一种用于精密铸造的调制蜡的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于精密铸造的调制蜡的制备方法，属于油、脂肪或蜡的组合物技术领域。所述调制蜡由硬脂酸、微晶蜡、石蜡、巴西棕榈蜡、乙烯系聚合物及芳香族功能树脂熔融混合制备而成。本发明专利技术添加适量比例的芳香族功能树脂改善了两相界面黏附，其由两次聚合形成的星状长链结构可以在熔融混合过程与不同相的组分接触形成有效连接，承载应力并防止应力的直接转递，消除界面处的缺陷。此外，芳香族功能树脂可以良好地分散在调制蜡组分界面处，使区域均质化，界面粘结力增加，降低线收缩率并提升了成品的力学性能。了成品的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于精密铸造的调制蜡的制备方法


[0001]本专利技术涉及油、脂肪或蜡的组合物
，尤其涉及一种用于精密铸造的调制蜡的制备方法。

技术介绍

[0002]铸造蜡是使用在铸造过程中的一种消耗品，一般用在模型蜡作为铸造、精密机床加工用模料。
[0003]中国专利申请CN110684314A公开了一种精密铸造蜡及其制备方法，该精密铸造蜡由以下质量百分比的组分组成：聚合物基体：6％～12％；增粘树脂：20％～40％；氧化石墨烯：0.1％～8％；石蜡：35％～45％；微晶蜡：10％～15％；小烛树蜡：1％～5％；聚乙烯蜡：1％～3％。该专利技术的精密铸造蜡的制备方法包括以下步骤：1)将石蜡、微晶蜡、小烛树蜡和增粘树脂加入反应釜，加热搅拌至完全溶解，得到基础蜡液；2)将聚合物基体、氧化石墨烯和颜料加入反应釜，加热搅拌至完全熔融，冷却。该专利技术的精密铸造蜡软化点适中、抗弯强度大、导热系数高、硬度大、表面光洁度高，完全能够满足厚大、复杂的大型精密铸件的尺寸精度要求和表面质量要求，具备广阔的市场应用前景。
[0004]中国专利申请CN104592765A则提供了一种精密铸造低温调制蜡及其制备方法，所述精密铸造低温调制蜡包括以下质量份数的原料：微晶蜡44～46份、褐煤蜡2.5～3.5份、松香树脂34～36份、乙烯
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醋酸乙烯共聚物3.5～4.5份、纯单体树脂12～14份。该专利技术的石蜡应用于精密铸造行业，具有稳定性；强度高，不易变形；灰度低，减少对金属铸造的污染；易脱模，脱模时易随蜡模熔化流出型壳；在精密铸造过程中，能有效提高生产率。
[0005]调制蜡将各组分原料通过共混来克服单一成分的性能缺陷，从而满足高精度铸造的使用需求。传统的蜡液流动性能过高、力学强度不足，因此现有技术采用将蜡材与树脂共混来增加体系的粘度并提升铸模的力学性能。但是多元混合物之间的极性和溶解度参数有明显的差异，并且蜡材和高分子材料为非晶体，没有固定的熔点，在熔融共混过程中界面处相容性不足，可能会产生相分离继而影响成品的力学性能，严重影响调制蜡在高精度铸造中的应用。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的问题是提供一种用于精密铸造的调制蜡的制备方法。
[0007]一种用于精密铸造的调制蜡，由硬脂酸、微晶蜡、石蜡、巴西棕榈蜡、乙烯系聚合物及芳香族功能树脂组成，各组分的质量分数如下：硬脂酸9.5～17.5wt％、石蜡32.0～43.0wt％、巴西棕榈蜡2.5～6.5wt％、乙烯系聚合物8.0～14.0wt％、芳香族功能树脂3.5～8.5wt％及余量的微晶蜡。
[0008]优选的，所述硬脂酸的型号为1801、1803、1805、1806、1865中的任意一种。
[0009]优选的，所述石蜡的型号为58号、60号、62号、64号、66号中的任意一种。
[0010]优选的，所述乙烯系聚合物为乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物、乙烯
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乙烯醇共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯中的任意一种。
[0011]优选的，所述微晶蜡为70号微晶蜡、80号微晶蜡、85号微晶蜡中的任意一种。
[0012]本专利技术的芳香族功能树脂使用2
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丙烯酸
‑4‑
羟丙酯、丙烯酸异丁酯为单体原料，通过偶氮二异丁腈引发聚合，并以2
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甲基
‑2‑
[(十二基硫硫代碳酰)硫]丙酸为链转移剂来控制单体的聚合进程，得到在熔融态下具有良好流动性的聚合产物；由链转移剂在聚合产物分子链端引入的三硫代碳酸酯基团后续与丙烯酸苄酯发生加成反应，从而引入芳香环结构并得到加成产物；所述加成产物的羟基与2
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溴
‑2‑
甲基丙酰溴发生取代反应后形成酯键连接，得到取代产物；最后，异丁烯酸乙酯以取代产物链末端溴基团为结合位点并在催化下发生第二阶段聚合，从而制得芳香族功能树脂。
[0013]本专利技术调制蜡的主体成分为非晶体物质，没有固定的熔点，随着温度的上升而逐步开始熔融。由于组分的熔融过程存在差异，材料由玻璃态向高弹态发生转变，内应力的直接传递和两相之间的弱界面相互作用不能阻止裂纹沿界面的萌生和扩展。添加了适量比例的芳香族功能树脂后，有利于改善两相界面黏附，从而改善力学性能。芳香族功能树脂的长链结构可以在熔融混合过程与不同相的组分接触形成有效连接，承载应力并防止应力的直接转递，消除界面处的缺陷。芳香族功能树脂可以良好地分散在调制蜡组分界面处，使区域均质化，界面粘结力增加，降低线收缩率并提升了成品的力学性能。
[0014]优选的，所述芳香族功能树脂的制备方法如下：
[0015]S1、将2
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丙烯酸
