一种石墨模具抗氧化浸渍液、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种石墨模具抗氧化浸渍液、制备方法及应用，本发明专利技术提供的石墨模具抗氧化浸渍液中含有丙三醇，利用丙三醇增强石墨模具的表面活性以提高抗氧化浸渍液中的抗氧剂的附着浸渗能力，通过浸渍复合成分抗氧化剂对石墨表面与内部的孔隙进行填充封闭，以达到提高石墨模具材料抗氧化性能和硬度的目的，经过以上抗氧化浸渍液的处理的石墨模具，与原始石墨材料相比表现出较高的硬度，抗氧化性能优异，可以适用于热弯玻璃成型。

An antioxidant impregnating solution for graphite mould, its preparation and Application

The invention discloses a graphite mold anti-oxidation impregnation solution, a preparation method and an application. The graphite mold anti-oxidation impregnation solution provided by the invention contains glycerol, which can enhance the surface activity of the graphite mold to improve the adhesion and infiltration ability of the antioxidant in the anti-oxidation impregnation solution, and fill and seal the pores on the surface and inside of the graphite through the impregnation of the composite antioxidant In order to improve the oxidation resistance and hardness of graphite mold materials, the graphite mold treated with the above-mentioned anti-oxidation impregnant shows higher hardness and excellent oxidation resistance compared with the original graphite materials, which can be applied to hot bending glass forming.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨模具抗氧化浸渍液、制备方法及应用
本专利技术涉及石墨模具表面处理
，具体而言，涉及一种石墨模具抗氧化浸渍液、制备方法及应用。
技术介绍
石墨材料已成为当代工业重要的导电材料和结构材料。其在冶金、电子、石化、机械、核能和航空等领域都越发重要和地位突显。石墨独特的晶体结构使其具有一系列特殊的性质，包括耐高温性能、导热、导电性、特殊的抗震性能、润滑性、良好的化学稳定性和抗侵蚀能力。但是，石墨的高温抗氧化性能差，大气环境下氧化从450℃开始，随温度的升高，氧化腐蚀速度会急剧加快。氧化作用会导致石墨模具机械性能的降低，且随着氧化失重的增加，模具表面气孔和表面粗糙度增大，外观和尺寸精度大幅降低，严重影响石墨模具的正常使用。因此，需对石墨模具表面抗氧化处理，以加强其抗氧化性能。溶液浸渍法，是把复合磷酸盐、硼酸及盐、金属氧化物和非金属氧物等配制成一定浓度的溶液，再将溶液压入石墨材料中，填充封闭石墨材料表面和内部的气孔，从而阻挡氧化性气体向石墨材料内部扩散，浸渍后无机盐等抗氧化性物质与石墨材料紧密结合，形成抗氧化膜，起到抗氧化防护的效果。目前石墨模具的抗氧化浸渍液中的抗氧剂成分难于压入石墨模具中，造成石墨模具的抗氧化性能低下。如何有效将抗氧剂成分压入石墨模具的表面和内部的缝隙中而提高其抗氧化性，进而延长使用寿命，控制生产成本，增加产品的经济效益，是石墨模具重点解决的问题。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种石墨模具抗氧化浸渍液、制备方法及应用。本专利技术是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供一种石墨模具抗氧化浸渍液，石墨模具抗氧化浸渍液中含有0.2％－0.5％表面活性辅助剂。本专利技术实施例提供一种石墨模具抗氧化浸渍液，石墨模具抗氧化浸渍液中含有表面活性辅助剂。石墨模具抗氧化浸渍液通常是将具有抗氧化性能的物质配制成一定浓度的溶液，通过真空/反压浸渍的方法压入石墨材料中，填充封闭石墨材料表面和内部的气孔，从而阻挡氧化性气体向石墨材料内部扩散，浸渍后无机盐等抗氧化性物质与石墨材料紧密结合，形成抗氧化膜，起到抗氧化防护的效果。