[发明专利]一种用于高玻纤维原料注塑模具的复合涂层及其制备方法

说明书

本发明涉及的用于高玻纤维原料注塑模具的复合涂层，包括直接与注塑模具内腔表面结合的多孔结合层以及设置在多孔结合层上的耐磨功能层，多孔结合层为碳纳米管阵列层，耐磨功能层为TiCrCN陶瓷相涂层。由于碳纳米管阵列在模具内腔表面上具有很强的附着力，并且碳纳米管阵列具有高比表面积，有效提高TiCrCN陶瓷相涂层与模具内腔表面的结合力，能够有效防止复合涂层在工作过程中剥落，从而提高注塑模具的使用寿命；TiCrCN陶瓷相涂层具有很高硬度，从而使具有复合涂层模具内腔表面拥有高耐磨性，在注塑成型过程中可避免模具的磨损，并提高产品的精度和质量。

技术领域

本发明涉及一种用于高玻纤维原料注塑模具的复合涂层及其制备方法。

背景技术

随着现代化工业发展，越来越多的塑料产品需要进行加工成型处理，在塑料中添加高玻纤维可增加产品的相对密度10％-20％，强度提升1-3倍，并能够有效提升其可加工性能。由于具有高强度高硬度的高玻纤维原料的存在，注塑模具在使用过程中容易收到较高程度的磨损，导致模具内腔表面的平整性遭到破坏，导致注塑模具的使用寿命较短。因此，此类注塑模具的内腔表面一般需要沉积一层涂层来提升其耐磨性。但是由于注塑模具生产塑料产品过程的重复性，并且模具内腔受力不均匀，其表面的涂层容易被磨损甚至剥落，从而引发模具内腔的表面损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高玻纤维原料注塑模具且不易剥落、具有高耐磨性的复合涂层。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于高玻纤维原料注塑模具的复合涂层，包括直接与注塑模具内腔表面结合的多孔结合层以及设置在所述多孔结合层上的耐磨功能层，所述多孔结合层为碳纳米管阵列层，所述耐磨功能层为TiCrCN陶瓷相涂层。

进一步地，所述碳纳米管阵列层的厚度为2um-3um。

进一步地，所述TiCrCN陶瓷相涂层的厚度为4um-8um。

进一步地，所述复合涂层的厚度为4um-9um。

本发明还提供了一种用以制备所述用于高玻纤维原料注塑模具的复合涂层的制备方法，所述制备方法如下：

S1、提供用于高玻纤维原料的注塑模具，将所述用于高玻纤维原料的注塑模具内腔表面沉积Co-Ni合金纳米颗粒；

S2、在所述Co-Ni合金纳米颗粒上制备碳纳米管阵列层，所述碳纳米管阵列层的厚度为2um-3um；

S3、在所述碳纳米管阵列层表面沉积TiCrCN陶瓷相涂层，所述TiCrCN陶瓷相涂层的厚度为4um-8um。

进一步地，所述Co-Ni合金纳米颗粒由电沉积方法制备形成。

进一步地，所述碳纳米管阵列层由原位生长方法制备形成。

进一步地，所述原位生长方法的条件为高纯度乙腈以及700～800℃高温。

进一步地，所述碳纳米管阵列层包括碳纳米管，所述Co-Ni合金纳米颗粒嵌入在所述碳纳米管内部。

进一步地，所述TiCrCN陶瓷相涂层由磁控溅射技术沉积制备形成。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的用于高玻纤维原料注塑模具的复合涂层包括碳纳米管阵列的多孔结合层以及设置在所述多孔结合层上的TiCrCN陶瓷相涂层的耐磨功能层，由于碳纳米管阵列在模具内腔表面上具有很强的附着力，并且碳纳米管阵列具有高比表面积，有效提高TiCrCN陶瓷相涂层与模具内腔表面的结合力，能够有效防止复合涂层在工作过程中剥落，从而提高注塑模具的使用寿命；TiCrCN陶瓷相涂层具有很高硬度，从而使具有复合涂层模具内腔表面拥有高耐磨性，在注塑成型过程中可避免模具的磨损，并提高产品的精度和质量。