烧结制品制备方法及其中所用的组合物技术

本发明专利技术涉及一种制备烧结型材的方法，该方法包括下列步骤：（１）由一种混合物成型成生坯体，所述混合物包括主要量的至少一种无机料粉和一种或多种添加剂；和（２）坯体的烧结。由本发明专利技术组合物制备的烧结制品有比较高的烧结密度和粒径和比较低的孔体积。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烧结制品的制备方法。烧结制品的生产方法常常涉及到使用添加剂以控制料粉/料浆的分散、流变、生坯压制、密度、强度和最终制品的颗粒大小。其目的一般是为了达到具有较均匀的、细小晶粒的可能的最大密度，在电子基片范围内的，为达到极其光滑的表面。制备生坯体的许多工艺过程包括料浆的制备和使用。该料浆的制备是通过将无机料粉在包括(取决于应用)水或像二甲苯、甲苯，等等这样一类的液体中进行分散实现的。无机料粉的料浆一般通过将含无机料粉和液体的混合物进行球磨来制备。为改善固体的分散，和增大固体在料浆中的浓度并减小料浆的粘度，加入了添加剂以使料粉在液体中完全分散。本专利技术是关于烧结制品的制备方法，由下列步骤组成(1)由含有大量的至少一种无机粉末和选自下列(A)～(J)的一种或多种添加剂的混合物制备生坏体(A)至少一种由羧基酰化剂与羟基化合物的反应产物;(B)至少一种曼尼期(Mannich)反应产物;(C)至少一种烃基取代的胺;(D)至少一种氨基苯酚;(E)至少一种硝基苯酚和氨基化合物的反应产物;(F)至少一种碱性含氮聚合物;(G)至少一种羧酸酰化剂;(H)至少一种芳族酸或其衍生物;(I)至少一种芳族肟;(J)至少一种酸性有机化合物的高碱性或胶态高碱性的金属盐，当羧基酰化剂是烃基取代的羧基酰化剂且烃基含的碳原子数少于平均40个，则羧基酰化剂为(ⅰ)一个多羧基酰化剂或(ⅱ)烃基取代的酰化剂与一种多羧基酰化剂或一种有含有平均大于40个碳原子的烃基的烃基取代的羧基酰化剂的混合物;和(2)烧结该生坯体由本专利技术中的组合物制成的烧结成形物品具有相对较高的烧成密度，均匀较小的晶粒和低孔隙率。本专利技术中的添加剂有助于无机物料粉的分散。这些添加剂改善了无机料粉的松团聚作用，有助于防止料粉重新结块。添加剂也在陶瓷工艺中作为分散剂、粘合剂和润滑剂使用。名词“hydrocarbyl”(烃基)包括烃类以及实际上为烃类的基团。实际上为烃类指含非烃取代基的基团，该非烃取代基并不改变基团的烃类性质。烃基的例子包括(1)烃类取代基，即脂肪族的(如烷基或链烯基)、脂环族的(如环烷基、环链烯基)取代基，芳族的、脂肪族和脂环族取代的芳族取代基及环状取代基，环状取代基中的环通过另一部分分子完成(即，如任何两种上述的取代基可一起形成一个脂环族基);(2)取代的烃取代基，即含非烃基团的那些取代基，这些非烃基团在本专利技术的范围内并不改变烃取代基的以烃为主的性质;熟悉本领域者会知道这些基团(例如，卤素(特别是氯基和氟基)，羟基，烷氧基，巯基，烷基巯基，硝基，亚硝基，次硫酸基(Sulfoxy)等等);(3)杂取代基，即在本专利技术范围内这些取代基主要为烃类特性，并在由碳原子组成的环或链中含有非碳原子。适宜的杂原子对本领域普通技术人员是显而易见的，例如，包括硫、氧、氮及象吡啶基、呋喃基、噻嗯基、咪唑基等的取代基。通常，烃基团中每10个碳原子会有不多于2个，最好不多于1个的非烃取代基。一般在烃基团中没有这样的非烃取代基。因此，烃基纯粹是烃。除非另加说明，分子量都通过凝胶渗透色层法确定，碳的数目由数平均分子量决定。无机料粉本专利技术中采用的无机物料粉包括金属的和非金属的粉末。也可以是金属的或非金属的元素的氧化物或非氧化物粉末。