一种PCB棒材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于超细硬质合金PCB棒材的挤压成型剂，由8～20％的粘结剂聚甲基丙烯酸甲酯、4～10％的表面活性剂硬脂酸甘油酯、70～90％溶剂苯甲酸甲酯组成；上述原料加入水浴搅拌器混合搅拌，获得所述成型剂；所述成型剂在超细硬质合金PCB棒材制备中的应用，包括将超细硬质合金原料及0.8％～3.0％PEG，直接投入到含研磨球与湿磨介质的球磨机中混合球磨；料浆经干燥制粒得到硬质合金混合料；将该混合料及7％～15％的所述成型剂，混合均匀；挤压机中挤出棒材毛坯；干燥，除去挤压成型剂中的溶剂；毛坯半加工；烧结获得超细硬质合金PCB棒材，弯曲变形小、产品内部不存在孔隙和裂纹等缺陷、产品性能稳定可控。

【技术实现步骤摘要】
硬质合金挤压成型剂及制备、在超细硬质合金棒材的应用
本专利技术涉及一种挤压成型剂及其制备、以及在超细硬质合金棒材的应用，具体涉及一种适用于超细硬质合金PCB棒材的挤压成型剂及其制备、以及应用。
技术介绍
PCB（Printedcircuitboard）中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件。硬质合金PCB棒材主要用于制作PCB钻头，具有刚性高，孔位精度高，孔壁品质好，寿命长等优良特性。随着现代工业的发展，PCB行业要求线路板越做越小，功能越来越强大，所以现在的PCB线路板上的孔数越来越多，孔径越来越小，对高品质的小直径超细硬质合金PCB棒材需求增长强劲。该棒材是采用硬质合金超细粉末为原料，利用先进的挤压工艺生产出棒材毛坯，再经干燥、烧结制备出小直径硬质合金PCB棒材。目前，多数硬质合金生产厂家无法生产出小直径、尤其是直径小于3.0mm的超细硬质合金PCB棒材，主要原因表现在：挤压成型无法完成，烧结制品易弯曲变形，棒材内部存在孔隙、裂纹等缺陷，产品性能无法稳定控制等问题。为改善或解决这些问题，硬质合金生产厂家多从挤压成型剂方面进行优化或完善。关于挤压成型剂，在已公开的专利中，中国专利CN10137255A（2008年）采用的是65～80%石蜡+10～20%丁苯橡胶+3～5%邻苯二甲酸二丁脂+3～5%菜籽油+3～%硬脂酸；CN201110298917.0（2011年）采用的是1～8份熔点52～68℃石蜡+1～6份熔点40～50℃石蜡+0.5～3份液体石蜡+0.6～3份酒精；CN102719690A（2012年）采用的是15-20%松香改性树脂+10-15％58号石蜡+20-25％43号石蜡+25-30％石蜡油+5-10％邻苯二甲酸二丁酯(DBP)+1-5％椰油胺+5-10％油酸酰胺份。这些专利的成型剂都以石蜡为主，石蜡使硬质合金挤压过程对温度的敏感性大，棒材在脱蜡时容易产生裂纹，一次合格率低。且以上专利中都不含高沸点溶剂，不能在较低的温度下进行风干与加热干燥，从而不能方便地半加工定长，只能经过预烧后才能半加工，给产品控碳带来难度，增加生产成本，所以存在劳动效率低、产品合格率低、生产成本高等问题。中国专利CN1847348A（2006年）采用了6～10份乙基纤维素+3～7份四氢萘+0.01～0.4份油酸。淘汰了石蜡，采用高沸点溶剂四氢萘，可方便地实现半加工定长，产品合格率提高至70%，但是存在挤压压力大，四氢萘在制品中挥发速度快，容易导致制品在干燥过程中产生裂纹。而且四氢萘没有国产商品，进口价格贵且供应影响生产进度。中国专利CN102728837A（2012）采用了10-20％聚乙烯醇缩丁醛(PVB)+60-70％丁基卡必醇(二乙二醇丁醚)+1-5％椰油酸(乙托敏)+1-5％DBP(邻苯二甲酸二丁酯)+石蜡10-15％。