目前，为了加强抗氧化浸渍液在石墨模具中的渗透作用，通常需要通过特殊的工艺如真空/反压或加热加压实现，经专利技术人的长期的研究发现，在抗氧化浸渍液中加入表面活性辅助剂，表面活性辅助剂具有提升润滑、扩散和渗透的功能，利用表面活性辅助剂增强石墨模具材料的表面活性提高抗氧化复合盐附着浸渗能力，加强浸渍液中的抗氧化复合盐对石墨表面与内部的孔隙进行填充封闭，以达到提高石墨材料抗氧化性能和硬度的目的。在可选的实施方式中，表面活性辅助剂为丙三醇。本专利技术实施例提供一种石墨模具抗氧化浸渍液，石墨模具抗氧化浸渍液中含有的表面活性辅助剂为丙三醇。一方面，丙三醇自身具有抗氧化性，可以加强浸渍液的抗氧化性能，另一方面，更重要的是，丙三醇具有润滑、扩散和渗透的功能，并且性质温和，无毒无害，易于与其他成分混合溶解而不产生沉淀，因此，丙三醇不仅可以增强石墨模具材料的表面活性提高抗氧化复合盐附着浸渗能力，而且加强浸渍液中的抗氧化复合盐对石墨表面与内部的孔隙进行填充封闭，以达到提高石墨材料抗氧化性能和硬度的目的。在可选的实施方式中，石墨模具抗氧化浸渍液由以下质量百分比的组分组成：抗氧化剂60－70％，丙三醇0.2％－0.5％，余量为水。本专利技术实施例提供的石墨模具抗氧化浸渍液，该石墨模具抗氧化浸渍液中包括抗氧化剂、丙三醇和水，其中，抗氧化剂在石墨模具抗氧化浸渍液中的占比为60－70wt％，可以最大量的被溶解，而不产生沉淀。在可选的实施方式中，石墨模具抗氧化浸渍液由以下质量百分比的组分组成：3％－8％四硼酸钠、2％－6％偏磷酸钠、20％－30％磷酸二氢铝、2％－6％磷酸二氢钙、15％－20％磷酸、2％－4％硼酸以及0.2％－0.5％丙三醇，余量为水。本专利技术实施例提供的石墨模具抗氧化浸渍液，该石墨模具抗氧化浸渍液的抗氧化剂为：磷酸和复合磷酸盐，硼酸及盐。其中，含有的磷酸和复合磷酸盐如偏磷酸钠、磷酸二氢铝和磷酸二氢钙均为优良的抗氧化剂；含有的硼酸及盐，硼酸高温下会分解为三氧化二硼，三氧化二硼具有一定的耐火性能，可以提高石墨的抗氧化性和韧性；硼酸盐易溶于水，不需要形成悬浮液，易于浸渍到石墨孔隙中；将上述的抗氧化剂与丙三醇混合，利用丙三醇增强石墨模具的表面活性以提高抗氧化浸渍液中的以上抗氧剂的附着浸渗能力，通过浸渍复合成分抗氧化剂对石墨表面与内部的孔隙进行填充封闭，达到提高石墨材料抗氧化性能和硬度的目的。第二方面，本专利技术实施例还提供一种上述石墨模具抗氧化浸渍液的制备方法，包括以下步骤：按比例将四硼酸钠、偏磷酸钠、磷酸二氢铝、磷酸二氢钙、磷酸以及硼酸溶于水中，再与丙三醇混合，加入酸调节溶液的pH至酸性；优选的，通过搅拌加热促进溶解过程，所述加热的温度为60℃－90℃，时间为0.5h－1h；优选的，加入磷酸调节溶液的pH至0.5－3。本专利技术实施例提供的石墨模具抗氧化浸渍液的制备过程中，按比例先将四硼酸钠、偏磷酸钠、磷酸二氢铝、磷酸二氢钙、磷酸以及硼酸溶于水中，再与丙三醇混合，然后调节pH。由于丙三醇起到表面活性辅助的作用，因此，需要先将具有抗氧化功能的抗氧化剂混合，再与丙三醇混合，并在混合之后使用磷酸调节pH，这是由于前期加入磷酸可以加快偏磷酸钠分解，之后加入的硼酸是固体，所以后期用磷酸调整pH值。第三方面，本专利技术实施例还提供一种石墨模具抗氧化处理方法，包括以下步骤：利用上述的石墨模具抗氧化浸渍液对石墨模具进行浸渍处理。在可选的实施方式中，还包括：石墨模具在浸渍之前进行预处理；优选的，预处理包括：清洗处理和干燥处理；优选的，清洗处理包括：将石墨模具在无水乙醇中超声清洗10min－20min；优选的，干燥处理包括：将清洗处理之后的石墨模具在60℃－80℃下干燥30min－2h。本专利技术实施例中石墨模具的抗氧化处理过程中，在浸渍处理之前进行预处理，预处理如清洗和干燥处理，具体的：利用无水乙醇对石墨模具进行超声处理后再干燥，通过以上的清洗和干燥处理可以去除石墨模具微孔内和表面的松散颗粒和尘土以及油污等杂质，露出未氧化的新鲜石墨材料的表面。在可选的实施方式中，浸渍处理包括以下步骤：在常压大气环境中，利用石墨模具抗氧化浸渍液对石墨模具进行浸渍处理；优选的，浸渍处理的温度为60℃－90℃，时间为1h－6h。目前，使用石墨模具抗氧化浸渍液对石墨模具进行浸渍处理是将石墨模具抗氧化浸渍液配制成一定浓度的溶液，通过真空/反压或加热加压浸渍的方法压入石墨材料中，填充封闭石墨材料表面和内部的气孔，从而阻挡氧化性气体向石墨材料内部扩散，浸渍后无机盐等抗氧化性物质与石墨材料紧密结合，形成抗氧化膜，起到抗氧化防护的效果。本专利技术实施例中石墨模具的抗氧化处理过程中，浸渍处理在常压大气环境中进行，上述浸渍过程不同于目前的真空/反压或加热加压浸渍处理过程，是由于本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨模具抗氧化浸渍液，其特征在于，所述石墨模具抗氧化浸渍液中含有0.2％－0.5％表面活性辅助剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨模具抗氧化浸渍液，其特征在于，所述石墨模具抗氧化浸渍液中含有0.2％－0.5％表面活性辅助剂。


