專利名稱：一種仿金屬復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料，特別是涉及一種可以在室溫固化成類似金屬的復(fù)合材料及其制備方法。
隨著改革開放的不斷深入，國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的新生事物層出不窮，特別是性能優(yōu)良的新型材料更是有取代使用多年的、已經(jīng)暴露了很多缺陷而不適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)要求的舊式材料的明顯趨勢(shì)。目前，金屬修補(bǔ)一般采用堆焊、熱噴涂、電鍍、電刷鍍等方法，其修補(bǔ)過程不但需要昂貴的設(shè)備，而且還要消耗大量能量，且有時(shí)熱修復(fù)工藝還造成零件變形、裂紋等。
本發(fā)明的目的是提供一種堅(jiān)硬并具有金屬光澤的復(fù)合材料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述仿金屬復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明的仿金屬復(fù)合材料含有A、B兩組份A組份含有金屬粉、環(huán)氧樹脂、增韌劑和氣相二氧化硅，其中各組份的重量份數(shù)配比如下金屬粉50～80份環(huán)氧樹脂 20～40份增韌劑5～10份 氣相二氧化硅 1～5份B組份含有縮胺、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷、氣相二氧化硅和金屬粉，其中各組份的重量份數(shù)配比如下縮胺 80～90份 金屬粉2～5份氣相二氧化硅2～10份2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚 5-10份γ-氨基三乙氧基硅烷2～5份本發(fā)明的仿金屬復(fù)合材料中所述A、B組份的重量配比為A∶B＝5～8∶1。
本發(fā)明的仿金屬復(fù)合材料中所述金屬粉優(yōu)選為鐵粉、銅粉、鋁粉、鈦粉和鉻粉，且是經(jīng)處理后表面含Si-基的活性金屬粉末，因其活性高，使得它與高分子聚合物之間產(chǎn)生很強(qiáng)的分子鍵，能夠形成高強(qiáng)度金屬復(fù)合材料，是該復(fù)合材料的骨材。
本發(fā)明的仿金屬復(fù)合材料中所述環(huán)氧樹脂優(yōu)選為市售E-44或E-51雙酚A環(huán)氧樹脂；增韌劑優(yōu)選為端羧基丁腈橡膠；縮胺優(yōu)選為間苯二甲胺縮合物。
本發(fā)明的仿金屬復(fù)合材料固化前呈膠泥狀，因不含溶劑，所以固化后無收縮，可任意成形，并可在室溫固化成類似金屬的復(fù)合材料，呈金屬光澤，機(jī)械強(qiáng)度高，耐磨耐蝕，可進(jìn)行各類機(jī)械加工。
本發(fā)明的仿金屬復(fù)合材料的制備方法如下在超高溫爐內(nèi)，在2000～4000℃的溫度下，將金屬粉末和硅一起霧化，冷卻，可形成超細(xì)顆粒，金屬粉表面會(huì)包敷一層硅，使其表面含Si-基；A組份的配制將環(huán)氧樹脂、增韌劑在反應(yīng)釜中，40～60℃溫度下，共混攪拌2～3小時(shí)后，加入已經(jīng)處理過的金屬粉末，攪拌2～3小時(shí)后，再加入氣相二氧化硅，攪拌1～2小時(shí)后，在抽真空20～40mmHg條件下再攪拌1～2小時(shí)，得到膠泥狀材料；B組份的配制先將縮胺、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷在室溫下混合攪拌2～3小時(shí)，再加入氣相二氧化硅、金屬粉攪拌1～2小時(shí)得膠泥狀材料；
將A、B兩組份按比例混合均勻，室溫即可得到本發(fā)明的仿金屬復(fù)合材料。
本發(fā)明的仿金屬復(fù)合材料的制備方法工藝合理，設(shè)備簡單，使用方便，室溫即可固化，且固化快，可進(jìn)行極其簡便易行的修復(fù)工作，使用時(shí)不需專門設(shè)備，可以進(jìn)行各種機(jī)械加工，廣泛適用于各類鑄件缺陷填補(bǔ)和零件磨損、劃傷的修復(fù)。