包含粘合劑的金屬粉末組合物制造技術

本發明專利技術涉及一種用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，包含鐵或鐵基粉末和包含干性油的粘合劑，其中該干性油包含共軛脂肪酸與多元醇的酯。的酯。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】包含粘合劑的金屬粉末組合物


[0001]本專利技術涉及一種用于制造壓制零件的粉末冶金組合物。具體地，本專利技術涉及一種包含改進的粘合劑的鐵粉組合物。

技術介紹

[0002]金屬粉末用于制造具有復雜和精細特征的金屬部件的廣泛工業和應用中。將金屬粉末填充到模具中，在升高的溫度下壓制和燒結。它是一種環境友好且具有成本效益的方法，因為它是一種能量和資源高效的生產方法。
[0003]這些金屬產品的質量要求不斷提高，因此需要具有改進性能的新型粉末組合物。最終燒結產品的一些最重要的性能是密度和尺寸公差，其首要的是必須一致。
[0004]最終產品尺寸變化的問題通常源于粉末混合物的不均勻性。
[0005]這些問題對于包括尺寸、密度和形狀不同的粉狀組分的粉末混合物尤其明顯，這是在粉末組合物的運輸、儲存和處理過程中發生離析的原因。這種離析意味著組合物的組成將不均勻，這進而意味著由粉末組合物制成的零件的組成不同，因此具有不同的性能。另一個問題是細顆粒，特別是那些較低密度的顆粒，例如石墨，在粉末混合物的處理過程中引起粉塵。
[0006]通過向粉末組合物中添加粘合劑，可以減少或消除離析和粉塵問題。粘合劑的目的是將小尺寸添加劑如合金組分顆粒牢固且有效地粘結到基體金屬顆粒的表面，因此減少離析和粉塵問題。
[0007]一種類型的粘合劑基于妥爾油，其是由樹樹脂組成并含有約20
?
50％松香酸(妥爾松香)和約35
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55％游離脂肪酸的干性油。此類粘合劑公開于美國專利4676831、4834800、6682579B2、6068813和5429792中。
[0008]US4676831一般性地公開了某些妥爾油作為粘合劑的用途。
[0009]US4834800(Semel)公開了某些成膜且水不溶性醇酸樹脂的用途，該醇酸樹脂是多元醇和多元酸在改性劑存在下的產物，該改性劑可能是干性油或可聚合液體單體，例如亞麻籽油、大豆油、桐油或妥爾油。
[0010]US6682579(Narasimhan)和US6068813(Semel)公開了妥爾油酯作為冶金粉末組合物中的粘合劑的可能用途。
[0011]US5429792(Luk)公開了一種冶金粉末組合物，其能夠在升高的溫度下進行壓制并且包含鐵基粉末、合金粉末、高溫壓制潤滑劑和粘合劑。優選的粘合劑包括纖維素酯樹脂、高分子量熱塑性酚醛樹脂、羥烷基纖維素樹脂、以及它們的混合物。
[0012]US3696230和GB1324486公開了一種包含鐵粉和粘合劑的混合物。
[0013]盡管現有技術的粘合劑表現令人滿意，但當生產形狀越來越復雜且對尺寸變化要求更高的部件時，增加的粘合力，尤其是隨著時間的推移保持粘合是有益的。
[0014]本專利技術涉及該問題的解決方案。這通過干性油的設計，通過選擇合適的干性脂肪酸和多元醇以及通過適當控制該油的干燥時間來實現。特定脂肪酸的選擇還有助于細顆粒
的更好粘結以及在儲存期間保持粘結。

