一种基于树脂混凝土的机械配件及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于树脂混凝土的机械配件及其制备方法。所述机械配件的原料由骨料、填料、环氧树脂组分和固化剂组分组成；其中骨料由以重量份计的下列花岗石或大理石颗粒组成：19～20mm的颗粒10～15份、16～17mm的颗粒25～30份、13～14mm的颗粒15～20份、10～11mm的颗粒10～15份、7～8mm的颗粒5～10份、4～5mm的颗粒5～10份和1～2mm的颗粒10～15份；填料为15～25重量份的粉煤灰等粉料；环氧树脂组分由以重量份计的双酚S型环氧树脂3～4份、氢化双酚A型环氧树脂4～6份和脂环族环氧树脂1～2份组成；固化剂组分由以重量份计的脂肪族多元胺类固化剂1.0～1.5份、叔胺类固化剂0.3～0.5份和咪唑类固化剂0.7～1.0份组成。

A mechanical fittings based on resin concrete and its preparation method

The present invention provides a mechanical fittings based on resin concrete and a preparation method. \u6240\u8ff0\u673a\u68b0\u914d\u4ef6\u7684\u539f\u6599\u7531\u9aa8\u6599\u3001\u586b\u6599\u3001\u73af\u6c27\u6811\u8102\u7ec4\u5206\u548c\u56fa\u5316\u5242\u7ec4\u5206\u7ec4\u6210\uff1b\u5176\u4e2d\u9aa8\u6599\u7531\u4ee5\u91cd\u91cf\u4efd\u8ba1\u7684\u4e0b\u5217\u82b1\u5c97\u77f3\u6216\u5927\u7406\u77f3\u9897\u7c92\u7ec4\u6210\uff1a19\uff5e20mm\u7684\u9897\u7c9210\uff5e15\u4efd\u300116\uff5e17mm\u7684\u9897\u7c9225\uff5e30\u4efd\u300113\uff5e14mm\u7684\u9897\u7c9215\uff5e20\u4efd\u300110\uff5e11mm\u7684\u9897\u7c9210\uff5e15\u4efd\u30017\uff5e8mm\u7684\u9897\u7c925\uff5e10\u4efd\u30014\uff5e5mm\u7684\u9897\u7c925\uff5e10\u4efd\u548c1\uff5e2mm\u7684\u9897\u7c9210\uff5e15\u4efd\uff1b\u586b\u6599\u4e3a15\uff5e25\u91cd\u91cf\u4efd\u7684\u7c89\u7164\u7070\u7b49\u7c89\u6599\uff1b\u73af\u6c27\u6811\u8102\u7ec4\u5206\u7531\u4ee5\u91cd\u91cf\u4efd\u8ba1\u7684\u53cc\u915aS\u578b\u73af\u6c27\u6811\u81023\uff5e4\u4efd\u3001\u6c22\u5316\u53cc\u915aA\u578b\u73af\u6c27\u6811\u81024\uff5e6\u4efd\u548c\u8102\u73af\u65cf\u73af\u6c27\u6811\u81021\uff5e2\u4efd\u7ec4\u6210\uff1b\u56fa\u5316\u5242\u7ec4\u5206\u7531\u4ee5\u91cd\u91cf\u4efd\u8ba1\u7684\u8102\u80aa\u65cf\u591a\u5143\u80fa\u7c7b\u56fa\u5316\u52421.0\uff5e1.5\u4efd\u3001\u53d4\u80fa\u7c7b\u56fa\u5316\u52420.3\uff5e0.5\u4efd\u548c\u54aa\u5511\u7c7b\u56fa\u5316\u52420.7\uff5e1.0\u4efd\u7ec4\u6210\u3002

【技术实现步骤摘要】
一种基于树脂混凝土的机械配件及其制备方法
本专利技术属于机床配件
，涉及一种基于树脂混凝土的机械配件及其制备方法。
技术介绍
