CN110577724A - 一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，包括如下步骤：第一步、备料；第二步、环氧树脂干燥；第三步、混合液制备；第四步、树脂液制备；第五步、将生产出来的发动机装饰罩产品放在模腔内自然冷却，在产品的安装面倒入树脂液，搅拌均匀使树脂液填满发动机装饰罩产品安装面的间隙，然后自然冷却成型；第六步、烘干。本发明的定型工装采用树脂材料制成，以环氧树脂作为树脂基体，添加有改性氮化铝和硫酸钙晶须；相较于传统的铁质定型工装，本发明的定型工装具有如下优点：制作方法简单，耗时短，成本低，能大幅提高工作效率；重量轻，便于移动；树脂质地比金属软，在使用安全性能上更具优势；具有有良好的耐高温性能，且散热快。

Description

一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺

技术领域

本发明属于树脂材料技术领域，具体是涉及一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺。

背景技术

发动机装饰罩定型工装是对刚生产出来的发动机装饰罩进行冷却定型的，现有的定型工装采用的是铁质材料，具有使用寿命长，硬度高、表面光洁、尺寸精确和抗损性能好，模具表面不易磨损等优点，但是其成本高、散热慢。因此，树脂材料制成的定型工装应运而生。

中国专利201310594299.3公开了一种树脂模具及制模工艺，包括以下组份：环氧树脂、棕刚玉、环氧树脂固化剂和滑石粉，制模工艺包括以下步骤：公模型制作和树脂液配制：其中树脂液配制方法为：在搅拌桶内加入环氧树脂→加入棕钢玉砂，边加边搅拌均匀→加入环氧树脂固化剂，3分钟内搅拌均匀→立即加入滑石粉，2分钟内搅拌均匀→得到树脂液，立即使用；树脂母模型制作；树脂模具制作：在树脂母模型内放入加强筋模架再浇注树脂液，凝固后装配其它配件后得到树脂模具的上型或下型；该申请所述树脂模具具有尺寸精确、耐磨、耐腐蚀、成本低、寿命长的优点。但是该申请制得的树脂的导热性能较低，不能快速有效散热，难以满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，采用树脂材料制成，树脂材料中以环氧树脂作为树脂基体，添加有改性氮化铝和硫酸钙晶须；氮化铝具有优异的导热性能，经过改性处理后，不仅能够改善氮化铝粒子之间的团聚现象，还能够改善氮化铝粒子与环氧树脂基体之间的相容性，因而能均匀分布于树脂材料中，有效发挥导热性能，提高树脂材料的导热性能，使制得的定型工装具有良好的散热性能；硫酸钙晶须能够增强树脂材料的力学性能和耐高温性能，得到重量轻、耐高温、加工安全性好的发动机装饰罩树脂定型工装。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，包括如下步骤：

第一步、按照如下重量份数称取好各原料：环氧树脂80-100份、改性氮化铝4-5份、硫酸钙晶须3.2-4份、固化剂10-12份、溶剂72-90份；

第二步、将环氧树脂放置于80℃的烘箱中干燥60-70min，密封备用；

第三步、将溶剂置于60℃的水浴锅内，先磁力搅拌40-50min后再加入改性氮化铝和硫酸钙晶须，继续恒温水浴搅拌70-80min，得到混合液；

第四步、将第二步中干燥好的环氧树脂加入混合液中，置于60℃水浴锅中磁力搅拌55-65min，加入固化剂，超声振荡3-5min，再于60℃的水浴锅中搅拌8-10min，得树脂液；

第五步、将生产出来的发动机装饰罩产品放在模腔内自然冷却，待冷却之后在产品的安装面倒入树脂液，搅拌均匀使树脂液填满发动机装饰罩产品安装面的间隙，然后自然冷却成型；

第六步、最后将成型物置于55℃烘箱中干燥4-5h，取出自然冷却后，进行修边处理，制得发动机装饰罩树脂定型工装。

进一步地，所述固化剂为二乙烯三胺。

进一步地，所述溶剂为乙醇和磷酸三丁酯按照质量比为1:1得到的混合物。

进一步地，所述改性氮化铝由如下方法制备：

(1)称取1g三羟甲基氨基甲烷至烧瓶中，加入200mL去离子水，搅拌均匀，再加入0.1g花青素，室温下磁力搅拌30min，得到改性液，待用；

(2)按照固液比1g：100mL将纳米氮化铝与去离子水混合，超声震荡40min，再按照体积比1:1将其倒入改性液中，得混合液，向混合液中加入0.5g三羟甲基氨基甲烷，用盐酸调节混合液的pH至8.5，室温下磁力搅拌4-5h；

