[发明专利]一种陶瓷插芯成型用喂料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种陶瓷插芯成型用喂料及其制备和应用，属于陶瓷材料技术领域。所述陶瓷插芯成型用喂料包括氧化锆粉体和添加剂，所述添加剂包括聚酰胺改性酚醛树脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸、氧化聚乙烯蜡、微晶石蜡、乙烯‑醋酸乙烯共聚物。本发明通过调节喂料原料配方中的添加剂组分及其配比，提高了添加剂各组分之间的相容性，提高了添加剂对氧化锆粉体的包裹性，通过混炼制备出的喂料具有良好的流动性和保形性；本发明提供的喂料具有易成型、成型坯残余应力小、变形量小、成型压力低等特点，通过注射成型、水萃取、排胶及烧结后制备出高密度和高强度的陶瓷插芯。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种陶瓷插芯成型用喂料及其制备方法和应用。

背景技术

插芯是光纤通讯技术领域中光纤连接器的核心和基础器件，可以起到连接、转换、数据传输的媒介作用。陶瓷插芯在近些年的研究中表现出比玻璃、塑料、金属等具有更优异的性能。目前氧化锆陶瓷插芯主要通过氧化锆粉体注射成型制备，其中混炼、注射成型、脱脂、烧结等工序的工艺参数及喂料的原料配方都会陶瓷插芯成品的质量产生影响，喂料性质对陶瓷插芯成品的质量起决定性的影响。

目前运用传统的PP-PW-SA热排胶体系，在成型、排胶和烧结过程中，由于粘结剂中高分子含量较多，喂料流动相较差，使注射成型所需的注射压力增大，导致注射成型后的坯体末端出现住不满、孔隙率大及熔接不良等缺陷，进而是烧结后的产品出现密度低、强度低的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种陶瓷插芯成型用喂料及其制备方法和应用，本发明通过调节喂料原料配方中的添加剂组分及其配比，提高了喂料的流动性和保形性，进而制备出高密度和高强度的陶瓷插芯。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

第一方面，本发明提供的一种陶瓷插芯成型用喂料包括如下按重量百分比计的原料：氧化锆粉体80-90％和添加剂10-20％，所述添加剂包括如下按重量百分比计的组分：聚酰胺改性酚醛树脂15-30％、聚乙烯醇5-20％、聚丙烯酸2-8％、氧化聚乙烯蜡5-20％、微晶石蜡15-35％、乙烯-醋酸乙烯共聚物20-45％。

本发明选用的聚乙烯醇具有羟基和较长的脂肪族直链结构，其本身具有良好的韧性和黏附性能，本发明选用的聚酰胺改性酚醛树脂具有羟甲基，聚乙烯醇中的羟基与聚酰胺改性酚醛树脂中的羟甲基会在固化过程中发生缩聚反应，形成具有增韧效果的分子链结构，此分子链结构能有效提高树脂的韧性和稳定性，减小树脂的变形量；而且在缩聚反应过程中，分子链结构对氧化锆粉体颗粒具有良好的包裹性，提高了添加剂对氧化锆粉体的装载量，减少了添加剂与氧化锆粉体之间的孔洞，从而能有效提高陶瓷制品的密度。

本发明选用的氧化聚乙烯蜡的分子链带有羟基，氧化聚氧乙烯蜡的羟基可以与聚酰胺改性酚醛树脂中的羟甲基发生缩聚反应；在缩聚反应过程中，氧化聚氧乙烯蜡与聚酰胺改性酚醛树脂缩聚于一体，提高了添加剂各组分之间的相容性，而添加剂的添加，可以提高喂料的稳定性和保形性；而且在缩聚反应过程中，分子链对粉末颗粒具有良好的包裹性，提高了添加剂的粉体装载量，减少了添加剂与粉体之间的孔洞，有效提高陶瓷制品的密度。此外，本发明选用的聚乙烯蜡具有石蜡类物质的通性，可以对喂料的流动性起到一定的改善作用。

在本发明中，聚丙烯酸可以调节表面聚合过程，对上述缩聚反应具有改善促进作用，使添加剂与氧化锆粉体之间包裹性更好，粘结性更好；乙烯-醋酸乙烯共聚物作为骨架，能保证喂料注射成型后形成的注射成型坯体及水萃取后的坯体具有较高的强度。

作为本发明的优选实施方式，所述聚酰胺改性酚醛树脂、聚乙烯醇和聚丙烯酸的重量比为聚酰胺改性酚醛树脂：聚乙烯醇：氧化聚乙烯蜡＝(1.5-2.4)：(0.8-1.2)：(0.8-1.2)。