一種精密鑄造蠟的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及精密鑄造模料領(lǐng)域，特別涉及一種精密鑄造蠟。
【背景技術(shù)】
[0002] 精密鑄造蠟是在熔模精密鑄造中制造零件鑄模的專用材料，精密鑄造件蠟?zāi)Ｐ偷?收縮率、結(jié)晶冷卻時(shí)間、表面光潔度和浸潤(rùn)性即與耐火材料的粘附性，是決定鑄件精度的重 要因素。
[0003] 航空航天工業(yè)領(lǐng)域中有許多超大型整體結(jié)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)件中有較多的厚大部位，由 于這種厚大整體型精密結(jié)構(gòu)件的特點(diǎn)，要求模料收縮率小、尺寸穩(wěn)定性好、流動(dòng)性好、抗彎 曲強(qiáng)度高、硬度高、表面光滑且具有潤(rùn)濕性使得耐火材料易于粘附在模型表面。大部分模料 應(yīng)用在上述厚大整體型精密結(jié)構(gòu)件時(shí)在厚實(shí)部位收縮率較大，不能得到精確尺度的模型； 流動(dòng)性差，在薄結(jié)構(gòu)部位，蠟不能很好的填充到模具中；表面光潔度不高和潤(rùn)濕性不夠，導(dǎo) 致制得的耐火材料模具的里面易形成凹凸、坑洼表面；抗彎曲強(qiáng)度和表面硬度不高，使得大 型部件容易變形且很難對(duì)表面進(jìn)行無(wú)損修復(fù)。
[0004] 目前已知的精密鑄造模料：中國(guó)專利CN200410050781. 1公布了"一種精密鑄造 模料"，該模料包括石油蠟20 %~70 %，石油樹(shù)脂20 %~70 %，高分子聚合物1 %~8 %， 礦物蠟和動(dòng)植物蠟1 %~15%，該模料只適用于制作大型薄壁整體精鑄結(jié)構(gòu)件，線收縮率： 0. 5%~0. 7% ;中國(guó)發(fā)明專利CN200610046640. 1公布了 "一種飾品精密鑄造模料"，該模 料包括氫化微晶蠟20 %~60 %，石蠟10 %~40 %，石油樹(shù)脂20 %~60 %，高分子聚合物 20%~70%，礦物蠟和動(dòng)植物蠟1 %~15%，該模料適用于制作小型金銀飾品精密鑄造及 其他飾品精密鑄造的蠟?zāi)Ｐ?，線收縮率：〇. 4%~0. 6%。中國(guó)發(fā)明專利CNOO119620. 0公 布了"飾品熔模鑄造用超精細(xì)模料"，該發(fā)明的組分配比如下：石蠟34%~50%，其他蠟 18%~32%，改性松香樹(shù)脂15%~33%，高分子聚合物6%~12%，助溶劑0. 5%~1%，適 用于制作飾品精密鑄造的蠟?zāi)?，線收縮率：1. 2%。
[0005] 上述技術(shù)產(chǎn)品采用石油蠟、松香類或石油樹(shù)脂類樹(shù)脂、EVA類高分子聚合物，松香 基料在使用過(guò)程中容易氧化，生成的過(guò)氧化物有致癌的危險(xiǎn)，不利于職業(yè)健康，而且其變質(zhì) 容易導(dǎo)致模料粘度增加，使得模料工藝性能變差；且產(chǎn)品收縮率較大，為了減少收縮率，通 常加入有機(jī)填料來(lái)彌補(bǔ)不足，如中國(guó)專利CN102876054A公布了"熔模精密鑄造用填料模 料"，該模料包含石油蠟5%~70 %，樹(shù)脂5%~70 %，有機(jī)高分子聚合物1 %~20 %，木薯 粉淀粉1%~40%，只適用于制作大型薄壁熔模精密鑄件和表面質(zhì)量要求較高的飾品鑄件 的模型蠟，收縮率小于〇. 4%。以上技術(shù)產(chǎn)品都不能解決蠟?zāi)Ｐ统叽绶€(wěn)定性差，隨著時(shí)間增 加，收縮率不斷加大，且不能保證各個(gè)蠟?zāi)Ｐ统叽缇?，尤其?duì)于厚大部件的模型因其結(jié)晶 冷卻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致本部位的收縮不均，變型嚴(yán)重；含有填料的模料雖然減少了收縮率，但 填料在厚大部件中成型不能完全分布均勻，還容易產(chǎn)生氣穴、空洼、凹陷等不良表面；特別 針對(duì)航空工業(yè)等尺寸精度要求很高的產(chǎn)品，完全不能滿足使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種精密鑄造蠟，用于制作具有厚大部位結(jié)構(gòu) 的大型整體結(jié)構(gòu)件的精密鑄造模型，其冷卻結(jié)晶時(shí)間短，尺寸穩(wěn)定性高而且收縮率小。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種精密鑄造蠟，其特征在于，按重量計(jì)包括：
