[发明专利]一种模量可调控凝胶注模生坯的制作方法

摘要

本发明公布一种模量可调控凝胶注模生坯的制备方法，其制备基本过程包括：配制单分子增塑剂乳化液；配制预混液；加入陶瓷粉料；注模成型；生坯脱模、干燥。完成后，即可根据加入单分子增塑剂量的多少获得所需范围的储能模量。本发明与现有技术相比，具有以下优点：可以通过调整邻苯二甲酸二丁酯在增塑剂乳化液中的百分含量，来调整控制凝胶注模生坯的储能模量；邻苯二甲酸二丁酯是一种单分子增塑剂，将其乳化后引入凝胶注模成型体系中，不会引起凝胶注模浆料粘度升高；阿拉伯树胶在本发明中既是邻苯二甲酸二丁酯的乳化剂，也是陶瓷粉末的分散剂，避免引入额外杂质。 1

主权项

1.一种模量可调控凝胶注模生坯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）配制单分子增塑剂乳化液：取一定量的去离子水、单分子增塑剂、乳化剂放在球磨罐中，球磨混合10‑22h，获得乳白色均匀悬浊液；

（2）配制预混液：计算好配比，取一定量步骤（1）中获得的乳浊液，向其中加入分散剂、有机单体、交联剂，放入球磨罐中球磨15~35min，调节至合适的PH值，配成预混液；

（3）加入陶瓷粉料：计算配比，取一定量步骤（2）中获得的预混液，将所需含量的陶瓷粉末及烧结助剂粉料与预混液加入到球磨罐中，球磨8‑30h，得到一定固含量的凝胶注模浆料；

（4）注模成型：在一定温度下，将球磨罐中的浆料倒入引发反应容器，静置5‑30min，将一定量的催化剂、引发剂依次加入浆料中，搅拌均匀后注入所需的模具中，静置10‑60min，待其成型；

（5）生坯脱模、干燥：将成型后的生坯脱模，然后放置在特定环境中，干燥5‑20天，获得加工性能良好的干燥生坯。

2.根据权利要求1所述一种模量可调控凝胶注模生坯的制备方法，其特征在于，所述单分子增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，乳化剂为阿拉伯树胶，分散剂为阿拉伯树胶，有机单体为丙烯酰胺，交联剂为N,N‑亚甲基双丙烯酰胺，催化剂为四甲基乙二胺，引发剂为12wt%过硫酸铵水溶液，球磨机为滚筒球磨机。

3.根据权利要求1所述一种模量可调控凝胶注模生坯的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，单分子增塑剂与离子水质量比为（0.1‑15）:100，单分子增塑剂与乳化剂质量比为（2‑5）:1，球磨机转速为25‑35r/min。

4.根据权利要求1所述一种模量可调控凝胶注模生坯的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，分散剂的加入量为陶瓷粉料的0.5‑5wt%，有机单体加入量为乳浊液的10‑40wt%，有机单体与交联剂质量比为（10‑20）:1，用氨水调节PH至7‑12。

5.根据权利要求1所述一种模量可调控凝胶注模生坯的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述陶瓷粉料包括氧化铝，氧化锆，碳化硅，纯度不低于99%，粒径不大于100μm，最终获得凝胶注模体积固含量为25~57vol%。

6.根据权利要求1所述一种模量可调控凝胶注模生坯的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述注模成型环境温度为25℃，引发剂与催化剂加入量之比为3:2，引发剂质量为步骤（2）中有机单体质量的1~5wt%。

7.根据权利要求1所述一种模量可调控凝胶注模生坯的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，干燥环境具体为无阳光直射，温度25℃，湿度95%，干燥后的生坯，以模量大小表征其二次加工能力的强弱。