末冶金的粉末粘合剂及其制备方法。

背景技术

在粉末冶金生产过程中，为使合金粉末压制成各种形状的产品，必须向其中加入一定量的粉末粘合剂(也可以称之为成型剂)以增加制品的强度和改善混合料的压制成型性能。当合金粉末被压制成一定形状与尺寸的产品后，粉末粘合剂需在随后的脱除过程中被排除干净后再进行烧结，这样才不会对造成孔洞、脏化，尽可能降低残留碳。

目前我国粉末冶金生产中使用的粉末粘合剂大多是丁钠橡胶、石蜡、聚乙二醇(PEG)，近年来开始大量使用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBP)。丁钠橡胶的成型性较好，但残留碳高，不适用于高碳WC，会降低合金的韧性。石蜡成没有残留碳，但压坯强度低，不能生产形状复杂的产品，易出现掉边角、分层、裂纹等废品；PEG的成型性能介于橡胶和石蜡之间，但由于吸湿严重，应用范围窄，只适于喷雾干燥。SBP成型剂虽然在性能方面较其他粉末粘合剂有了很大提高，但在如何选择材料，进一步降低烧结时的残留物，并提高合金碳的含量还有待进一步研究。

中国专利申请CN201410509730.4公开了“一种硬质合金成型剂”，该硬质合金成型剂的各组成成分以及质量的百分比为：菜籽油12-13％，二甲苯70-72％，聚苯乙烯8-9％，石蜡4.5-5.5％，丁纳橡胶3-4％。该发明所存在的问题是：其实际成型效果不佳，残留碳也偏高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于粉末冶金的粉末粘合剂，其具有很好的成型性能，且残留碳较低。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于粉末冶金的粉末粘合剂，其由以下重量份数的组分制备而成：石蜡12～16份，油酸6～9份，混合溶剂50～55份，改性聚二甲基硅氧烷3～5份。

进一步地，本发明所述混合溶剂由质量比为1:4的CTAC-MAH-NVP和异丙醇组成，CTAC-MAH-NVP由以下步骤制成：

通氮气保护下，将一半重量的过氧化苯甲酰、马来酸、去离子水加入反应瓶中，调节pH值至4，加热至45℃后将椰油基三甲基氯化铵、N-乙烯基吡咯烷酮加入反应瓶中，搅拌反应3.5小时，将剩下的过氧化苯甲酰加入反应瓶中，加热至85℃后继续搅拌反应1小时冷却至室温后出料得到CTAC-MAH-NVP。

进一步地，本发明所述CTAC-MAH-NVP的制备步骤中，过氧化苯甲酰、马来酸、去离子水、椰油基三甲基氯化铵、N-乙烯基吡咯烷酮的质量比为1:3:85:10:2.5。

进一步地，本发明所述改性聚二甲基硅氧烷由以下步骤制成：

通氮气保护下，将1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、二羟基聚二甲基硅氧烷加入反应瓶中，加热至80℃后将磷腈催化剂加入反应瓶中，搅拌反应2小时后将硅氮烷终止剂加入反应瓶中，继续搅拌反应1小时后加热至120℃蒸除低沸点物质得到改性聚二甲基硅氧烷。

进一步地，本发明所述改性聚二甲基硅氧烷的制备步骤中，1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、二羟基聚二甲基硅氧烷、磷腈催化剂、硅氮烷终止剂的质量比为1:20:0.3:0.8。

本发明要解决的另一技术问题提供上述用于粉末冶金的粉末粘合剂的制备方法。

为解决上述技术问题，技术方案是：

一种用于粉末冶金的粉末粘合剂的制备方法，包括以下步骤：