[0008] (a)石油蠟和微晶蠟其中一種或多種10~50% ;
[0009] (b)合成蠟 1 ~30%;
[0010] (c)增粘樹(shù)脂10~70% ;
[0011] ⑷結(jié)晶促進(jìn)劑0· 01~10% ;
[0012] (e)相容劑 0· 5 ~10% ;
[0013] 以上各組分含量總和為100%。
[0014] 優(yōu)選的，所述石油錯(cuò)烙點(diǎn)范圍為45~90°C，所述微晶錯(cuò)滴點(diǎn)范圍為45~160°C。
[0015] 優(yōu)選的，所述合成蠟用量為5~20%。
[0016] 優(yōu)選的，所述石油蠟為52#全精煉石蠟、54#全精煉石蠟、56#全精煉石蠟、60#全精 煉石蠟、62#全精煉石蠟、64#全精煉石蠟、66#全精煉石蠟、68#全精煉石蠟、70#全精煉石蠟 (購(gòu)自中國(guó)石油化工股份有限公司荊門分公司），60#半精煉石蠟、54#半精煉石蠟、52#半精 煉石蠟、50#半精煉石蠟（購(gòu)自中石油撫順石化公司），48#半精煉石蠟（購(gòu)自中國(guó)石油化工 股份有限公司荊門分公司），可以是一種或多種。
[0017] 優(yōu)選的，所述微晶蠟為110#微晶蠟、90#微晶蠟（購(gòu)自中國(guó)石油化工股份有限公司 荊門分公司），70#微晶蠟、64#微晶蠟（購(gòu)自南陽(yáng)石蠟精細(xì)化工廠），60#微晶蠟、62#微晶 蠟、58#微晶蠟、56#微晶蠟、54#微晶蠟、52#微晶蠟（購(gòu)自中石油撫順石化公司），美國(guó)微晶 蠟W445、德國(guó)TA38W微晶蠟、德國(guó)巴斯夫LuwaxAF30微晶蠟，可以是一種或多種。
[0018] 優(yōu)選的，所述合成蠟熔點(diǎn)范圍為45~160°C，選自聚乙烯蠟（美國(guó)霍尼韋爾）、 op35合成蠟（建德遠(yuǎn)方針紡有限公司）、硬質(zhì)OP合成蠟（上海焦耳蠟業(yè)有限公司）、氧化 聚乙烯蠟（美國(guó)霍尼韋爾）、聚丙烯蠟（瑞士科萊恩）、費(fèi)托蠟（河南東洋蠟業(yè)有限公司、 瑞士科萊恩）、SP-30蠟（南非沙索）、SAS0LWAXC80合成蠟（南非沙索）、蒙旦酯蠟（德國(guó) 科萊恩）、蒙旦蠟（德國(guó)科萊恩）、合成酰胺蠟（江西威科油脂化學(xué)有限公司）、聚酰胺蠟 (SUNMIDE50,日本三合；Licolub FAl德國(guó)科萊恩）、聚四氟乙烯改性聚乙烯蠟（瑞士科萊 恩）、SX55R合成石蠟（殼牌SX55R)、合成聚酯蠟（EUR0CERAS公司），可以是一種或多種。
[0019] 優(yōu)選的，所述增粘樹(shù)脂為固體增粘樹(shù)脂或液體型增粘樹(shù)脂中的一種或其混合物， 固體增粘樹(shù)脂的環(huán)球軟化點(diǎn)范圍為40~180°C，液體型增粘樹(shù)脂的傾點(diǎn)范圍-57~+35°C; 固體增粘樹(shù)脂選自萜烯類酚醛樹(shù)脂（日本荒川、美國(guó)亞利桑那化學(xué)公司）、萜烯苯乙烯樹(shù) 月旨（廣州松寶化工有限公司），烷基苯乙烯樹(shù)脂，醛酮樹(shù)脂^!?(^…!《(^、^!