丁基卡必醇没有国产商品，进口价格贵。中国CN103014392A采用了60～85wt%溶剂乙二醇二乙酸酯+10～30wt%粘结剂乙基纤维素+5～10wt%表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚，在实际应用中存在挤压压力大、产品对碳气氛敏感等问题。以上成型剂都不适合小直径超细硬质合金PCB棒材的制备和生产。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种适用于超细硬质合金PCB棒材的挤压成型剂及其制备方法、以及其在制备超细硬质合金PCB棒材中的应用。采用该方法能挤出外观、断口好的小直径超细硬质合金PCB棒材毛坯，经烧结后PCB棒材产品弯曲变形小、产品内部不存在孔隙和裂纹等缺陷、产品性能稳定可控。为实现上述目的，本专利技术的硬质合金挤压成型剂，由粘结剂、表面活性剂溶剂组成，所述粘结剂、表面活性剂、溶剂分别为聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸甘油酯、苯甲酸甲酯，且其质量百分比为：聚甲基丙烯酸甲酯8～20%，硬脂酸甘油酯4～10%，苯甲酸甲酯70～90%。作为进一步优化，所述粘结剂、表面活性剂、溶剂质量百分比为：聚甲基丙烯酸甲酯10～16%，硬脂酸甘油酯5～8%，苯甲酸甲酯75～85%。所述苯甲酸甲酯和硬脂酸甘油酯为液体,聚甲基丙烯酸甲酯为固体。所述的硬质合金挤压成型剂的制备方法，依次包括以下步骤：步骤一：将分别作为粘结剂、表面活性剂、溶剂的聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸甘油酯、苯甲酸甲酯，按照质量百分比分别为：8～20%的聚甲基丙烯酸甲酯、4～10%的硬脂酸甘油酯、70～90%的苯甲酸甲酯进行配料；步骤二：将上述挤压成型剂原料加入到水浴搅拌器中进行混合和搅拌，获得所述硬质合金挤压成型剂。作为优化，所述水浴搅拌混合的加热温度为70℃～95℃，搅拌时间为0.5h～3.0h。所述的硬质合金挤压成型剂在超细硬质合金PCB棒材制备中的应用，其步骤如下：步骤一：将超细硬质合金原料及质量百分比为硬质合金原料的0.8%～3.0%的PEG，直接投入到含研磨球与湿磨介质的球磨机中进行混合和球磨，形成均匀的球磨料浆；步骤二：将上述球磨料浆经真空或喷雾干燥制粒得到含PEG的硬质合金混合料；步骤三：将上述含PEG的硬质合金混合料、以及质量百分比为硬质合金混合料的7%～15%的所述硬质合金挤压成型剂，一起投入到混合器中混合均匀，获得挤压喂料；步骤四：将上述挤压喂料投入到挤压机中挤出超细PCB棒材毛坯；步骤五：挤出的PCB棒材毛坯进行干燥，除去硬质合金挤压成型剂中的溶剂；步骤六：将干燥好的PCB棒材毛坯进行半加工定长，形成PCB硬质合金棒材半成品；步骤七：将上述PCB棒材半成品烧结获得超细硬质合金PCB棒材。作为优化，所述超细硬质合金原料组份及质量百分比配比为：5～9%的粘结相Co，0.5～3%的抑制剂Cr3C2+VC,余量为超细WC。作为改进，所述球磨混合时间为60h～110h，球料比为6～10：1；所述挤压配料温度为70℃～95℃，搅拌混合时间为30～90分钟；所述干燥是首先在恒温恒湿环境中自然干燥1～2天，再在100～150℃温度下加热干燥1～3天；所述烧结是在真空或压力烧结炉中进行，烧结温度为1320℃～1450℃，保温时间为0.5h～3.0h。