一种环保型热固化浸渗剂及其制备方法与流程

专利2026-01-24  4


本发明属于纳米材料,具体地说,涉及一种环保型热固化浸渗剂及其制备方法。


背景技术:

1、在当前的机械制造领域,铸件、焊件和压铸件等部件的制作过程中,经常会出现砂眼、孔隙、裂纹、空洞等一系列缺陷。这些缺陷不仅影响了部件的外观质量,而且严重威胁到了其使用性能及寿命,给维修和后续使用带来了极大的困难和经济损失。传统的处理方法多依赖于后续的修补工作,如焊接、补砂、压实等手段,但这些方法往往费时费力,且很难完全解决问题,有时甚至会引入新的缺陷。因此,探索一种新的、高效的、能够从根本上解决缺陷问题的材料和方法成为了行业的迫切需求。

2、近年来,随着环保要求的日益提高和绿色制造的理念深入人心,开发一种既能高效修补缺陷又符合环保要求的新型材料已经成为研究的热点。在这一背景下,本文介绍的一种环保型热固化浸渗剂及其制备方法,正是基于这一需求而生。该环保型热固化浸渗剂主要由主料、组聚剂、耦合剂、交联剂和表面活性剂等组合而成,通过对这些成分的精密配比和优化处理,既能有效渗透进铸件、焊件和压铸件等部件的砂眼、孔隙及裂纹中,实现高效、持久的修复,又能保证整个过程的环保性和安全性。

3、与现有技术相比,本发明的环保型热固化浸渗剂具有以下显著优势:首先,通过优化的材料组合和制备方法,能实现更深层次、更高效率的缺陷修复,大大提高了机械部件的整体性能和寿命;其次,该浸渗剂的环保性能显著,既满足了当下对环保的高标准要求,又保障了作业人员的健康安全;最后,此种材料和方法的应用范围广泛,不仅适用于铸件、焊件和压铸件等传统部件的修复,还可拓展到更多机械制造领域,具有很好的市场应用前景。

4、特别是与本领域内的其他相关产品和技术相比,本发明的环保型热固化浸渗剂在效率、环保性和应用范围上均具有明显的优势。它不仅为解决机械制造中的常见缺陷问题提供了一种新的解决方案,同时也为推动行业的绿色制造和可持续发展做出了贡献。因此,开发此种新型浸渗剂无疑具有重要的理论价值和实际应用价值。


技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的在于提供一种环保型热固化浸渗剂及其制备方法,环保型热固化浸渗剂在效率、环保性和应用范围上均具有明显的优势。它不仅为解决机械制造中的常见缺陷问题提供了一种新的解决方案,同时也为推动行业的绿色制造和可持续发展做出了贡献。

3、2、技术方案

4、为解决上述问题,本发明提供的技术方案为:

5、一种环保型热固化浸渗剂,以重量份计,包括以下原料:

6、三乙二醇二甲基丙烯酸酯:50份-80份;

7、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷:60份-90份;

8、edta:10份-20份;

9、聚乙烯醇:10份-25份;

10、炭黑:2份-10份;

11、引发剂:10份-20份;

12、阻聚剂:2份-10份;

13、表面活性剂:5份-15份。

14、所述的环保型热固化浸渗剂,以重量份计,包括以下原料:

15、三乙二醇二甲基丙烯酸酯:55份-70份;

16、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷:65份-80份;

17、edta:10份-15份;

18、聚乙烯醇:10份-20份;

19、炭黑:2份-10份;

20、引发剂:10份-20份;

21、阻聚剂:2份-10份;

22、表面活性剂:5份-15份。

23、所述的环保型热固化浸渗剂,以重量份计,包括以下原料:

24、三乙二醇二甲基丙烯酸酯:65份;

25、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷:75份;

26、edta:13份;

27、聚乙烯醇:15份;

28、炭黑:6份;

29、引发剂:15份;

30、阻聚剂:8份;

31、表面活性剂:10份。

32、所述的环保型热固化浸渗剂,所述的三乙二醇二甲基丙烯酸酯的参数如下:cas号109-16-0,密度为1.063g/cm3;

33、所述的乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷的参数如下:cas号5356-84-3,密度为0.861g/ml。

34、所述的环保型热固化浸渗剂,所述的引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯或过氧化苯甲酰;

35、所述的阻聚剂为焦亚硫酸钠、叔丁基醌、二丁基羟基甲苯、2,6-二丁基对甲苯酚中的一种;

36、所述的表面活性剂为聚山梨酯、烷基酚聚氧乙烯醚、四烷基氯化铵、十二烷基硫酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱中的一种。

37、如上述所述的环保型热固化浸渗剂的制备方法,包括以下步骤:

38、将三乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、edta、聚乙烯醇、炭黑、引发剂、阻聚剂、表面活性剂进行超声混匀后,超声混匀的温度为50℃-60℃,超声混匀的时间为2h-6h,超声混匀的功率为300w-600w,转移至反应釜中高温反应,高温反应的温度为80℃-95℃,高温反应的时间为6h-12h,冷却后,低温贮藏,即可。