无机物料粉中的金属元素的例子有钙、镁、钡、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、铌、钼、钌、铑、银、镉、镧、锕、金或其中两种或多种金属的组合。在一实施方案中，无机物料粉可含有稀土元素或铁磁元素。稀土元素包括镧系元素，其原子序数都在57至71，元素钇原子序数为39。铁磁金属对本专利技术而言，包括铁、镍、钴及许多含有一种或多种这些金属的合金。在另一实施方案中，金属以上述元素的两种或多种的合金形式存在。特别是预合金粉末，诸如低合金钢、青铜、黄铜和不锈钢以及镍-钴基超合金，可用作无机物料粉。无机料粉可包括上述金属的一种或多种的无机化合物。这些无机化合物包括上述元素的铁酸盐、钛酸盐、氮化物、碳化物、硼化物、氟化物、硫化物、氢氧化物及氧化物。除上面指明金属的氧化物外;氧化物粉末的具体实例包括诸如铍氧化物、镁氧化物、钙氧化物、锶氧化物、钡氧化物、镧氧化物、镓氧化物、铟氧化物、硒氧化物等。通常叫做双氧化物的含多于一种金属的氧化物具体实例有钙钛矿型氧化物，如NaNbO3、SrZrO3、PbZrO3、SrTiO3、BaZrO3、BaTiO3;尖晶石型氧化物，如MgAl2O4、ZnAl2O4、CoAl2O4、NiAl2O4、NiCr2O4、FeCr2O4、MgFe2O4、ZnFe2O4、等;钛铁矿型氧化物，如MgTiO3、MnTiO3、FeTiO3、CoTiO3、ZnTiO3、LiTaO3等;及柘榴石型氧化物，如Gd3Ga5O12和由Y3Fe5O12表示的稀土铁型柘榴石矿。非氧化物粉末的实例有上述金属的碳化物、氮化物、硼化物和硫化物。碳化物的具体实例包括SiC、TiC、WC、TaC、HfC、ZrC、AlC;氮化物的实例有Si3N4、AlN、BN和Ti3N4;硼化物有TiB2、ZrB2和LaB6。无机料粉(A)还可以是粘土。粘土的实例有高岭土、珍珠陶土、地开石、蒙脱土、黑矾矿(montronite)、皂石(spaponite)、锂蒙脱石等。在一实施方案中，无机料粉是氮化硅、碳化硅、氧化锆、氧化铝、氮化铝、铁酸钡、铁酸钡-锶或氧化铜。在另一实施方案中无机物料粉为矾土或粘土。(B)羟基化合物与羧基酰化剂的反应产物本专利技术的方法除了上述的无机料粉外，还要使用至少一种添加剂。包括在本专利技术的制备法中的添加剂或其混合物，有助于烧结制品的制备。加入添加剂可促进料粉的工艺过程并可提供较多的固体填充剂。由本专利技术制成的生坯体的生坯密度得到改善，且收缩率降低。当料浆至少含有一种本专利技术的添加剂时，也可能制备出高固体含量的无机料粉在有机液体中的料浆。通常这些浆体可含无机料粉的重量百分比，以料浆重量为基准一般大于50%，大于60%较好，大于70%更好。包括在本专利技术方法中的本专利技术的添加剂量可在一很宽的范围内变化，这取决于固体颗粒、添加剂、和所用形成无机料粉的材料的性质。一般地，本法采用添加剂的重量百分比为从约0.01%(约0.1%较好，0.2%更好)至大约30%(至10%较好，至5%更好)(按无机物颗粒的重量为基准)。在另一实施方案中，本法采用添加剂是从大约0.5%至大约15%的重量百分比(以无机料粉的重量为基准)。在某些情况下，其组成可含低达0.2%至约5%重量百分比的添加剂(以无机料粉的重量为基准)。这些添加剂在陶瓷工艺中可用作分散剂、粘合剂和/或润滑剂。