技術實現思路

[0015]在本專利技術的一個方面，公開了一種用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其包含鐵或鐵基粉末和包含干性油的粘合劑，其中該干性油包含共軛脂肪酸與多元醇的酯。
[0016]在另一方面，本專利技術公開了根據前一方面的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中共軛脂肪酸是脫水蓖麻油脂肪酸。
[0017]在本專利技術的又另一方面，本專利技術公開了根據前述方面的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中該粘合劑還包含干燥劑。
[0018]在又另一方面，公開了根據前述權利要求中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中該多元醇選自：單季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、二
?
三羥甲基丙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷和甘油。
[0019]在又另一方面，公開了根據前一方面的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中該多元醇通過烷氧基化劑如環氧乙烷、環氧丙烷或環氧丁烷進行烷氧基化，從而產生乙氧基化、丙氧基化或丁氧基化。
[0020]在又另一方面，公開了根據前述方面的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中烷氧基化劑的程度為每1摩爾多元醇2
?
25摩爾所述烷氧基化劑。
[0021]在又另一方面，公開了根據前述權利要求中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中在所用多元醇上的羥基的酯化度為80
?
100％，優選90
?
100％。
[0022]在又另一方面，公開了根據前述權利要求中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中該干燥劑的至少一種組分選自Zn、Co、Mn、Pb、Zr或Ca的油溶性鹽。
[0023]在又另一方面，公開了根據前一方面的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中該干燥劑是含有鈷或有機鈷鹽的聚合物干燥劑。
[0024]在又另一方面，公開了根據前述方面中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中該粘合劑的量為粉末金屬組合物的0.01
?
1.0wt％，優選為粉末冶金組合物的0.01
?
0.5wt％，最優選0.01
?
0.2wt％。
[0025]在又另一方面，公開了根據前述方面中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中該粘合劑的干燥時間為0.2
?
4小時，優選0.2
?
3小時。
[0026]在又另一方面，公開了根據前述方面中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所述粉末還包含石墨。
[0027]在又另一方面，公開了根據前述方面中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所述粉末還包含至少一種潤滑劑。
[0028]在又另一方面，公開了根據前述方面中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其還包含至少一種選自合金元素、燒結助劑、機械加工性改進劑或硬質相材料的添加劑。
[0029]在又另一方面，公開了根據前述方面中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中粘合劑組合物的粘度在23℃下用Brookfield CAP粘度計在200rpm、錐體1下測量為50
?
5000mPas，優選100
?
1500mPas。
[0030]在又另一方面，公開了一種獲得用于制造壓制零件的粉末冶金組合物的方法，所
述方法包括：在180℃
?
220℃的溫度下將共軛脂肪酸與多元醇以對應于來自該多元醇的可用羥基80
?
130％脂肪酸的摩爾比混合，直到酯化達到小于49mg KOH/g，優選5
?
30mg KOH/g，從而獲得共軛脂肪酸與多元醇的酯；任選地加入干燥劑；并進一步與鐵粉混合，從而提供用于制造壓制零件的粉末冶金組合物。
具體實施方式
[0031]本文公開了一種用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其包含鐵或鐵基粉末和包含干性油的粘合劑，其中該干性油本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，包含
?
鐵或鐵基粉末，以及
?
包含干性油的粘合劑，
?
其中所述干性油包含共軛脂肪酸與多元醇的酯，并且其中所述共軛脂肪酸是脫水蓖麻油脂肪酸。2.根據權利要求1的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所述粘合劑還包含干燥劑。3.根據前述權利要求中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所述多元醇選自：單季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、二
?
三羥甲基丙烷、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷和甘油。4.根據權利要求3的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中將所述多元醇通過烷氧基化劑如環氧乙烷、環氧丙烷或環氧丁烷進行烷氧基化。5.根據權利要求3或4的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所述烷氧基化劑的程度為每1摩爾多元醇2
?
25摩爾所述烷氧基化劑。6.根據前述權利要求中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所用多元醇上的羥基的酯化度為80
?
100％，優選90
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100％。7.根據前述權利要求中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所述干燥劑的至少一種組分選自Zn、Co、Mn、Pb、Zr或Ca的油溶性鹽。8.根據權利要求7的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所述干燥劑為含有鈷或有機鈷鹽的聚合物干燥劑。9.根據前述權利要求中任一項的用于制造壓制零件的粉末冶金組合物，其中所述粘合劑的量為所述粉末金屬組合物的0.01
?
1.0wt％，優選為所述粉末...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P，
申請(專利權)人：霍加納斯股份有限公司，
類型：發明
國別省市：