[发明专利]一种仿金属复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及复合材料，特别是涉及一种可以在室温固化成类似金属的复合材料及其制备方法。

随着改革开放的不断深入，国民经济的不断发展，各行各业的新生事物层出不穷，特别是性能优良的新型材料更是有取代使用多年的、已经暴露了很多缺陷而不适应现代化工业生产要求的旧式材料的明显趋势。目前，金属修补一般采用堆焊、热喷涂、电镀、电刷镀等方法，其修补过程不但需要昂贵的设备，而且还要消耗大量能量，且有时热修复工艺还造成零件变形、裂纹等。

本发明的目的是提供一种坚硬并具有金属光泽的复合材料。

本发明的另一个目的是提供一种上述仿金属复合材料的制备方法。

本发明的仿金属复合材料含有A、B两组份；

A组份含有金属粉、环氧树脂、增韧剂和气相二氧化硅，其中各组份的重量份数配比如下：

金属粉         50～80份         环氧树脂             20～40份

增韧剂         5～10份          气相二氧化硅         1～5份

B组份含有缩胺、2、4、6-三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷、气相二氧化硅和金属粉，其中各组份的重量份数配比如下：

缩胺    80～90份    金属粉2～5份        气相二氧化硅    2～10份

2、4、6-三(二甲胺基甲基)苯酚  5-10份    γ-氨基三乙氧基硅烷2～5份

本发明的仿金属复合材料中所述A、B组份的重量配比为A∶B＝5～8∶1。

本发明的仿金属复合材料中所述金属粉优选为铁粉、铜粉、铝粉、钛粉和铬粉，且是经处理后表面含Si-基的活性金属粉末，因其活性高，使得它与高分子聚合物之间产生很强的分子键，能够形成高强度金属复合材料，是该复合材料的骨材。

本发明的仿金属复合材料中所述环氧树脂优选为：市售E-44或E-51双酚A环氧树脂；增韧剂优选为端羧基丁腈橡胶；缩胺优选为间苯二甲胺缩合物。

本发明的仿金属复合材料固化前呈胶泥状，因不合溶剂，所以固化后无收缩，可任意成形，并可在室温固化成类似金属的复合材料，呈金属光泽，机械强度高，耐磨耐蚀，可进行各类机械加工。

本发明的仿金属复合材料的制备方法如下：

在超高温炉内，在2000～4000℃的温度下，将金属粉末和硅一起雾化，冷却，可形成超细颗粒，金属粉表面会包敷一层硅，使其表面含Sj-基；

A组份的配制；将环氧树脂、增韧剂在反应釜中，40～60℃温度下，共混搅拌2～3小时后，加入已经处理过的金属粉末，搅拌2～3小时后，再加入气相二氧化硅，搅拌1～2小时后，在抽真空20～40mmHg条件下再搅拌1～2小时，得到胶泥状材料；

B组份的配制；先将缩胺、2、4、6-三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷在室温下混合搅拌2～3小时，再加入气相二氧化硅、金属粉搅拌1～2小时得胶泥状材料；

将A、B两组份按比例混合均匀，室温即可得到本发明的仿金属复合材料。

本发明的仿金属复合材料的制备方法工艺合理，设备简单，使用方便，室温即可固化，且固化快，可进行极其简便易行的修复工作，使用时不需专门设备，可以进行各种机械加工，广泛适用于各类铸件缺陷填补和零件磨损、划伤的修复。

下面结合实施例对本发明做进一步的描述。

实施例：

配制一种耐磨耐蚀的仿金属复合材料，它含有A、B两个组份，其中A组份含有E-51环氧树脂、端羧基液体丁腈橡胶、钛粉、铬粉、铁粉和气相二氧化硅，所述各组份的重量份数配比如下：

E-51环氧树脂        30份    铁粉          50份

端羧基液体丁腈橡胶  5份     钛粉          3份

铬粉                10份    气相二氧化硅  2份B组份含有间苯二甲胺缩合物、2、4、6-三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷、钛粉和气相二氧化硅，所述成份的重量份数配比如下：

间苯二甲胺缩合物             90份   气相二氧化硅    2份

2、4、6-三(二甲胺基甲基)苯酚  3份   钛粉            3份

γ-氨基三乙氧基硅烷           2份

制备时，先将铁粉、钛粉、铬粉分别在超高温炉内，在3000℃温度下，与硅一起高温雾化，立刻冷却制成表面含Si-基的特殊金属粉；