‑4‑
羟丙酯、丙烯酸异丁酯与N,N
‑
二甲基甲酰胺混合均匀，加入链转移剂与引发剂并在无氧条件下进行聚合反应；聚合反应结束后将产物倒入过量去离子水中并收集不溶的沉淀物，沉淀物经去离子水洗、干燥，得到聚合产物，备用；
[0016]S2、另取所述聚合产物与四氢呋喃混合均匀，加入丙胺、丙烯酸苄酯及三乙胺并进行加成反应；加成反应结束后将产物倒入过量正己烷中，过滤收集滤饼，滤饼经正己烷洗涤、干燥，得到加成产物，备用；
[0017]S3、另取所述加成产物与三氯甲烷混合均匀，加入吡啶及2
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溴
‑2‑
甲基丙酰溴，随后进行取代反应；取代反应完成后将产物倒入过量正己烷中，过滤收集滤饼，滤饼经正己烷洗涤、干燥，得到取代产物，备用；
[0018]S4、另取所述取代产物、异丁烯酸乙酯与N,N
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二甲基甲酰胺混合均匀，加入催化剂并在无氧条件下进行第二阶段聚合反应；第二阶段聚合反应结束后，减压蒸馏去除N,N
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二甲基甲酰胺，剩余物经正己烷洗涤、干燥，得到芳香族功能树脂。
[0019]具体的，所述芳香族功能树脂的制备方法如下，以重量份计：
[0020]S1、将0.35～0.45份2
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丙烯酸
‑4‑
羟丙酯、6.05～7.85份丙烯酸异丁酯与15～20份N,N
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二甲基甲酰胺混合均匀，加入0.0035～0.0050份2
‑
甲基
‑2‑
[(十二基硫硫代碳酰)硫]丙酸与0.00015～0.00020份偶氮二异丁腈并在氮气保护下进行聚合反应；聚合反应结束后将产物倒入过量0～4℃的去离子水中并收集不溶的沉淀物，沉淀物经去离子水洗、干燥，得到聚合产物，备用；
[0021]S2、另取2.80～3.65份所述聚合产物与80～100份四氢呋喃混合均匀，加入0.070～0.095份丙胺、0.60～0.80份丙烯酸苄酯及0.004～0.005份三乙胺并进行加成反应；加成反应结束后将产物倒入过量0～4℃的正己烷中，过滤收集滤饼，滤饼经正己烷洗涤、干燥，
得到加成产物，备用；
[0022]S3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于精密铸造的调制蜡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)按配方比例将石蜡、微晶蜡、巴西棕榈蜡及芳香族功能树脂加热至熔融态，混合均匀得到基础蜡液；2)继续向所述基础蜡液中加入硬脂酸及乙烯系聚合物，加热至各组分熔融，混合均匀后滤除不溶性杂质，冷却即得用于精密铸造的调制蜡；所述芳香族功能树脂使用2
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丙烯酸
‑4‑
羟丙酯、丙烯酸异丁酯为单体原料，通过偶氮二异丁腈引发聚合，并以2
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甲基
‑2‑
[(十二基硫硫代碳酰)硫]丙酸为链转移剂来控制单体的聚合进程，得到聚合产物；由链转移剂在聚合产物分子链端引入的三硫代碳酸酯基团后续与丙烯酸苄酯发生加成反应，从而引入芳香环结构并得到加成产物；所述加成产物的羟基与2
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溴
‑2‑
甲基丙酰溴发生取代反应后形成酯键连接，得到取代产物；异丁烯酸乙酯以取代产物链末端溴基团为结合位点并在催化下发生第二阶段聚合，制得芳香族功能树脂。2.根据权利要求1所述的用于精密铸造的调制蜡的制备方法，其特征在于，调制蜡中各组分的质量分数如下：硬脂酸9.5～17.5wt％、石蜡32.0～43.0wt％、巴西棕榈蜡2.5～6.5wt％、乙烯系聚合物8.0～14.0wt％、芳香族功能树脂3.5～8.5wt％及余量的微晶蜡。3.根据权利要求1所述的用于精密铸造的调制蜡的制备方法，其特征在于：所述硬脂酸的型号为1801、1803、1805、1806、1865中的任意一种；所述石蜡的型号为58号、60号、62号、64号、66号中的任意一种。4.根据权利要求1所述的用于精密铸造的调制蜡的制备方法，其特征在于：所述乙烯系聚合物为乙烯
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醋酸乙烯酯共聚物、乙烯
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乙烯醇共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯中的任意一种；所述微晶蜡为70号微晶蜡、80号微晶蜡、85号微晶蜡中的任意一种。5.根据权利要求1所述的用于精密铸造的调制蜡的制备方法，其特征在于，所述芳香族功能树脂的制备方法如下，以重量份计：S1、将0.35～0.45份2
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丙烯酸
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羟丙酯、6.05～7.85份丙烯酸异丁酯与15～20份N,N
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二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子枫，
申请(专利权)人：科米诺新材料科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：