与现有技术相比，本专利技术的优势在于：在硬质合金挤压成型剂的组分中，引入了具有很强粘性的聚甲基丙烯酸甲酯,应用于挤压成型工艺，赋予挤压喂料较好的粘性，能挤出外观、断口好的超细硬质合金PCB棒材毛坯，有效提高了各成型剂组元间的粘性及物料颗粒间的内聚力，防止挤压棒材毛坯在快速干燥过程中开裂，经烧结后棒材弯曲变形小、性能稳定可控，提高了产品合格率。苯甲酸甲酯与PEG挤压工艺其他各组元的相溶性好，同时聚甲基丙烯酸甲、苯甲酸甲酯在烧结过程中可以完全燃烧干净，灰分较低；在超细硬质合金PCB棒材、尤其是小直径的超细硬质合金PCB棒材的制备中，新挤压成型剂的应用使得制备的粉末料柔软、可塑变形好，保证挤压后的棒材毛坯具有较好的维形性能，在后续烧结过程中，棒材产品不易变形、缺陷少。具体实施方式实施例1：挤压成型剂、制备及其在直径为1.5mm的超细硬质合金PCB棒材的应用。挤压成型剂及其制备：①将分别作为粘结剂、表面活性剂、溶剂的0.16Kg聚甲基丙烯酸甲酯、0.08Kg硬脂酸甘油酯、0.76Kg苯甲酸甲酯配成1Kg料，其质量百分比分别为：16%、8%、76%；其中苯甲酸甲酯和硬脂酸甘油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬质合金挤压成型剂，由粘结剂、表面活性剂、溶剂组成，其特征在于：所述粘结剂、表面活性剂、溶剂分别为聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸甘油酯、苯甲酸甲酯，且其质量百分比为：聚甲基丙烯酸甲酯8～20%，硬脂酸甘油酯4～10%，苯甲酸甲酯70～90%。

【技术特征摘要】
1.一种硬质合金挤压成型剂，由粘结剂、表面活性剂、溶剂组成，其特征在于：所述粘结剂、表面活性剂、溶剂分别为聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸甘油酯、苯甲酸甲酯，且其质量百分比为：聚甲基丙烯酸甲酯8～20%，硬脂酸甘油酯4～10%，苯甲酸甲酯70～90%。2.根据权利要求1所述的硬质合金挤压成型剂，其特征在于：所述粘结剂、表面活性剂、溶剂的质量百分比为：聚甲基丙烯酸甲酯10～16%，硬脂酸甘油酯5～8%，苯甲酸甲酯75～85%。3.根据权利要求1所述的硬质合金挤压成型剂，其特征在于：所述苯甲酸甲酯和硬脂酸甘油酯为液体,聚甲基丙烯酸甲酯为固体。4.权利要求1-3之一所述的硬质合金挤压成型剂的制备方法，依次包括以下步骤：步骤一：将分别作为粘结剂、表面活性剂、溶剂的聚甲基丙烯酸甲酯、硬脂酸甘油酯、苯甲酸甲酯，按照质量百分比分别为：8～20%的聚甲基丙烯酸甲酯、4～10%的硬脂酸甘油酯、70～90%的苯甲酸甲酯进行配料；步骤二：将上述挤压成型剂原料加入到水浴搅拌器中进行混合和搅拌，获得所述硬质合金挤压成型剂。5.根据权利要求4所述的硬质合金挤压成型剂的制备方法，其特征在于：所述水浴搅拌混合的加热温度为70℃～95℃，搅拌时间为0.5h～3.0h。6.权利要求1-3之一所述的硬质合金挤压成型剂在超细硬质合金PCB棒材制备中的应用，其步骤如下：步骤一：将超细硬质合金原料及质量百分比为硬质合金原料的0.8%～3.0%的PEG，直接投入到含研磨球与湿磨介质的球磨机中进行混合和球磨，形成均匀的球磨料浆；步骤二：将上述球磨料浆经真空或喷雾干燥制粒得到含...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙宁华，孟小卫，
申请(专利权)人：株洲硬质合金集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43