目前，现有的加工设备、检测设备等大多以金属材料加工而成。但是，以金属材料进行设备或配件加工的方法存在诸多不足：1、金属材料的减震能力较弱，因而无法有效吸收掉设备在运转过程中产生的震动；2、金属材料的热膨胀系数较大，导致设备的安装调试过程十分复杂，并且相关配件的加工精度也受到极大限制；3、金属材料的耐腐蚀性较差(特别是化工设备)，需要经常进行防腐处理，维护成本较高；4、加工工艺复杂，使得生产成本较高；5、加工过程存在能耗大、污染严重等问题。为了解决上述问题，人们曾尝试使用非金属材料加以替代。树脂混凝土(又称聚合物胶结混凝土)是一种以砂石作为骨料，以合成树脂(聚合物)或单体作为胶凝材料(为了减少树脂的用量，亦可加入粉砂等填料)并配以固化剂而制成的聚合物混凝土。由于树脂混凝土完全不使用水泥，因此也被称作塑料混凝土。中国专利技术专利申请200510043683.X公开了一种人造花岗石、大理石机械配件，其由骨料(间断级配的3种花岗石或大理石颗粒及石粉，其中石粉亦可视为填充料)、胶料(环氧树脂或丙烯酸树脂)及可选的促进剂制成。与金属机械配件相比，该人造花岗石、大理石机械配件的振动阻尼较强、生活成本较低、耐热性较好。为了改善上述人造花岗石、大理石机械配件的抗冲击韧性和抗劈裂性，进一步提高配件的综合强度，中国专利技术专利申请200610044905.4公开了一种树脂混凝土，其包括集料(间断级配的3种花岗岩石子)、填充料、胶结料(环氧树脂+固化剂)和增强料(纤维材料)，通过向树脂混凝土混合物中引入增强料来提高成品配件的抗冲击韧性和抗劈裂性。虽然由200610044905.4中的树脂混凝土制造的机床、设备底座的综合强度优于200510043683.X中的人造花岗石、大理石机械配件，但是前者的热膨胀系数远远大于后者，未能解决设备安装调试复杂、配件加工精度受限的问题。并且，增强料的加入不仅增加了工艺步骤，而且延长了生产周期。除此之外，现有的环氧树脂混凝土经日光照射后容易降解断链，因此大多存在易变色、易粉化等耐候性差的问题。
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了保持基于树脂混凝土的机械配件在综合强度方面所表现出的优良性能，进一步提高其韧性和耐候性，并克服由于增强剂的引入而带来的配件热膨胀系数增大、生产周期延长等问题，本专利技术提供了一种基于树脂混凝土的机械配件及其制备方法。用于解决问题的方案本专利技术提供一种基于树脂混凝土的机械配件，其原料由骨料、填料、环氧树脂组分和固化剂组分组成；其中：所述骨料由以重量份计的下列七种花岗石或大理石颗粒组成：粒度为19～20mm的颗粒10～15份、粒度为16～17mm的颗粒25～30份、粒度为13～14mm的颗粒15～20份、粒度为10～11mm的颗粒10～15份、粒度为7～8mm的颗粒5～10份、粒度为4～5mm的颗粒5～10份和粒度为1～2mm的颗粒10～15份；所述填料为15～25重量份的粉煤灰、石英粉、滑石粉、花岗石粉或大理石粉；所述环氧树脂组分由以重量份计的下列成分组成：双酚S型环氧树脂3～4份、氢化双酚A型环氧树脂4～6份和脂环族环氧树脂1～2份；所述固化剂组分由以重量份计的下列成分组成：脂肪族多元胺类固化剂1.0～1.5份、叔胺类固化剂0.3～0.5份和咪唑类固化剂0.7～1.0份。进一步地，所述填料的粒度小于0.2mm。进一步地，所述双酚S型环氧树脂的环氧当量(EEW)为330～360g/eq。进一步地，所述氢化双酚A型环氧树脂的环氧当量为220～240g/eq。进一步地，所述脂环族环氧树脂为双(2,3-环氧环戊基)醚或2,3-环氧环戊基环戊基醚。进一步地，所述脂肪族多元胺类固化剂为乙二胺、己二胺或二亚乙基三胺。进一步地，所述叔胺类固化剂为苄基二甲胺、三亚乙基二胺或N,N'-二甲基哌嗪。进一步地，所述咪唑类固化剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或2-苯基咪唑。所述基于树脂混凝土的机械配件的制备方法，其包括下列步骤：S1、按照重量份配比称量七种花岗石或大理石颗粒，搅拌均匀后烘干水分，作为骨料备用；S2、按照重量份配比称量粉煤灰、石英粉、滑石粉、花岗石粉或大理石粉，作为填料备用；S3、按照重量份配比称量双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂和脂环族环氧树脂，常温下搅拌均匀，作为环氧树脂组分备用；S4、按照重量份配比称量脂肪族多元胺类固化剂、叔胺类固化剂和咪唑类固化剂，常温下搅拌均匀，作为固化剂组分备用；S5、将S3中的环氧树脂组分和S4中的固化剂组分混合，常温下搅拌均匀，作为胶结料备用；将上述胶结料与S1中得到的骨料和S2中得到的填料混合，常温下搅拌均匀，得到具有流动性的树脂混凝土混合物；S6、将S5中得到的具有流动性的树脂混凝土混合物装入模具内，然后将装模后的模具振动紧实20～40分钟，得到基于树脂混凝土的机械配件半成品；S7、将S6中得到的基于树脂混凝土的机械配件半成品于55～65℃热处理8～10小时，降至室温后脱模、打磨并清理，即可得到基于树脂混凝土的机械配件。