39、在提供的环保型热固化浸渗剂配方中,包含三乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、edta和聚乙烯醇。虽然具体的化学反应依赖于实验条件如温度、压力、催化剂的存在等,但可以得到这些成分之间发生的几种反应机制。

40、交联反应:

41、三乙二醇二甲基丙烯酸酯中丙烯酸酯部分与乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷中的乙烯基可以通过自由基引发剂在适当条件下发生自由基聚合,形成交联网络。这是形成热固化网络主要的化学反应路径,负责浸渗剂的固化和形成稳定结构。

42、水解和缩合反应:

43、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷在高温或水存在的条件下,硅氧烷基团经历水解反应,形成硅醇基。这些硅醇基可以进一步通过缩合反应交联,形成稳定的硅氧网络结构,增强材料的热稳定性和化学稳定性。

44、与edta的相互作用:

45、虽然edta(乙二胺四乙酸)作为螯合剂主要用于稳定配方中的金属离子,防止金属催化的早期聚合或降解反应,但理论上,它含有的羧基也与乙烯基或丙烯酸酯基团发生酯化反应。不过,该反应的发生性较低,因为它需要较为特殊的条件。

46、与聚乙烯醇的相互作用:

47、聚乙烯醇(pva)的引入主要是作为稳定剂、增粘剂或成膜剂。虽然pva本身不太与上述单体发生化学反应,但它可以通过物理方式影响浸渗剂体系的粘度和成膜性能。

48、总结而言,这些组分在典型的制备条件下,主要通过自由基聚合和缩合反应形成稳定的交联网络。edta的作用主要是通过螯合金属离子来防止非预期的催化反应,而聚乙烯醇主要通过物理方式影响体系的性质。

49、3、有益效果

50、本发明公开了一种环保型热固化浸渗剂及其制备方法,该技术具有以下显著优势:

51、高效修复缺陷:通过优化的材料组合和制备方法,能实现更深层次、更高效率的缺陷修复,大大提高了机械部件的整体性能和寿命。

52、环保性能优异:该浸渗剂的原料和制备过程均符合环保要求,不含对环境有害的物质,满足当下对环保的高标准要求,也保障了作业人员的健康安全。

53、应用范围广泛:不仅适用于铸件、焊件和压铸件等传统部件的修复,还可拓展到更多机械制造领域,具有很好的市场应用前景。

54、与现有技术相比,本发明的环保型热固化浸渗剂在效率、环保性和应用范围上均具有明显的优势。它不仅为解决机械制造中的常见缺陷问题提供了一种新的解决方案,同时也为推动行业的绿色制造和可持续发展做出了贡献。

55、对比例试验结果

56、对比例试验表明,本发明的环保型热固化浸渗剂具有以下技术效果:

57、用三乙二醇二甲基丙烯酸酯替换(甲基)丙烯酸酯可以提高浸渗剂的耐高温性。

58、用三羟甲基丙烷酯替换三乙二醇二甲基丙烯酸酯可以提高浸渗剂的耐水性。

59、用苯乙烯基三甲氧基硅烷替换乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷可以提高浸渗剂的耐腐蚀性。

60、去除聚乙烯醇可以降低浸渗剂的粘度,使其更容易渗透到缺陷中。

61、去除edta可以降低浸渗剂的成本。


技术特征:

1.一种环保型热固化浸渗剂,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的环保型热固化浸渗剂,其特征在于:以重量份计,包括以下原料:

3.根据权利要求2所述的环保型热固化浸渗剂,其特征在于:以重量份计,包括以下原料:

4.根据权利要求3所述的环保型热固化浸渗剂,其特征在于:

5.根据权利要求3所述的环保型热固化浸渗剂,其特征在于:

6.一种如权利要求1所述的环保型热固化浸渗剂的制备方法,其特征在于:

7.根据权利要求6所述的环保型热固化浸渗剂的制备方法,其特征在于:

8.根据权利要求6所述的环保型热固化浸渗剂的制备方法,其特征在于:


技术总结
本发明公开了一种环保型热固化浸渗剂及其制备方法,属于纳米材料技术领域。其制备方法如下:将三乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基三(三甲基硅氧烷基)硅烷、EDTA、聚乙烯醇、炭黑、引发剂、阻聚剂、表面活性剂进行超声混匀后,转移至反应釜中高温反应,冷却后,低温贮藏,即可。环保型热固化浸渗剂在效率、环保性和应用范围上均具有明显的优势。它不仅为解决机械制造中的常见缺陷问题提供了一种新的解决方案,同时也为推动行业的绿色制造和可持续发展做出了贡献。

技术研发人员:杨盛元,杨亚峰
受保护的技术使用者:泊头市启源机械设备制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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