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例配制一種耐磨耐蝕的仿金屬復(fù)合材料，它含有A、B兩個(gè)組份，其中A組份含有E-51環(huán)氧樹脂、端羧基液體丁腈橡膠、鈦粉、鉻粉、鐵粉和氣相二氧化硅，所述各組份的重量份數(shù)配比如下E-51 環(huán)氧樹脂 30份 鐵粉 50份端羧基液體丁腈橡膠 5份鈦粉 3份鉻粉10份 氣相二氧化硅 2份B組份含有間苯二甲胺縮合物、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷、鈦粉和氣相二氧化硅，所述成份的重量份數(shù)配比如下間苯二甲胺縮合物 90份 氣相二氧化硅 2份2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚 3份 鈦粉 3份γ-氨基三乙氧基硅烷2份制備時(shí)，先將鐵粉、鈦粉、鉻粉分別在超高溫爐內(nèi)，在3000℃溫度下，與硅一起高溫霧化，立刻冷卻制成表面含Si-基的特殊金屬粉；將E-51環(huán)氧樹脂、端羧基液體丁腈橡膠在反應(yīng)釜中，50℃的溫度下共混攪拌3小時(shí)，將上述處理好的鐵粉及鈦粉、鉻粉一起加到反應(yīng)釜中，攪拌3小時(shí)后再加入氣相二氧化硅，攪拌2小時(shí)后，在抽真空(30mmHg)條件下繼續(xù)攪拌1.5小時(shí)，得到膠泥狀的A組份；將間苯二甲胺縮合物、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷在室溫下攪拌混合3小時(shí)，再加入鈦粉、氣相二氧化硅攪拌1.5小時(shí)得膠泥狀B組份；最后將A、B兩組份以A∶B＝7∶1(重量)稱量并混合均勻即可施工使用，經(jīng)24小時(shí)固化后可得到硬度為shoreD95，抗壓強(qiáng)度為140MPa，剪切強(qiáng)度為20MPa的仿金屬復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1.一種仿金屬復(fù)合材料，其特征在于它含有A、B兩組份A組份含有金屬粉、環(huán)氧樹脂、增韌劑和氣相二氧化硅，其中各組份的重量份數(shù)配比如下金屬粉50～80份環(huán)氧樹脂20～40份增韌劑5～10份 氣相二氧化硅1～5份B組份含有縮胺、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷和氣相二氧化硅和金屬粉，其中各組份的重量份數(shù)配比如下縮胺 80～90份金屬粉 2-5份 氣相二氧化硅2～10份2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚 5-10份γ-氨基三乙氧基硅烷 2～5份。
2.如權(quán)利要求1的材料，其特征是所述A、B組份的重量配比為A∶B＝5～8∶1。
3.如權(quán)利要求1的材料，其特征是所述金屬粉為鐵粉、銅粉、鋁粉、鈦粉和鉻粉。
4.如權(quán)利要求1的材料，其特征是所述金屬粉是經(jīng)處理后表面含Si-基的活性金屬粉末。
5.如權(quán)利要求1的材料，其特征是所述環(huán)氧樹脂為E-44雙酚A環(huán)氧樹脂或E-51雙酚A環(huán)氧樹脂。
6.如權(quán)利要求1的材料，其特征是所述增韌劑為端羧基丁腈橡膠。
7.如權(quán)利要求1的材料，其特征是所述縮胺為間苯二甲胺縮合物。
8.如權(quán)利要求1-7之一的仿金屬復(fù)合材料的制備方法，其特征是在超高溫爐內(nèi)，在2000～4000℃的溫度下，將金屬粉末和硅一起霧化，冷卻；A組份的配制將環(huán)氧樹脂、增韌劑在反應(yīng)釜中，40～60℃溫度下，共混攪拌2～3小時(shí)后，加入已經(jīng)處理過的金屬粉末，攪拌2～3小時(shí)后，再加入氣相二氧化硅，攪拌1～2小時(shí)后，在抽真空20～40mmHg條件下再攪拌1～2小時(shí)，得到膠泥狀材料；B組份的配制將縮胺、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷在室溫下混合攪拌2～3小時(shí)，再加入氣相二氧化硅、金屬粉攪拌1～2小時(shí)得膠泥狀材料；將A、B兩組份按比例混合均勻。
全文摘要
本發(fā)明為一種仿金屬復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的這種仿金屬復(fù)合材料含有環(huán)氧樹脂、增韌劑、縮胺、氣相二氧化硅及經(jīng)過特殊處理后表面含Si-基的活性金屬粉末等，制備時(shí)，先將金屬在超高溫爐中與硅一起霧化，再經(jīng)冷卻得到活性金屬粉末，再與其它原料按比例進(jìn)行混溶。本復(fù)合材料固化前呈膠泥狀，固化后無收縮，耐磨耐蝕，具有金屬光澤，可以進(jìn)行各類機(jī)械加工，廣泛用于金屬修補(bǔ)。
文檔編號(hào)C08K3/08GK1158341SQ9612049
公開日1997年9月3日 申請(qǐng)日期1996年11月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月15日
發(fā)明者翟海潮, 李印柏, 林新松, 王兵 申請(qǐng)人:北京市天山新材料技術(shù)公司