一种高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料及其制备方法与流程

1.本发明涉及陶瓷喂料领域，特别是涉及一种高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料及其制备方法。


背景技术：

2.传统陶瓷材料耐高温、耐腐蚀、强度高、硬度大等特点而广泛地应用于工业生产的各个领域，但是传统陶瓷具有的较多的质量性问题，成为阻碍新型陶瓷材料更广泛应用的核心因素之一。
3.现有陶瓷注射成型基本上是采用蜡基配方或采用pom部分代替蜡基，其中蜡基配方成型窗口小，溶脱及热脱不良率高，其他塑基方案pom含量相对较低，成分中蜡等低分子成分比重大，成型过程中容易导致部分低分子物质(如蜡等)与粉体分离，导致产品融接痕位置溶接不牢或粉体缺失，同时低分子物质易于堵塞填充末端排气，引起新的质量问题。
4.当前陶瓷喂料混炼主要的问题是陶瓷粉体为纳米颗粒，其比表面积大、堆积密度低，同时粉末团聚严重，常规塑基配方难以混炼成团，通常做法是往粉方中加入大量蜡类物质作分散和润滑。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料。
6.本发明还提供一种高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料的制备方法，有效解决蜡基或塑基因粉体团聚难以混炼等问题。
7.本发明采用如下技术方案：
8.一种高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料的制备方法，包括如下步骤：
9.解聚：使用无水酒精，加入油酸，并搅拌均匀，倒入陶瓷粉料，充分搅拌至粉体为浆糊状，然后采用搅拌泵搅拌，搅拌后倒入盘中敞开摊薄，放入烤箱低温烘烤，待粉体烘干后铲松继续烘烤；
10.密炼：待密炼机升温至200℃，倒入烘干后粉体，倒入粘结剂、氧化锆及氧化铝，密炼成团后继续密炼10
‑
20分钟，密炼造粒后，得到陶瓷塑基喂料。
11.对上述技术方案的进一步改进为，在所述解聚步骤中，所述无水酒精与陶瓷粉料的加入量为等体积。
12.对上述技术方案的进一步改进为，在所述解聚步骤中，所述搅拌泵的搅拌时间为30分钟。
13.对上述技术方案的进一步改进为，在所述解聚步骤中，所述烤箱的温度为40
‑
70℃。
14.对上述技术方案的进一步改进为，在所述待粉体烘干后铲松继续烘烤步骤中，所述烘烤的时间为60分钟。
15.对上述技术方案的进一步改进为，在所述密炼步骤中，所述粘结剂由如下质量分
数的组分构成：pom 80
‑
95％，pp/pe 3
‑
15％，eva 3
‑
5％，蜡0.2
‑
3％。
16.对上述技术方案的进一步改进为，所述氧化锆的最小收缩率为1.27。
17.对上述技术方案的进一步改进为，所述氧化铝的最小收缩率为1.25。
18.一种高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料，所述高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料使用上述的制备方法制得。
19.本发明的有益效果为：
20.本发明有效解决了因粉体团聚而引起的不利影响，陶瓷注射成型工艺的塑基催化脱脂方案的普通适用成为可能，有效提高了注射成型的成型窗口，同时解决了蜡基方案和蜡基/塑基过度方案因粉蜡分离等缺陷，因催化脱脂完成后骨架剂余量较小，使热脱与烧结一次完成成为可能。
具体实施方式
21.下面通过实施例对本发明技术方案进行详细具体的举例描述，以下实施例只是本发明技术方案的其中一部分，按照本发明技术方案进行的其他实施例均属于本发明范围内。
22.一种高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料的制备方法，包括如下步骤：
23.解聚：使用无水酒精，加入油酸，并搅拌均匀，倒入陶瓷粉料，充分搅拌至粉体为浆糊状，然后采用搅拌泵搅拌，搅拌后倒入盘中敞开摊薄，放入烤箱低温烘烤，待粉体烘干后铲松继续烘烤；
