CN106671249A - 一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法 - Google Patents

一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法 Download PDF

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    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/26—Producing shaped prefabricated articles from the material by slip-casting, i.e. by casting a suspension or dispersion of the material in a liquid-absorbent or porous mould, the liquid being allowed to soak into or pass through the walls of the mould; Moulds therefor ; specially for manufacturing articles starting from a ceramic slip; Moulds therefor
    • B28B1/261—Moulds therefor
    • B28B1/262—Mould materials; Manufacture of moulds or parts thereof
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Abstract

本发明涉及一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法，属于石膏模具材料领域。该石膏模具材料所用石膏为α-石膏和β-石膏，原位聚合改性剂为丙烯酸、添加量为10wt％～15wt％。其制备方法为：按α-石膏质量：β-石膏质量为1∶1各称取一定量的石膏待用，按α-石膏和β-石膏总质量的10wt％～15wt％称取丙烯酸单体待用，按丙烯酸单体质量的3wt％称取过硫酸钾待用，按α-石膏和β-石膏总质量的160wt％称取一定量的水放入烧杯中待用，将称取待用的过硫酸钾溶于已称取待用的水中，搅拌3-5min，再倒入已称取待用的丙烯酸单体，搅拌3-5min之后，加入已称取待用的α-石膏和β-石膏，再搅拌5min后，倒入模具中，1h之后脱模，放入温度为40℃，相对湿度为90％rh的恒温恒湿养护中养护48h后，得到丙烯酸原位聚合改性石膏模具。本发明可作为陶瓷注浆成型模具，延长模具的使用寿命，提高陶瓷注浆成型效率等方面具有重要意义。

Description

一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法
技术领域
本发明属于石膏模具材料生产领域，具体涉及一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法。
技术背景
石膏模具是陶瓷工业生产中长期以来使用的传统模具，由于其制作成本低廉、资源丰富、绿色环保、吸水率高、成模可塑性好、棱角分明等优点一直被广泛用于陶瓷注浆成型工艺中。
但随着陶瓷工业逐步向机械化与自动化生产方向的发展，石膏模具强度低、使用寿命短、质量差的致命弱点日发突出，石膏材料本身存在的局限性，已制约了陶瓷生产向优质、高效的方向发展。
发明内容
本发明的目的在于针陶瓷生产中，石膏模具硬度低、使用寿命短等缺点，而提供一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法。
本发明的技术方案与技术特征为：
以α-石膏和β-石膏为改性对象，按α-石膏质量：β-石膏质量为1∶1各称取50g待用，按α-石膏和β-石膏总质量的10wt％～15wt％称取10～15g丙烯酸单体待用，按丙烯酸单体质量的3wt％称取0.3～0.45g过硫酸钾待用，按α-石膏和β-石膏总质量的160wt％称取160g水放入烧杯中待用，将称取待用的过硫酸钾溶于已称取待用的水中，搅拌3-5min，再倒入已称取待用的丙烯酸单体，搅拌3-5min之后，加入已称取待用的α-石膏和β-石膏，再搅拌5min后，倒入模具中，1h之后脱模，放入温度为40℃，相对湿度为90％rh的恒温恒湿养护中养护48h后，得到丙烯酸原位聚合改性石膏模具。
所用α-石膏细度为120目-180目。
所用β-石膏细度为80目～90目。
所用丙烯酸单体纯度为99.9％。
所用过硫酸钾纯度为99.5％。
所用水为城市生活用水，符合《城市居民生活用水量标准》，编号为：GB/T50331-2002。
所获得的丙烯酸原位聚合改性石膏抗压强度达到11.3×106N/m2～14.3×106N/m2，抗折强度达到4.5×106N/m2～6.7×106N/m2，表面硬度为38HV～43HV。
具体实施方式
实施例1
按α-石膏质量：β-石膏质量为1∶1各称取50g待用，按α-石膏和β-石膏总质量的12wt％称取12g丙烯酸单体待用，按丙烯酸单体质量的3wt％称取0.36g过硫酸钾待用，按α-石膏和β-石膏总质量的160wt％称取160g水放入烧杯中待用，将称取待用的过硫酸钾溶于已称取待用的水中，搅拌3-5min，再倒入已称取待用的丙烯酸单体，搅拌3-5min之后，加入已称取待用的α-石膏和β-石膏，再搅拌5min后，倒入模具中，1h之后脱模，放入温度为40℃，相对湿度为90％rh的恒温恒湿养护中养护48h后，得到丙烯酸原位聚合改性石膏模具。
该丙烯酸原位聚合改性石膏模具，经扫描电镜和投射电镜分析，其显微结构为：α-石膏与β-石膏形成三维孔隙骨架结构，丙烯酸单体在其三维孔隙中原位聚合。经抗折强度、抗压强度和表面硬度测试，结果显示丙烯酸原位聚合改性石膏抗压强度达到12.6×106N/m2，与普通石膏模具比较其抗压强度提高32％，抗折强度达到5.2×106N/m2，与普通石膏模具比较其抗折强度提高37％，表面硬度为41HV，与普通石膏模具比较其表面强度提高23％。
实施例2
按α-石膏质量：β-石膏质量为1∶1各称取50g待用，按α-石膏和β-石膏总质量的15wt％称取15g 丙烯酸单体待用，按丙烯酸单体质量的3wt％称取0.45g过硫酸钾待用，按α-石膏和β-石膏总质量的160wt％称取160g水放入烧杯中待用，将称取待用的过硫酸钾溶于已称取待用的水中，搅拌3-5min，再倒入已称取待用的丙烯酸单体，搅拌3-5min之后，加入已称取待用的α-石膏和β-石膏，再搅拌5min后，倒入模具中，1h之后脱模，放入温度为40℃，相对湿度为90％rh的恒温恒湿养护中养护48h后，得到丙烯酸原位聚合改性石膏模具。
该丙烯酸原位聚合改性石膏模具，在全自动生产线上使用，其循环使用次数超过350次以上且表面仍光滑；用于常压注浆的改性石膏模具可使用次数为137次，其使用寿命较普通石膏模具提高67％。

