[发明专利]一种粉末注射成型用粘结剂及其制备和应用方法

说明书

一种粉末注射成型用粘结剂及其制备和应用方法，按照质量百分数计算，由以下组分配比而成：聚甲醛65‑75%、邻苯二甲酸二辛酯4‑9%、聚乙烯6‑13%、丙烯酸酯共聚物1‑3%、聚丙烯酰胺3‑8%、石蜡1.5‑4%、微晶蜡2‑6%、乙烯醋酸乙烯酯共聚物0.5‑2%；组分中的石蜡和微石蜡作为低分子物质，具有很好的流动性，起到润滑作用，能够降低粉末注射成型的喂料粘度；组分中的聚甲醛、聚乙烯、丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酰胺、乙烯醋酸乙烯酯共聚物起到骨架的作用，能够很好地维持坯体的形状；而组分中的邻苯二甲酸二辛酯有助于减少粉末团聚和孔洞等缺陷，保证坯体的力学性能。

技术领域

本发明涉及到一种粘结剂及其制备和应用方法，尤其是指一种粉末注射成型用粘结剂及其制备和应用方法，该种粉末注射成型用粘结剂及其制备和应用方法可以有效解决现有的粘结剂在溶剂脱脂过程中，大厚度试样极易发生溶胀开裂的问题，主要用于厚度较大的成形坯注射成型中使用；属于注射成型化学助剂制作技术领域。

背景技术

粉末注射成型（简称PIM）是将现代塑料注射成型技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净成型技术。该技术作为产品生产加工的四大方法之一，是近年来粉末冶金学科和工业领域中发展十分迅猛的一项高新技术，越来越受到重视，各国、各厂家都开始加大这方面的研发和投入。

粘接剂是粉末注射成型工艺中重要一环。在粉末注射成型生产过程中，为使得金属粉末或陶瓷粉末具有良好的流动性以填充复杂模腔，制备出结构均匀、性能优良的产品，必须加入粘结剂。由于粘结剂只是一个帮助实现成型的中间介质，因此需要在随后的脱脂工艺过程中能够方便地将其去除。

脱脂工艺是粉末注射成型技术的关键步骤，它会影响坯件的质量，同时花费的时间最长，对生产效率有着很大的影响。目前，常用的脱脂方法包括溶剂脱脂和热脱脂。而现有的粘结剂在溶剂脱脂过程中，大厚度试样极易发生溶胀开裂。若采用直接热脱脂，现有的粘结剂耗时长，由于大厚度试样中的分解气体无法顺利逸出，在坯体内产生较大的应力，导致鼓泡和开裂等缺陷，并且脱脂阶段产生的缺陷不能在烧结阶段消除。因此很有必要对此加以改进。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：

1、专利号为CN201510627233.9，名称为“一种粉末注射成型用粘结剂、制备方法及其应用方法” 的发明专利，该专利公开了一种粉末注射成型用粘结剂、其制备方法和其应用方法。该粘结剂按照质量百分数计算，主要由以下组分制备而成：聚甲醛65-75％、邻苯二甲酸二辛酯4-9％、聚乙烯6-13％、丙烯酸酯共聚物1-3％、聚丙烯酰胺3-8％、石蜡1.5-4％、微晶蜡2-6％、乙烯醋酸乙烯酯共聚物0.5-2％。在本发明提供的粘结剂中，多种组分组合通过科学配伍组合在一起，既能够显著提高金属粉末或陶瓷粉末同粘结剂之间的相容性，同时，在脱脂过程中又能快速除去，不会导致坯体出现鼓泡、开裂等缺陷，从而保证坯体的质量。

2、专利号为CN201611143725.1，名称为“金属粉末注射成型用粘结剂” 的发明专利，该专利公开了一种金属粉末注射成型用粘结剂。本发明提供的金属粉末注射成型用粘结剂包括如下重量份：聚甲醛50-95份、聚丙烯1-15份、高密度聚乙烯1-15份、硬脂酸或硬脂酸衍生物1-10份、多元醇1-10份。采用本发明配方配制的粘结剂喂料，固体粉末体积装载量可达50-65％，能有效控制材料的烧结收缩率，对材料的尺寸精度控制范围可以达到0.2-0.6％，重复使用次数达到10次以上，降低产品废品率，对于冷流道注射成型工艺异常有用，能有效减少原材料的后续处理，降低生产过程成本。

3、专利号为CN200810121842.7， 名称为“金属粉末注射成型粘结剂”的发明专利，该专利公开了一种金属粉末注射成型粘结剂，其特征在于该种粘结剂的组份及重量百分比为：氯化聚乙烯15％～25％；聚甲醛15％～25％；橡胶3％～10％；石蜡20％～30％；巴西蜡(棕榈蜡) 15％～25％；硬脂酸1％～5％；环氧大豆油1％～5％。