氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于氧化锆陶瓷注射成型领域，具体涉及一种氧化锆注射成型水溶剂脱脂喂料及其制备方法和应用。所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，由82～91wt％的氧化锆粉体和9～18wt％的粘结剂制成，粘结剂由以下质量百分数的原料组成：表面活性剂3～6％，骨架树脂30～40％，润滑助剂49～64％，抗氧化剂3～6％。本发明专利技术的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，直接用水溶剂即可脱脂，溶剂脱脂过程安全环保无污染；本发明专利技术还提供其制备方法和应用，脱脂烧结后得到的陶瓷产品强度高。

【技术实现步骤摘要】
氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料及其制备方法和应用
本专利技术属于氧化锆陶瓷注射成型领域，具体涉及一种氧化锆注射成型水溶剂脱脂喂料及其制备方法和应用。
技术介绍
氧化锆陶瓷具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优异性能，其中相变增韧氧化锆陶瓷(如Y-ZrO2)在现有氧化物陶瓷材料中具有最优异的力学性能；且氧化锆粉体已经实现了工业化的大量生产，制备成本较低，故氧化锆陶瓷在现代科技与工业领域得到了广泛的应用。溶剂萃取脱脂是最新发展起来的一种新型脱脂工艺。工业生产中常用的是煤油溶剂萃取脱脂工艺，但是煤油溶剂在使用过程中易燃易爆，存在安全隐患，且煤油的回收利用也会对环境造成一定程度的污染。专利CN202010112736.3公开了一种表面改性的氧化锆注射成型溶剂脱脂喂料及其制备方法和应用，其制备的喂料成型的生坯在脱脂时，需要在50～60℃煤油中浸泡40～50h，再在脱脂炉中进行脱脂。鉴于煤油在工业化使用过程中的缺点，需要研究一种新的氧化锆陶瓷注射成型喂料配方，达到环保无污染脱脂。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，直接用水溶剂即可脱脂，溶剂脱脂过程安全环保无污染；本专利技术还提供其制备方法和应用，脱脂烧结后得到的陶瓷产品强度高。本专利技术所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，由82～91wt％的氧化锆粉体和9～18wt％的粘结剂制成，粘结剂由以下质量百分数的原料组成：其中，氧化锆粉体的粒度为0.05～0.5μm，比表面积为4～8m2/g，为氧化钇部分稳定氧化锆粉体，采用水热法制备。具有上述特性的氧化锆粉体具有更优异的力学性能。该氧化锆粉体为市场上普遍材料。表面活性剂为油酸、硬脂酸中的一种。骨架树脂为聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、醋酸-乙酸乙烯共聚物中的一种或多种。润滑助剂为聚丙烯酰胺、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸中的一种或多种。抗氧化剂为亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种。本专利技术使用的润滑助剂易溶于水，其溶于水后形成溶液方便回收利用、避免污染。在水溶剂溶解掉润滑助剂后，骨架树脂可以很好地起到支撑作用，使陶瓷生坯保持原有的形状而不变形。本专利技术所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料的制备方法，包括以下步骤：(1)预混：密炼机设置温度为180～200℃，将氧化锆粉体与表面活性剂加入密炼机搅拌10～20min，得到预混后的氧化锆粉体；(2)密炼：密炼机温度设置为200～220℃，在预混后的氧化锆粉体中，加入骨架树脂，搅拌40～60min，其次加入抗氧化剂，搅拌10～15min，再次加入润滑助剂，搅拌20～30min，最后将密炼机温度设置为180～200℃，搅拌60～120min，得到混合好的团状喂料；(3)造粒：将混合好的团状喂料取出冷却后在破碎机中破碎造粒，即得氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料。步骤(1)和步骤(2)中，密炼机的搅拌转速为10～30r/min。本专利技术所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料的应用，步骤如下：将氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料在注射成型机中成型为陶瓷生坯，然后在60～90℃水中浸泡20～40h，脱去其中的润滑助剂，得到溶脱后的生坯，将溶脱后的生坯在脱脂炉进行脱脂，然后在烧结炉进行烧结，得到陶瓷产品。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术通过选择合适的粘结剂组成，制备的氧化锆脱脂喂料直接用水溶剂即可脱脂，溶剂脱脂过程安全环保无污染；(2)本专利技术将粘结剂分阶段加入氧化锆粉体中进行混合，不仅有利于氧化锆粉体与粘结剂均匀混合，而且使制备的氧化锆脱脂喂料更容易脱脂，脱脂烧结后得到的陶瓷产品强度高。附图说明图1是依本专利技术实施例5制备的氧化锆陶瓷推剪片。具体实施方式本专利技术下面将结合实施例作进一步详述。实施例1氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料的原料组成为：氧化锆粉体与粘结剂质量比为82:18；粘结剂由以下质量百分数的原料组成：油酸3％，聚丙烯10％，低密度聚乙烯20％、聚丙烯酰胺20％、聚丙烯酸44％、亚硫酸钠3％。