(3)反应结束，过滤，用去离子水反复清洗粉末6-8次，最后置于60℃烘箱中干燥12h，制得改性氮化铝。

本发明的有益效果：

本发明在定型工装原料中加入了改性氮化铝，氮化铝具有优异的导热性能，氮化铝属类金刚石氮化物，因此，花青素的芳香环结构能够与BN之间形成π-π相互作用，使得花青素吸附于氮化铝表面，使氮化铝表面引入了大量的亲水官能团-羟基，使得大的团聚颗粒被分开，成为了比较小的颗粒，且吸附在氮化铝表面的表花青素分子在氮化铝颗粒间形成物理位阻从而有效防止氮化铝粒子的团聚；改性氮化铝加入环氧树脂基体后，花青素在氮化铝与环氧树脂之间起到中介作用，从而使得氮化铝与环氧树脂的界面相互作用显著增强，从而改善树脂基体与填料之间的相容性；经过花青素表面修饰后，既能够改善氮化铝粒子之间的团聚现象，还能够改善氮化铝粒子与环氧树脂基体之间的相容性，因此，改性氮化铝粒子能均匀分布于树脂材料中，有效发挥导热性能，提高树脂材料的导热性能，使制得的定型工装具有良好的散热性能；

本发明的定型工装采用树脂材料制成，树脂材料中以环氧树脂作为树脂基体，添加有改性氮化铝和硫酸钙晶须；氮化铝具有优异的导热性能，经过改性处理后，不仅能够改善氮化铝粒子之间的团聚现象，还能够改善氮化铝粒子与环氧树脂基体之间的相容性，因而能均匀分布于树脂材料中，有效发挥导热性能，提高树脂材料的导热性能，使制得的定型工装具有良好的散热性能；硫酸钙晶须具有良好的耐热性和力学性能，能够增强树脂材料的力学性能和耐高温性能；

相较于传统的铁质定型工装，本发明制得的定型工装具有如下优点：

①定型工装制作方法简单，耗时短，成本低，能大幅提高工作效率；

②定型工装重量轻，便于移动；树脂质地比金属软，在使用安全性能上更具优势；

③定型工装具有有良好的耐高温性能，且散热快。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，包括如下步骤：

第一步、按照如下重量份数称取好各原料：环氧树脂80-100份、改性氮化铝4-5份、硫酸钙晶须3.2-4份、固化剂10-12份、溶剂72-90份；

所述固化剂为二乙烯三胺；

所述溶剂为乙醇和磷酸三丁酯按照质量比为1:1得到的混合物；其中的磷酸三丁酯不仅能够作为溶剂，还具有消泡作用；

第二步、将环氧树脂放置于80℃的烘箱中干燥60-70min，以去除环氧树脂中的气泡，并使其粘度降低，密封备用；

第三步、将溶剂置于60℃的水浴锅内，先磁力搅拌40-50min后再加入改性氮化铝和硫酸钙晶须，继续恒温水浴搅拌70-80min，得到混合液；

第四步、将第二步中干燥好的环氧树脂加入混合液中，置于60℃水浴锅中磁力搅拌55-65min，加入固化剂，超声振荡3-5min，再于60℃的水浴锅中搅拌8-10min，得树脂液；

第五步、将生产出来的发动机装饰罩产品放在模腔内自然冷却，待冷却之后在产品的安装面倒入树脂液，搅拌均匀使树脂液填满发动机装饰罩产品安装面的间隙，然后自然冷却成型；

第六步、最后将成型物置于55℃烘箱中干燥4-5h，取出自然冷却后，进行修边处理，制得发动机装饰罩树脂定型工装。

需要说明的是，本发明所使用的发动机装饰罩产品、模腔均为本领域技术人员惯用产品，生产出的发动机装饰罩树脂定型工装亦为本领域技术人员的常规工装形状，因此，在本发明中不对发动机装饰罩树脂定型工装的形状做具体描述。

其中，所述改性氮化铝由如下方法制备：

(1)称取1g三羟甲基氨基甲烷至烧瓶中，加入200mL去离子水，搅拌均匀，再加入0.1g花青素，室温下磁力搅拌30min，得到改性液，待用；

(2)按照固液比1g：100mL将纳米氮化铝与去离子水混合，超声震荡40min，再按照体积比1:1将其倒入改性液中，得混合液，向混合液中加入0.5g三羟甲基氨基甲烷，用盐酸调节混合液的pH至8.5，室温下磁力搅拌4-5h；