在本专利技术的制备法中可用的添加剂包括(A)至少一种羟基化合物与羧酸酰化剂的反应产物;(B)至少一种曼尼期反应产物;(C)至少一种烃基取代的胺;(D)至少一种氨基苯酚;(E)至少一种硝基苯酚和氨基化合物的反应产物;(F)至少一种碱性含氮聚合物;(G)至少一种羧基酰化剂;(H)至少一种芳族酸或其衍生物;(I)至少一种芳族肟;(J)至少一种酸性有机化合物的高碱性或胶态高碱性金属盐，条件是当羧基酰化剂是一个烃基取代的羧基酰化剂且烃基团含的碳原子数少于平均40个，则羧基酰化剂为一个聚羧基酰化剂。用于本专利技术的羧基酰化剂可以是单或聚羧基酰化剂。在一实施方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备烧结制品的方法，该方法包括下列步骤：（１）由一种混合物成型成生坯体，所述混合物包括主要量的至少一种无机料粉；一种或多种选自（Ａ）～（Ｊ）的添加剂：（Ａ）至少一种羟基化合物与一种羧酸酰化剂的一种反应产物；（Ｂ）至少一种曼尼期反应产物；（Ｃ）至少一种烃基取代的胺；（Ｄ）至少一种氨基苯酚；（Ｅ）至少一种硝基苯酚与氨基化合物的反应产物；（Ｆ）至少一种碱性含氮聚合物；（Ｇ）至少一种羧酸酰化剂；（Ｈ）至少一种芳香酸或其衍生物，（Ｉ）至少一种芳香肟和（Ｊ）至少一种有机酸化合物的高碱性或胶态高碱性金属盐，条件是当羧酸酰化剂是烃基取代的羧酸酰化剂且烃基含小于平均４０个碳原子，则羧酸酰化剂就是聚羧酸酰化剂；和（２）烧结该生坯体。

【技术特征摘要】
US 1991-11-22 07/796,4951.一种制备烧结制品的方法，该方法包括下列步骤(1)由一种混合物成型成生坯体，所述混合物包括主要量的至少一种无机料粉；一种或多种选自(A)～(J)的添加剂(A)至少一种羟基化合物与一种羧酸酰化剂的一种反应产物；(B)至少一种曼尼期反应产物；(C)至少一种烃基取代的胺；(D)至少一种氨基苯酚；(E)至少一种硝基苯酚与氨基化合物的反应产物；(F)至少一种碱性含氮聚合物；(G)至少一种羧酸酰化剂；(H)至少一种芳香酸或其衍生物，(I)至少一种芳香肟和(J)至少一种有机酸化合物的高碱性或胶态高碱性金属盐，条件是当羧酸酰化剂是烃基取代的羧酸酰化剂且烃基含小于平均40个碳原子，则羧酸酰化剂就是聚羧酸酰化剂；和(2)烧结该生坯体。2.权利要求1的方法，其中添加剂是反应产物(A)和羧酸酰化剂是琥珀酸酰化剂。3.权利要求1的方法，其中添加剂是反应产物(A)和羧酸酰化剂是烃基取代的琥珀酸酰化剂，其中烃基衍生自数均分子量从约600到约5000的聚链烯。4.权利要求1的方法，其中添加剂是反应产物(A)和羧酸酰化剂是一种通过将链烯基芳族单体或烯烃与α，β-不饱和羧酸或其衍生物聚合制得的羧酸酰化剂。5.权利要求1的方法，其中添加剂是反应产物(A)和羧酸酰化剂是通过将不饱和羧酸或衍生物接枝到烃聚合物上而制得的一种羧酸酰化剂，所述的烃聚合物是加氢的苯乙烯-异丙烯或加氢的苯乙烯-丁二烯聚合物。6.权利要求1的方法，其中添加剂是反应产物(A)和羟基化合物是一种有从2到40个碳原子及从1到约10个羟基的醇。7.权利要求1的方法，其中添加剂是反应产物(A)和羟基化合物是季戊四醇、丙二醇、丙二醇或乙二醇。8.权利要求1的方法，其中添加剂是氨基苯酚(D)或硝基苯酚和氨基化合物的反应产物(E)。9.权利要求1的方法，其中添加剂是羧酸酰化剂(G)。10.权利要求9的方法，其中羧酸酰化剂是烃基取代的羧酸酰化剂，烃基是由数均分子量从约600到约5000的聚链烯衍生的。11.权利要求9的方法，其中羧酸酰化剂是通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：WA西金斯，RH沃什，SA迪邦斯，FE黑勒，RE科恩布来克，
申请(专利权)人：鲁布里佐尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]