24.密炼：待密炼机升温至200℃，倒入烘干后粉体，倒入粘结剂、氧化锆及氧化铝，密炼成团后继续密炼10
‑
20分钟，密炼造粒后，得到陶瓷塑基喂料。
25.在所述解聚步骤中，所述无水酒精与陶瓷粉料的加入量为等体积。
26.在所述解聚步骤中，所述搅拌泵的搅拌时间为30分钟。
27.在所述解聚步骤中，所述烤箱的温度为40
‑
70℃。
28.在所述待粉体烘干后铲松继续烘烤步骤中，所述烘烤的时间为60分钟。
29.在所述密炼步骤中，所述粘结剂由如下质量分数的组分构成：pom 80
‑
95％，pp/pe 3
‑
15％，eva 3
‑
5％，蜡0.2
‑
3％。
30.所述氧化锆的最小收缩率为1.27；所述氧化铝的最小收缩率为1.25。
31.一种高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料，所述高催化脱脂率的陶瓷塑基喂料使用上述的制备方法制得。
32.实施例1
33.解聚：陶瓷粉体粒径小，粉体疏松并团聚；用与陶瓷粉体等体积无水酒精，加入粘结剂0.5～2％(为除陶瓷粉体外所有粘结剂的百分比)的油酸，并搅拌均匀，倒入陶瓷粉料，此时粉体呈稀糊状，然后采用搅拌泵搅拌30分钟；然后倒入盘中敞开摊薄，放入烤箱40
‑
70℃低温烘烤挥发酒精，时间视摊放状态定，待粉体烘干后铲松再烘烤60分钟；
34.密炼：待密炼机升温至200℃，倒入烘干后粉体，根据目标收缩率要求倒入粘结剂，氧化锆收缩率osf最小可控制在1.27，氧化铝收缩率osf最小可控制在1.25，其中粘结剂占比如下：pom占80
‑
95％，pp/pe占3
‑
15％，eva占3
‑
5％，蜡占0.2
‑
3％，密炼成团后密炼10
‑
20分钟；注意，此过程中不需要再加sa一类分散剂；密炼抽粒后，根据粉体不同粒径及比例，熔
流指数在120
‑
1000g/10min/(190℃.21.6kg)。
35.实施例2
36.解聚：陶瓷粉体粒径小，粉体疏松并团聚；用与陶瓷粉体等体积无水酒精，加入粘结剂0.5～2％(为除陶瓷粉体外所有粘结剂的百分比)的油酸，并搅拌均匀，倒入陶瓷粉料，此时粉体呈稀糊状，然后采用搅拌泵搅拌30分钟；然后倒入盘中敞开摊薄，放入烤箱40
‑
70℃低温烘烤挥发酒精，时间视摊放状态定，待粉体烘干后铲松再烘烤60分钟；
37.密炼：待密炼机升温至200℃，倒入烘干后粉体，根据目标收缩率要求倒入粘结剂，氧化锆收缩率osf最小可控制在1.27，氧化铝收缩率osf最小可控制在1.25，其中粘结剂占比如下：pom占80
‑
95％，pp/pe占3
‑
15％，eva占3
‑
5％，蜡占0.2
‑
3％，密炼成团后密炼10
‑
20分钟；注意，此过程中不需要再加sa一类分散剂；密炼抽粒后，根据粉体不同粒径及比例，熔流指数在120
‑
1000g/10min/(190℃.21.6kg)。
38.喂料密炼完成后适用工艺顺序如下：喂料、注射、催化脱脂、热脱脂、烧结，其中本实施例中因催化脱脂后骨架剂可仅剩余2
‑
5％，在设备改良后可考虑热脱脂和烧结一体完成。
39.陶瓷粉体加入含有油酸的酒精溶液后，应充分分散呈浆糊状；粉体必须烘干，酒精带入喂料后将在注射坯体中形成气孔；烤箱中烘烤温度不宜过高，同时保持室内通风或烤箱带通风排气管道；密炼温度不应高于200℃，成团后混炼以180
‑
190℃为宜，时间不超过30分钟；本实施例不仅限于酒精及油酸，其他能挥发溶液溶入与塑基相容的分散剂照样适用，具体粘结剂配方可根据实际调整。
40.本发明有效解决了因粉体团聚而引起的不利影响，陶瓷注射成型工艺的塑基催化脱脂方案的普通适用成为可能，有效提高了注射成型的成型窗口，同时解决了蜡基方案和蜡基/塑基过度方案因粉蜡分离等缺陷，因催化脱脂完成后骨架剂余量较小，使热脱与烧结一次完成成为可能。
41.对于本发明而言，上述实施例只是本发明中列举的示范性例子进行描述说明，并非限制于上述实施例方式，其他以本发明权利要求或相似特征情况下实现的实验结果均属于本发明内。