包括糖组分的模塑组合物制造技术

一种模塑组合物以及一种用于模塑方法的模具和一种用于利用该模具来模塑工件的方法，其中，所述模具是由模塑组合物制成的致密的三维结构，该模塑组合物包括至少一种糖组分和至少一种添加物，相对于所述模塑组合物的重量，糖组分的重量份额为至少20％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括糖组分的模塑组合物
本专利技术涉及一种包括至少一种糖组分的模塑组合物、一种用于模塑方法的由该模塑组合物构成的模具以及一种利用模具来模塑工件的方法。
技术介绍
模具，尤其是消失模，用于例如在制造金属的、陶瓷的或聚合物的工件中，通过压制、传递模塑、铸造、注塑、粉末注塑，或在纤维复合工件的情况下通过层压工艺，采用各种不同的模塑方法模塑工件。在此，该模具通常是工件的三维设计的至少一部分的阴模。如这里所用，术语“模具”是指模型，特别是消失模、消失模芯或支撑结构。形状复杂的金属的、陶瓷的或聚合物的工件—例如带有空腔或所谓的底切—通过压制工艺或铸造工艺通常无法使用可脱模的或可拆下的工具来实现，因为内部的或底切的模塑件由于机械的原因在模塑结束时无法移除。为了能够制造这样的工件，在技术中使用了所谓的消失模或消失模芯，它们可以通过溶解在水或其他液体中、通过熔化或通过热分解或燃烧而去除，形成液态、气态或松散的粉状分解产物。在其他情况下，可拆下的工具虽然在技术上是可行的，但与消失模相比并不经济。1.熔芯-注塑(失芯注射成型)在注塑方法中，主要加工塑料(聚合物)：大多把热塑性的但也把热固性的或弹性的塑料粉末、颗粒或糊状物，在带有柱塞或旋转螺杆(挤出机)的加热圆筒中加热至塑化，达到150-300℃，压缩，然后在500-2000巴的压力下注入成型的、水冷的、主要是钢的、两组件式的空腔中。待冷却并硬化或硫化后，通过打开空腔即可取出工件。为了能够产生带有空腔或底切的工件，这里也使用消失的模或模芯：这些芯一方面由低熔点的金属合金(熔合合金)例如伍德金属或罗斯金属通过铸造制成，这些金属合金通过熔化从注塑中去除，或者例如由水溶性聚丙烯酸酯聚合物构成，这些聚丙烯酸酯聚合物本身通过注塑而产生。熔芯注塑也可被考虑用于制造纤维增强的塑料工件，例如参见EP1711334A2。在熔化熔融合金时必须注意，金属模芯在选定的注塑温度下足够长久地稳定且可塑，并且塑料工件随后不会在必要的熔化温度下受到热影响(Michaeli,W.；Greif,H.；Kretzschmar,G.；Ehrig,F.，注塑技术，第3版；Hanser：慕尼黑，2009年)。2.粉末注塑(粉末注射成型)上面介绍过的用于塑料的注塑方法的进一步发展就是所谓的粉末注塑，其应用于可烧结粉末如金属粉末(通常是烧结的黑色金属和有色金属、硬质金属、金属复合材料)也称为金属注射成型，应用于陶瓷粉末(通常为陶瓷(金属陶瓷)、氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷和功能陶瓷)也称为陶瓷注塑，并且应用于特殊的聚合物粉末如铁氟龙。在此，使用由金属的、陶瓷的或聚合物的颗粒(或这些颗粒的混合物)、辅助材料如润滑剂和(有机)粘合剂组成的注塑物质。注塑之后，通过将粘合剂溶解在水或合适的溶剂中或通过热处理，把所谓的生坯大部分去除。然后，在特定于材料的热过程中把如此得到的几乎不含粘合剂的棕色坯体烧结成为成品工件。在该方法的变型中，特殊的粘合剂也可以有针对性地保留在生坯中，以改变工件的特性。通过粉末注塑，也可以制造复合材料例如纤维复合材料。类似于基本的正常注塑—如上所述，也可以在粉末注塑中使用消失模或消失模芯，以便能够生产具有空腔和底切的工件(“Powderinjectionmolding(粉末注射成型)”；VolkerPiotter等人，Wiley复合材料百科全书，第2版(2012年)，4，2354-2367；“RecentAdvancesinCIMTechnology(CIM技术的最新进展)”；B.S.Zlatkov等人，烧结科学，40，2008，185-195)。3.压制例如在2.粉末注塑中所述的可烧结的金属的、陶瓷的或聚合物的粉末也可以通过不连续的压制工艺加工成工件，其中，也可以制造复合材料例如纤维复合材料。为此产生由陶瓷的、金属的或聚合物的颗粒、辅助材料如润滑剂和(有机的)粘合剂组成的压制物质，将这些压制物质引入到由耐磨钢或硬金属制成的压制模具(压模)中。压制物质可以干法(干压)或湿法(湿压)、冷(冷压)、温(热压)或热(压力烧结)加工。通过摇动(振动压实)，可以实现压制物质的均匀分布—对于复杂形状尤其重要—和初始压实。通过一个压制柱塞(单轴压制)或几个压制柱塞(同轴压制)，在从几百巴到10000巴的压力下，由压制物质产生生坯。与液体相反，压力在此不会在所有方向上均匀分布，横向材料流较小；在此，由于内部摩擦力和与压模的摩擦，所导致的生坯压缩程度随着相距一个或多个压制柱塞的距离增加而减小。为了避免这个缺点，越来越多地也使用所谓的等静压压制：在此，把要压制的模制物质—大部分是干燥的和粉状的—装入到一个可封闭的弹性模具(例如由聚氨酯、硅树脂或橡胶制成)中，并且大多通过摇动(振动压缩)预压缩。现在将模具放入所谓的接纳器(耐压、可封闭的容器)中，该接纳器装填有液体(通常是水、油或油水混合物)，很少有气体，将其封闭。通过液压系统(气体压缩机)将接纳器中的压力增加到几百到几千巴，然后，由于液体或气体中的压力分布均匀，模具从四面八方被等静压地压制，所以压缩不是轴向发生，而是从外部向内部发生。此外，与轴向压制方法相比，等静压压制的要压缩的颗粒历经了短得多的距离。这导致，所产生的生坯具有其最高的压缩度，因此在烧结后也具有最高的表面强度，在成品工件中也需要该表面强度，其中，密度分布和由此得到的强度分布的梯度明显低于轴向压制工艺。等静压压制通常是冷进行(冷等静压压制)，但当使用气体如氩气作为压力介质并使用由金属容器制成的弹性模具(所谓的舱)时，等静压压制也可以热进行(热等静压压制)，其中，在后一种情况下也已可以进行压力烧结。等静压压制过程结束后，压力介质的多余压力被释放，把生坯从弹性模具中取出。对烧结的最终产品的进一步处理类似于2.粉末注塑，其中，粘合剂在此也通过后续工艺步骤被去除，或者可以有针对性地保留在生坯中。类似于上述方法，对于单轴的、同轴的或等静压的压制，也可以采用由水溶性的、可熔化的或可烧尽的物质制成的消失模或消失模芯，以便能够生产具有空腔和底切的工件。根据压制工艺的要求(压力、温度)、所用的烧结材料、工件的形状等而定，这里也可以采用例如由低熔点金属、盐、蜡、泡沫的或致密的塑料或其他可分解的材料制成的模芯(“粉末冶金简介；工艺和产品”；第6版，2010年；欧洲粉末冶金协会(EPMA)手册，SY26LGShrewsbury，英国；可从“粉末冶金协会”e.V.，58093，哈根，德国获得；www.pulvermetallurgie.com)。4.熔模铸造在熔模铸造过程中，由特殊的可熔化的或水溶性的蜡(例如基于聚乙二醇或聚丙烯酸酯)或可烧尽的热塑性塑料(例如由泡沫聚氨酯或聚苯乙烯制成)，例如采用注塑技术，使用铝或钢工具，产生工件的消失模型。为了产生空腔或底切，还可以为这种模型设置水溶性的、可熔化的或可烧尽的消失芯。然后将模型浸入所谓的浆液中，这是一种用于生产模壳的陶瓷物质，由耐火的细粉和粘合剂例如硅酸乙酯组成。然后把用浆液润湿的模型撒上沙子并干燥。重复浸渍和撒上沙子，直到耐火模壳达到所需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模塑组合物，包括：/n-至少一种糖组分，相对于所述模塑组合物的重量，其重量份额为至少20％，优选至少50％，特别优选至少80％；和/n-至少一种添加物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181220 EP 18214602.71.一种模塑组合物，包括：
-至少一种糖组分，相对于所述模塑组合物的重量，其重量份额为至少20％，优选至少50％，特别优选至少80％；和
-至少一种添加物。