(^，翁開(kāi)爾有 限公司），聚醛樹(shù)脂（長(zhǎng)沙倡泰實(shí)業(yè)有限公司），改性酚醛樹(shù)脂（牌號(hào)：210、開(kāi)化誠(chéng)信樹(shù)脂 有限公司），對(duì)叔丁基苯酚甲醛樹(shù)酯（重慶市恒安化工有限公司）、丁晴改性酚醛樹(shù)脂（無(wú) 錫市明洋粘結(jié)材料有限公司）、丙烯酸樹(shù)脂（BR-85、日本三菱）、辛基酚醛增粘樹(shù)脂、叔丁酚 醛增粘樹(shù)脂（太原市元太生物化工有限公司）、苯酚聚乙炔類樹(shù)脂（K0RESIN超級(jí)增粘樹(shù)脂 BASF德國(guó)）、古馬隆樹(shù)脂（上海寶鋼化工寶山分公司）、氫化松香甘油酯（美國(guó)Pinova)、 ESC〇rez5600增粘樹(shù)脂（?？松梨诠荆灰后w型增粘樹(shù)脂選自液體萜烯類樹(shù)脂（廣州 松寶化工有限公司）、液態(tài)松香類樹(shù)脂（廣州松寶化工有限公司）、松香改性液態(tài)增粘樹(shù)脂 (廣東林科科技開(kāi)發(fā)有限公司）、液體石油類樹(shù)脂C5 (美國(guó)WINGTACK公司）、液體石油樹(shù)脂 C9(淄博市臨淄齊德化工有限公司）、液體古馬隆樹(shù)脂（濟(jì)南瀛娘化工有限公司），可以是一 種或多種。
[0020] 優(yōu)選的，所述增粘樹(shù)脂的用量為30~60 %。
[0021] 優(yōu)選的，所述結(jié)晶促進(jìn)劑為失水山梨醇脂肪酸酯類、聚醚胺類、聚醚類，分子量分 別為200~70000、200~100000、200~100000 ;失水山梨醇脂肪酸酯類可選S-20, S-40， S-60, S-80, S-85(江蘇省海安石油化工廠）；聚醚胺類可選聚醚胺D230、D400、D2000、 T403 (德國(guó)巴斯夫），聚醚胺MA-223、MA-240、MA-2200、MA-340、MA-3500 (無(wú)錫阿科力科技 股份有限公司），聚醚胺 T-4032、T-50002、ED-900、ED-2003、T-403、T-5000、D-230、D-2000、 ED-600、ED-900 (蘇州長(zhǎng)科實(shí)業(yè)有限公司）；聚醚類可選聚醚多元醇（江蘇省海安石油化工 廠），丙二醇嵌段聚醚（江蘇省海安石油化工廠），烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚（江蘇省海 安石油化工廠），聚醚多元醇（江蘇省海安石油化工廠），無(wú)規(guī)聚醚、異構(gòu)十三醇無(wú)規(guī)聚醚、 脂肪胺聚氧乙烯醚、月桂酸無(wú)規(guī)聚醚（江蘇省海安石油化工廠），可以為一種或多種。
[0022] 優(yōu)選的，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝類聚合物，變形溫度范圍50~260°C，選自馬 來(lái)酸酐接枝線性低密度聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、馬來(lái)酸酐接枝 聚烯烴、馬來(lái)酸酐接枝乙丙彈性體（南京德巴化工有限公司），苯乙烯-馬來(lái)酸酐-丁二烯 共聚物、苯乙烯-馬來(lái)酸酐-丙烯腈共聚物、苯乙烯-馬來(lái)酸酐共聚物、苯乙烯-馬來(lái)酸酐 無(wú)規(guī)共聚物（上海華雯電子新材料有限公司），苯乙烯-丙烯酸-馬來(lái)酸酐共聚物（法國(guó) 阿科瑪），馬來(lái)酸酐接枝物（ExxelorTM，?？松梨冢?，彈性體接枝馬來(lái)酸酐（Sunny-Tough, 上海日之升），苯乙烯馬來(lái)酸酐酯（SMA1440Flake、SMA2625、SMA3840Flake、SMA17352,法國(guó) 克雷威利CRAYVALLEY)，苯乙烯-二甲胺基丙胺馬來(lái)酰亞胺共聚物（SMA1000I、SMA2000I、 SMA3000I、SMA4000I，法國(guó)克雷威利CRAY VALLEY)，三元乙丙馬來(lái)酸酐接枝（儀征斯瑞達(dá)塑 業(yè)有限公司），馬來(lái)酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯（TRD-200A、美國(guó)陶氏），可以為一種或多種。
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