Claims (8)

1.一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法，其特征在于以矿物组成为α-石膏和β-石膏为改性对象，以丙烯酸为改性剂，该丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法包括以下步骤：原料称取、混合搅拌、成型脱模、养护。
2.如权利要求1所述的一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法，其特征在于所用石膏为α-石膏和β-石膏两种，所用α-石膏细度为120目-180目，所用β-石膏细度为80目～90目。
3.如权利要求1所述的一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法，其特征在于所用丙烯酸单体其纯度为纯度为99.9％，添加量为石膏质量的10wt％～15wt％。
4.如权利要求1所述的一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法，其特征在于所用硫酸钾纯度为99.5％，添加量为丙烯酸单体质量的3wt％。
5.如权利要求1所述的一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法，其特征在于原料称取是石膏按α-石膏质量：β-石膏质量为1∶1称取，丙烯酸单体单体质量按α-石膏和β-石膏总质量的10wt％～15wt％称取，过硫酸钾按丙烯酸单体质量的3wt％称取，水按按α-石膏和β-石膏总质量的160wt％称取。
6.如权利要求1所述的一种丙烯酸原位聚合改性石膏模具的制备方法，其特征在于混合搅拌是将称取待用的过硫酸钾溶于已称取待用的水中，搅拌3-5min，再倒入己称取待用的丙烯酸单体，搅拌3-5min之后，加入已称取待用的α-石膏和β-石膏，再搅拌5min。
7.如权利要求1所述的一种极性聚合物插层制备管状粘土的方法，其特征在于成型脱模是将混合搅拌后的浆体倒入模具中成型，1h之后脱模。
8.如权利要求1所述的一种极性聚合物插层制备管状粘土的方法，其特征在于养护是成型脱模后的坯体放入温度为40℃，相对湿度为90％rh的恒温恒湿养护中养护48h后，得到抗压强度达到11.3×106N/m2～14.3×106N/m2，抗折强度达到4.5×106N/m2～6.7×106N/m2，表面硬度为38HV～43HV丙烯酸原位聚合改性石膏模具。
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