2.如权利要求1所述的模塑组合物，其中，所述至少一种糖组分选自于由如下各项构成的组：单糖、二糖、寡糖、源自单糖、二糖或寡糖的糖醇、其水合物和其混合物。


3.如权利要求1所述的模塑组合物，其中，所述至少一种糖组分是通用式子I的化合物：
C(n*a)H(n*a*2)+2b-2cO(n*a)-c(I)，
其中，
n等于1～10，优选1或2，
a等于4、5或6，
b等于0或1，并且
c等于n-1或n，
是所述通用式子I的化合物的水合物，或者是所述通用式子I的至少两种化合物的混合物和/或它们的水合物。


4.如权利要求1～3中任一项所述的模塑组合物，其中，所述至少一种糖组分选自于由如下各项构成的组：蔗糖、D-果糖、D-葡萄糖、D-海藻糖、环糊精、赤藓糖醇、异麦芽酮糖醇、乳糖醇、麦芽糖醇、甘露糖醇、木糖醇及其混合物，特别优选D-海藻糖、异麦芽酮糖醇、赤藓糖醇、乳糖醇、甘露糖醇和蔗糖与D-葡萄糖的低共熔混合物。


5.如权利要求1～4中任一项所述的模塑组合物，其中，所述至少一种糖组分具有熔点和分解温度范围，其中，所述熔点低于所述分解温度范围。


6.如权利要求1～5中任一项所述的模塑组合物，其中，所述模塑组合物还包含水，相对于所述模塑组合物的重量，水的重量份额优选为至多10％。


7.如权利要求1～6中任一项所述的模塑组合物，其中，所述至少一种糖组分不吸湿，或从80％的相对湿度起才吸湿。


8.如权利要求1～7中任一项所述的模塑组合物，其中，相对于所述模塑组合物的重量，包含至多20％、优选至多10％重量份额的所述至少一种添加物。


9.如权利要求1～8中任一项所述的模塑组合物，其中，所述至少一种添加物是粉末状或纤维状的。...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰·卡尔布，
申请(专利权)人：普罗奥尼克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT