一种精密设备用环氧树脂混凝土、其制品及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环氧树脂混凝土、其制品及制备方法，按质量百分比计，环氧树脂混凝土的原料包括如下组分：环氧树脂5～8％；固化剂1.5～2.4％；功能助剂0.15～0.25％；平均粒径为5～8mm的砂子18～35％；平均粒径为0.06～0.3mm的砂子12～16％；平均粒径为0.6～1.2mm的砂子15～21％；平均粒径为2～3.5mm的砂子10～21％；粉煤灰5～15％。本发明专利技术的环氧树脂混凝土的成本较低，且环氧树脂混凝土制品具有好的抗压强度、抗折强度以及弹性模量，并且，本发明专利技术的环氧树脂混凝土混合后流动性好，凝胶时间长，能满足大尺寸样件比如几吨的样件灌封铸造的工艺要求。

【技术实现步骤摘要】
一种精密设备用环氧树脂混凝土、其制品及制备方法
本专利技术具体涉及一种精密设备用环氧树脂混凝土、其制品及制备方法。
技术介绍
精密机床、精密测量设备、电子制造设备、高端医疗设备等领域一直以来使用铸铁、铸钢、天然花岗石等传统材料制备的底座、机架、床身、支柱等结构件。铸铁、铸钢、型材焊接等传统材料属于国家限制和淘汰的高污染、高能耗的产业。由于环保的原因，许多铸铁厂已经被关停。环氧树脂混凝土是一种由改性环氧树脂等材料为胶结料、以矿物颗粒为骨料形成的一种新型高科技复合材料。树脂混凝土的制品则俗称为矿物铸件，以其优良的减震性、高的尺寸精度和形状完整性、低的热导性和吸湿性、绝佳的耐蚀性和抗磁性等优势，成为取代传统金属或天然石材，制造精密机床床身的理想材料。在精密机床、精密测量设备、电子制造设备、高端医疗设备、轻工业等多个领域获得成功应用，用以提高设备精度和速度，增加工作稳定性、延长工模具使用寿命，减轻设备重量等。矿物铸件与钢结构焊接件结合，形成的金属/焊接结构灌注件，也比单纯的焊接件具有更加优良的性能，并在激光加工机械等获得广泛应用。CN106116256A里描述一种树脂混凝土及其使用方法，应用于修补快速路伸缩缝施工。按照重量比包括以下组分：环氧树脂：0.8-1.2、固化剂：0.2-0.45、石子：3.5-4.0和细砂：3.5-4.0。但是该专利的树脂混凝土固化28天后抗压强度仍然很低，仅为60～70MPa。专利CN105837085A里描述制备了一种树脂混凝土组成物，可作为建筑材料或机械设备的零组件。建筑领域的具体用途例如为建筑的主承载结构。机械工程领域的具体用途例如为半导体制程设备的零组件、精密检测设备的零组件、加工机的零组件。该混凝土组成物包含：90～94wt.％的无机填料组分，及6～10wt.％的用于粘接该无机填料组分的有机粘接组分。无机填料组份包括：平均粒径范围为4mm至10mm的第一填料，平均粒径范围为0.2mm至小于4mm的第二填料，平均粒径范围为小于0.2mm的第三填料，且以无机填料组份的总量为100wt％计，该第一填料的用量范围为35至50wt％，第二填料的用量范围是35至45wt％，第三填料的用量范围是10至20wt％。其实施例里的压缩强度最高为1190kgf/cm2(等于116.6MPa)，抗弯强度最高为297kgf/cm2(等于29.1MPa)，且压缩强度最高和抗弯强度最高是两个实施例，而非同一个实施例可以使压缩强度和抗弯强度均最高。此外，该专利的实施例中，骨料均是用不同粒径的花岗岩作为填料，而不同粒径的花岗岩需要粉碎过程，因此，该专利的骨料的获取过程存在不环保的问题，另外，该专利实施例的抗压强度还有待提高。CN109986797A里描述了一种加工中心树脂混凝填充铸造工艺。其使用的骨料为原铁、回炉铁、废钢等金属骨料。由于还是用到煅烧工艺高能耗的金属材料，和使用无机填料骨料的树脂混凝土相比，其树脂混凝土成本比较昂贵，且没有解决铸铁等环保问题，另外该专利没有任何测试数据，不清楚其性能。专利CN105036612B里描述高强度超韧性树脂混凝土及其制造方法，用于高速公路桥梁铺装。该树脂混凝土由集料、填料和胶料组成，胶料由树脂A和固化剂B组成，所述树脂A由下列重量份的组分组成：环氧树脂5～20份，聚氨酯预聚体10～20份，聚碳酸酯5～10份，功能助剂1～5份，树脂A和固化剂B之间的重量比为1～2∶1，所述的填料为无机粉体，其重量份为19～35份，所述的集料由列来组分组成：特细砂30～65份、粗砂35～65份、碎石30～65份。