进一步地，所述制备方法中S1至S4的顺序可以调整。专利技术的效果申请人在生产实践的过程中发现，现有的树脂混凝土配件大多不具备优良的抗冲击韧性和抗劈裂性的原因在于产品组织内部存在气泡，导致产品的组织结构不均匀，而气泡的产生又与骨料的级配、填料的粒度以及胶结料(环氧树脂+固化剂)的粘度密切相关。本专利技术的机械配件基于一种新型树脂混凝土，其中的骨料颗粒以间断级配的方式进行混合，使之能够有序排布，为树脂混凝土内部结构的均匀有序提供第一重保障；配合使用具有特殊粒度的填料，使填料粉粒充分填充入骨料颗粒间的缝隙中，为树脂混凝土内部结构的均匀有序提供第二重保障；选用特定的环氧树脂组分和固化剂组分制备的胶结料具有较低的粘度，仅为常见环氧树脂基胶结料的粘度的1/10～1/20，较低的粘度使之具备较高的流动性，能够均匀地包裹在骨料颗粒和填料粉粒的周围，为树脂混凝土内部结构的均匀有序提供第三重保障。上述三重保障使得最终得到的机械配件的内部结构中几乎不存在气泡，极大地提高了产品的抗冲击韧性和抗劈裂性。现有树脂混凝土产品的原料中大多包含环氧树脂成分，并且以分子结构中包含芳香基团的双酚型环氧树脂(如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂)为主，但是该类环氧树脂的耐候性较差，极易出现变色、粉化的问题。本专利技术的机械配件的原料中同样使用了环氧树脂，不同之处在于，以分子结构中不包含芳香基团的氢化双酚A型环氧树脂为主，克服了芳香基团受光照影响易发生老化的问题，极大地提高了产品的耐候性。另外，本专利技术还将具有较高的热变形温度和较好的耐热性能的双酚S型环氧树脂以及具有较好的热稳定性的脂环族环氧树脂与氢化双酚A型环氧树脂配合使用，使得机械配件具备较为理想的热膨胀系数，保证了配件的安装调试过程简便易行。由于本专利技术的环氧树脂组分中以氢化双酚A型环氧树脂为主，因此必须考虑到其固化速度较慢的问题，因此本专利技术的固化剂组分中就以能够显著提高固化速度的脂肪族多元胺类固化剂为主，使得制备方法中的固化步骤的时间更趋合理。另外，本专利技术配合脂肪族多元胺类固化剂使用能够提高产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于树脂混凝土的机械配件，其原料由骨料、填料、环氧树脂组分和固化剂组分组成；其中：所述骨料由以重量份计的下列七种花岗石或大理石颗粒组成：粒度为19～20mm的颗粒10～15份、粒度为16～17mm的颗粒25～30份、粒度为13～14mm的颗粒15～20份、粒度为10～11mm的颗粒10～15份、粒度为7～8mm的颗粒5～10份、粒度为4～5mm的颗粒5～10份和粒度为1～2mm的颗粒10～15份；所述填料为15～25重量份的粉煤灰、石英粉、滑石粉、花岗石粉或大理石粉；所述环氧树脂组分由以重量份计的下列成分组成：双酚S型环氧树脂3～4份、氢化双酚A型环氧树脂4～6份和脂环族环氧树脂1～2份；所述固化剂组分由以重量份计的下列成分组成：脂肪族多元胺类固化剂1.0～1.5份、叔胺类固化剂0.3～0.5份和咪唑类固化剂0.7～1.0份。

【技术特征摘要】
1.一种基于树脂混凝土的机械配件，其原料由骨料、填料、环氧树脂组分和固化剂组分组成；其中：所述骨料由以重量份计的下列七种花岗石或大理石颗粒组成：粒度为19～20mm的颗粒10～15份、粒度为16～17mm的颗粒25～30份、粒度为13～14mm的颗粒15～20份、粒度为10～11mm的颗粒10～15份、粒度为7～8mm的颗粒5～10份、粒度为4～5mm的颗粒5～10份和粒度为1～2mm的颗粒10～15份；所述填料为15～25重量份的粉煤灰、石英粉、滑石粉、花岗石粉或大理石粉；所述环氧树脂组分由以重量份计的下列成分组成：双酚S型环氧树脂3～4份、氢化双酚A型环氧树脂4～6份和脂环族环氧树脂1～2份；所述固化剂组分由以重量份计的下列成分组成：脂肪族多元胺类固化剂1.0～1.5份、叔胺类固化剂0.3～0.5份和咪唑类固化剂0.7～1.0份。2.根据权利要求1所述的基于树脂混凝土的机械配件，其特征在于：所述填料的粒度小于0.2mm。3.根据权利要求1所述的基于树脂混凝土的机械配件，其特征在于：所述双酚S型环氧树脂的环氧当量为330～360g/eq。4.根据权利要求1所述的基于树脂混凝土的机械配件，其特征在于：所述氢化双酚A型环氧树脂的环氧当量为220～240g/eq。5.根据权利要求1所述的基于树脂混凝土的机械配件，其特征在于：所述脂环族环氧树脂为双(2,3-环氧环戊基)醚或2,3-环氧环戊基环戊基醚。6.根据权利要求1所述的基于树脂混凝土的机械配件，其特征在于：所述脂肪族多元胺类固化剂为乙二胺、己二胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵如意，
申请(专利权)人：邵如意，
类型：发明
国别省市：江苏,32