本發(fā)明屬于石膏模具材料生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制備方法。

技術(shù)背景

石膏模具是陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中長(zhǎng)期以來(lái)使用的傳統(tǒng)模具，由于其制作成本低廉、資源豐富、綠色環(huán)保、吸水率高、成模可塑性好、棱角分明等優(yōu)點(diǎn)一直被廣泛用于陶瓷注漿成型工藝中。

但隨著陶瓷工業(yè)逐步向機(jī)械化與自動(dòng)化生產(chǎn)方向的發(fā)展，石膏模具強(qiáng)度低、使用壽命短、質(zhì)量差的致命弱點(diǎn)日發(fā)突出，石膏材料本身存在的局限性，已制約了陶瓷生產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)、高效的方向發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針陶瓷生產(chǎn)中，石膏模具硬度低、使用壽命短等缺點(diǎn)，而提供一種丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案與技術(shù)特征為：

以α-石膏和β-石膏為改性對(duì)象，按α-石膏質(zhì)量：β-石膏質(zhì)量為1∶1各稱取50g待用，按α-石膏和β-石膏總質(zhì)量的10wt％～15wt％稱取10～15g丙烯酸單體待用，按丙烯酸單體質(zhì)量的3wt％稱取0.3～0.45g過(guò)硫酸鉀待用，按α-石膏和β-石膏總質(zhì)量的160wt％稱取160g水放入燒杯中待用，將稱取待用的過(guò)硫酸鉀溶于已稱取待用的水中，攪拌3-5min，再倒入已稱取待用的丙烯酸單體，攪拌3-5min之后，加入已稱取待用的α-石膏和β-石膏，再攪拌5min后，倒入模具中，1h之后脫模，放入溫度為40℃，相對(duì)濕度為90％rh的恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)中養(yǎng)護(hù)48h后，得到丙烯酸原位聚合改性石膏模具。

所用α-石膏細(xì)度為120目-180目。

所用β-石膏細(xì)度為80目～90目。

所用丙烯酸單體純度為99.9％。

所用過(guò)硫酸鉀純度為99.5％。

所用水為城市生活用水，符合《城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)》，編號(hào)為：GB/T50331-2002。

所獲得的丙烯酸原位聚合改性石膏抗壓強(qiáng)度達(dá)到11.3×10⁶N/m²～14.3×10⁶N/m²，抗折強(qiáng)度達(dá)到4.5×10⁶N/m²～6.7×10⁶N/m²，表面硬度為38HV～43HV。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

按α-石膏質(zhì)量：β-石膏質(zhì)量為1∶1各稱取50g待用，按α-石膏和β-石膏總質(zhì)量的12wt％稱取12g丙烯酸單體待用，按丙烯酸單體質(zhì)量的3wt％稱取0.36g過(guò)硫酸鉀待用，按α-石膏和β-石膏總質(zhì)量的160wt％稱取160g水放入燒杯中待用，將稱取待用的過(guò)硫酸鉀溶于已稱取待用的水中，攪拌3-5min，再倒入已稱取待用的丙烯酸單體，攪拌3-5min之后，加入已稱取待用的α-石膏和β-石膏，再攪拌5min后，倒入模具中，1h之后脫模，放入溫度為40℃，相對(duì)濕度為90％rh的恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)中養(yǎng)護(hù)48h后，得到丙烯酸原位聚合改性石膏模具。

該丙烯酸原位聚合改性石膏模具，經(jīng)掃描電鏡和投射電鏡分析，其顯微結(jié)構(gòu)為：α-石膏與β-石膏形成三維孔隙骨架結(jié)構(gòu)，丙烯酸單體在其三維孔隙中原位聚合。經(jīng)抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和表面硬度測(cè)試，結(jié)果顯示丙烯酸原位聚合改性石膏抗壓強(qiáng)度達(dá)到12.6×10⁶N/m2，與普通石膏模具比較其抗壓強(qiáng)度提高32％，抗折強(qiáng)度達(dá)到5.2×10⁶N/m2，與普通石膏模具比較其抗折強(qiáng)度提高37％，表面硬度為41HV，與普通石膏模具比較其表面強(qiáng)度提高23％。

實(shí)施例2

按α-石膏質(zhì)量：β-石膏質(zhì)量為1∶1各稱取50g待用，按α-石膏和β-石膏總質(zhì)量的15wt％稱取15g 丙烯酸單體待用，按丙烯酸單體質(zhì)量的3wt％稱取0.45g過(guò)硫酸鉀待用，按α-石膏和β-石膏總質(zhì)量的160wt％稱取160g水放入燒杯中待用，將稱取待用的過(guò)硫酸鉀溶于已稱取待用的水中，攪拌3-5min，再倒入已稱取待用的丙烯酸單體，攪拌3-5min之后，加入已稱取待用的α-石膏和β-石膏，再攪拌5min后，倒入模具中，1h之后脫模，放入溫度為40℃，相對(duì)濕度為90％rh的恒溫恒濕養(yǎng)護(hù)中養(yǎng)護(hù)48h后，得到丙烯酸原位聚合改性石膏模具。

該丙烯酸原位聚合改性石膏模具，在全自動(dòng)生產(chǎn)線上使用，其循環(huán)使用次數(shù)超過(guò)350次以上且表面仍光滑；用于常壓注漿的改性石膏模具可使用次數(shù)為137次，其使用壽命較普通石膏模具提高67％。