根据该专利的实施例1至3计算，其有机树脂的用量为13.3％～13.6％，由于该专利的有机树脂用量高，因此，该专利存在成本高的问题，并且其固化3天的抗压强度在110MPa左右，28天抗压强度140MPa左右，固化28天的抗折强度最高仅为22.2MPa，因此，该专利的树脂混凝土无法作为替代传统铸铁等材料的方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种成本低，且抗压强度和抗弯强度高的环氧树脂混凝土、其制品及制备方法。为解决以上技术问题，本专利技术采取如下技术方案：本专利技术的一个目的是提供一种环氧树脂混凝土，按质量百分比计，其原料包括如下组分：本专利技术通过各种粒径的砂子以及粉煤灰的复配，使得在环氧树脂用量较少的情况下，环氧树脂混凝土制品的填充率好，从而使环氧树脂混凝土的成本较低，且环氧树脂混凝土制品具有好的抗压强度、抗折强度以及弹性模量，并且，本专利技术的环氧树脂混凝土混合后流动性好，凝胶时间长，能满足大尺寸样件比如几吨的样件灌封铸造的工艺要求。根据一种具体且优选实施方式，按质量百分比计，其原料包括如下组分：在该实施方式下，由该配方制得的制品的抗压强度较高。根据另一种实施方式，按质量百分比计，其原料包括如下组分：在该实施方式下，通过使用更多种的不同粒径的填料的复配，使得在环氧树脂相同或者更少使用量时，制品的抗压强度、抗折强度和弹性模量更高或者相当。根据另一种优选实施方式，按质量百分比计，其原料包括如下组分：在该实施方式下，通过上述不同粒径的填料的复配，使得在保证抗压强度、抗折强度以及弹性模量的前提下，减少环氧树脂的用量，从而降低原料成本。优选地，所述的环氧树脂和所述的固化剂的投料质量比为3～4∶1。优选地，所述的环氧树脂和所述的固化剂为购自格丽泰新材料科技(苏州)有限公司的牌号为G-Tack1050，专利技术人经研究发现，当采用相同配比的填料时，采用该牌号的环氧树脂可以使制品的性能更优。23℃下，G-Tack1050中的环氧树脂和固化剂混合后的粘度仅为190-230mPa.s，从而使得本专利技术的环氧树脂混凝土在23℃下1-2小时内仍可以自流平。格丽泰新材料科技(苏州)有限公司的牌号为G-Tack1050是环氧树脂和固化剂的双组份产品，其中，环氧树脂和固化剂的质量比为100∶30。优选地，所述的功能助剂为消泡剂、流平剂、偶联剂等中的一种或多种。本专利技术的另一方面提供一种所述的环氧树脂混凝土制成的制品。具体地，所述的制品为精密机床、精密测量设备、电子制造设备、高端医疗设备的底座、机架、床身、支柱、门架。本专利技术的第三方面提供一种所述的制品的制备方法，包括如下步骤：(1)将所述的环氧树脂、所述的固化剂和所述的功能助剂混合；(2)向步骤(1)的体系中加入剩余的原料，搅拌混合；(3)将步骤(2)混合好的物料倒入模具中，振动均匀后，固化形成所述的制品。由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：本专利技术通过各种粒径的砂子以及粉煤灰的复配，使得在环氧树脂用量较少的情况下，环氧树脂混凝土制品的填充率好，从而使环氧树脂混凝土的成本较低，且环氧树脂混凝土制品具有好的抗压强度、抗折强度以及弹性模量，并且，本专利技术的环氧树脂混凝土混合后流动性好(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧树脂混凝土，其特征在于：按质量百分比计，其原料包括如下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂混凝土，其特征在于：按质量百分比计，其原料包括如下组分：





2.根据权利要求1所述的环氧树脂混凝土，其特征在于：按质量百分比计，其原料包括如下组分：





3.根据权利要求1所述的环氧树脂混凝土，其特征在于：按质量百分比计，其原料包括如下组分：





4.根据权利要求3所述的环氧树脂混凝土，其特征在于：按质量百分比计，其原料包括如下组分：





5.根据权利要求1至4中任一项所述的环氧树脂混凝土，其特征在于：所述的环氧树脂和所述的固化剂的投料质量比为3～4∶1。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的环氧树脂混凝土，其特征在于：所述的环氧树脂和所述的固化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚芳，
申请(专利权)人：格丽泰新材料科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32