2.根据权利要求1所述石墨模具抗氧化浸渍液，其特征在于，所述表面活性辅助剂为丙三醇。


3.根据权利要求2所述石墨模具抗氧化浸渍液，其特征在于，所述石墨模具抗氧化浸渍液由以下质量百分比的组分组成：抗氧化剂60－70％，丙三醇0.2％－0.5％，余量为水。


4.根据权利要求3所述石墨模具抗氧化浸渍液，其特征在于，所述石墨模具抗氧化浸渍液由以下质量百分比的组分组成：3％－8％四硼酸钠、2％－6％偏磷酸钠、20％－30％磷酸二氢铝、2％－6％磷酸二氢钙、15％－20％磷酸、2％－4％硼酸以及0.2％－0.5％丙三醇，余量为水。


5.一种根据权利要求4所述石墨模具抗氧化浸渍液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按比例将四硼酸钠、偏磷酸钠、磷酸二氢铝、磷酸二氢钙、磷酸以及硼酸溶解于水中，再与丙三醇混合，加入酸调节溶液的pH至酸性，
优选的，通过搅拌加热促进溶解过程，所述加热的温度为60℃－90℃，时间为0.5h－1h，
优选的，加入磷酸调节溶液的pH至0.5－3。


6.一种石墨模具抗氧化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：利用如权利要求4所述石墨模具抗氧化浸渍液对石墨模具进行浸渍处理。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：所述石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：林颖菲，刘天龙，王娟，路建宁，王海艳，冯波，
申请(专利权)人：广东省材料与加工研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44