制备方法为：(1)预混：密炼机设置温度为180℃，转速为10r/min，将氧化锆粉体与油酸加入密炼机搅拌10min，得到预混后的氧化锆粉体；(2)密炼：密炼机温度设置为200℃，转速为10r/min，在预混后的氧化锆粉体中，加入聚丙烯、低密度聚乙烯，搅拌40min，然后加入亚硫酸钠，搅拌10min，再次加入润滑助剂，搅拌20min，最后将密炼机温度设置为180℃，搅拌60min，得到混合好的团状喂料；(3)造粒：将混合好的团状喂料取出冷却后在破碎机中破碎造粒，即得氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料。实施例2氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料的原料组成为：氧化锆粉体与粘结剂质量比为85:15；粘结剂由以下质量百分数的原料组成：油酸6％、聚丙烯10％、聚苯乙烯10％、醋酸-乙酸乙烯共聚物20％、聚醋酸乙烯酯24％、聚丙烯酸24％、硫代硫酸钠6％。制备方法为：(1)预混：密炼机设置温度为185℃，转速为15r/min，将氧化锆粉体与油酸加入密炼机搅拌12min，得到预混后的氧化锆粉体；(2)密炼：密炼机温度设置为205℃，转速为15r/min，在预混后的氧化锆粉体中，加入聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸-乙酸乙烯共聚物，搅拌45min，然后加入硫代硫酸钠，搅拌11min，再次加入润滑助剂，搅拌23min，最后将密炼机温度设置为185℃，搅拌80min，得到混合好的团状喂料；(3)造粒：将混合好的团状喂料取出冷却后在破碎机中破碎造粒，即得氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料。实施例3氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料的原料组成为：氧化锆粉体与粘结剂质量比为88:12；粘结剂由以下质量百分数的原料组成：硬脂酸4％、高密度聚乙烯15％、聚苯乙烯20％、聚丙烯酸57％、亚硫酸钠4％。制备方法为：(1)预混：密炼机设置温度为190℃，转速为20r/min，将氧化锆粉体与硬脂酸加入密炼机搅拌14min，得到预混后的氧化锆粉体；(2)密炼：密炼机温度设置为210℃，转速为20r/min，在预混后的氧化锆粉体中，加入高密度聚乙烯、聚苯乙烯，搅拌50min，然后加入亚硫酸钠，搅拌12min，再次加入润滑助剂，搅拌25min，最后将密炼机温度设置为190℃，搅拌90min，得到混合好的团状喂料；(3)造粒：将混合好的团状喂料取出冷却后在破碎机中破碎造粒，即得氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料。实施例4氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料的原料组成为：氧化锆粉体与粘结剂质量比为91:9；粘结剂由以下质量百分数的原料组成：硬脂酸5％、低密度聚乙烯16％、醋酸-乙酸乙烯共聚物16％、聚丙烯酰胺29％、聚醋酸乙烯酯29％、硫代硫酸钠5％。制备方法为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，其特征在于：由82～91wt％的氧化锆粉体和9～18wt％的粘结剂制成，粘结剂由以下质量百分数的原料组成：/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，其特征在于：由82～91wt％的氧化锆粉体和9～18wt％的粘结剂制成，粘结剂由以下质量百分数的原料组成：





2.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，其特征在于：氧化锆粉体的粒度为0.05～0.5μm，比表面积为4～8m2/g。


3.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，其特征在于：表面活性剂为油酸、硬脂酸中的一种。


4.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，其特征在于：骨架树脂为聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯、醋酸-乙酸乙烯共聚物中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，其特征在于：润滑助剂为聚丙烯酰胺、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酸中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料，其特征在于：抗氧化剂为亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种。


7.一种权利要求1-6任一项所述的氧化锆陶瓷注射成型水溶剂脱脂喂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)预...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志强，房永民，杨瑶刚，王德昌，邵旭东，
申请(专利权)人：长裕控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37