(3)反应结束，过滤，用去离子水反复清洗粉末6-8次，最后置于60℃烘箱中干燥12h，制得改性氮化铝；

氮化铝属类金刚石氮化物，因此，花青素的芳香环结构能够与BN之间形成π-π相互作用，使得花青素吸附于氮化铝表面，使氮化铝表面引入了大量的亲水官能团-羟基，使得大的团聚颗粒被分开，成为了比较小的颗粒，且吸附在氮化铝表面的表花青素分子在氮化铝颗粒间形成物理位阻从而有效防止氮化铝粒子的团聚；改性氮化铝加入环氧树脂基体后，花青素在氮化铝与环氧树脂之间起到中介作用，从而使得氮化铝与环氧树脂的界面相互作用显著增强，从而改善树脂基体与填料之间的相容性；经过花青素表面修饰后，既能够改善氮化铝粒子之间的团聚现象，还能够改善氮化铝粒子与环氧树脂基体之间的相容性，因此，改性氮化铝粒子能均匀分布于树脂材料中，有效发挥导热性能，提高树脂材料的导热性能，使制得的定型工装具有良好的散热性能。

实施例1

一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，包括如下步骤：

第一步、按照如下重量份数称取好各原料：环氧树脂80-100份、改性氮化铝4-5份、硫酸钙晶须3.2-4份、固化剂10-12份、溶剂72-90份；

第二步、将环氧树脂放置于80℃的烘箱中干燥60-70min，以去除环氧树脂中的气泡，并使其粘度降低，密封备用；

第三步、将溶剂置于60℃的水浴锅内，先磁力搅拌40-50min后再加入改性氮化铝和硫酸钙晶须，继续恒温水浴搅拌70-80min，得到混合液；

第四步、将第二步中干燥好的环氧树脂加入混合液中，置于60℃水浴锅中磁力搅拌55-65min，加入固化剂，超声振荡3-5min，再于60℃的水浴锅中搅拌8-10min，得树脂液；

第五步、将生产出来的发动机装饰罩产品放在模腔内自然冷却，待冷却之后在产品的安装面倒入树脂液，搅拌均匀使树脂液填满发动机装饰罩产品安装面的间隙，然后自然冷却成型；

第六步、最后将成型物置于55℃烘箱中干燥4-5h，取出自然冷却后，进行修边处理，制得发动机装饰罩树脂定型工装。

实施例2

一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，包括如下步骤：

第一步、按照如下重量份数称取好各原料：环氧树脂80-100份、改性氮化铝4-5份、硫酸钙晶须3.2-4份、固化剂10-12份、溶剂72-90份；

第二步、将环氧树脂放置于80℃的烘箱中干燥60-70min，以去除环氧树脂中的气泡，并使其粘度降低，密封备用；

第三步、将溶剂置于60℃的水浴锅内，先磁力搅拌40-50min后再加入改性氮化铝和硫酸钙晶须，继续恒温水浴搅拌70-80min，得到混合液；

第四步、将第二步中干燥好的环氧树脂加入混合液中，置于60℃水浴锅中磁力搅拌55-65min，加入固化剂，超声振荡3-5min，再于60℃的水浴锅中搅拌8-10min，得树脂液；

第五步、将生产出来的发动机装饰罩产品放在模腔内自然冷却，待冷却之后在产品的安装面倒入树脂液，搅拌均匀使树脂液填满发动机装饰罩产品安装面的间隙，然后自然冷却成型；

第六步、最后将成型物置于55℃烘箱中干燥4-5h，取出自然冷却后，进行修边处理，制得发动机装饰罩树脂定型工装。

实施例3

一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，包括如下步骤：

第一步、按照如下重量份数称取好各原料：环氧树脂80-100份、改性氮化铝4-5份、硫酸钙晶须3.2-4份、固化剂10-12份、溶剂72-90份；

第二步、将环氧树脂放置于80℃的烘箱中干燥60-70min，以去除环氧树脂中的气泡，并使其粘度降低，密封备用；

第三步、将溶剂置于60℃的水浴锅内，先磁力搅拌40-50min后再加入改性氮化铝和硫酸钙晶须，继续恒温水浴搅拌70-80min，得到混合液；

第四步、将第二步中干燥好的环氧树脂加入混合液中，置于60℃水浴锅中磁力搅拌55-65min，加入固化剂，超声振荡3-5min，再于60℃的水浴锅中搅拌8-10min，得树脂液；

第五步、将生产出来的发动机装饰罩产品放在模腔内自然冷却，待冷却之后在产品的安装面倒入树脂液，搅拌均匀使树脂液填满发动机装饰罩产品安装面的间隙，然后自然冷却成型；

第六步、最后将成型物置于55℃烘箱中干燥4-5h，取出自然冷却后，进行修边处理，制得发动机装饰罩树脂定型工装。

对比例1

将实施例1中的改性氮化铝原料换成普通氮化铝，其余原料及制备过程不变。

对比例2

将实施例1中的溶剂换为乙醇，其余原料及制备过程不变。

对实施例1-3和对比例1-2制得的工装材料进行如下性能测试：

测试热导率；通过热重分析仪测试热性能(T_10％为质量分解10％所对应的温度，T_50％为质量分解50％所对应的温度)；通过摆锤冲击试验机测试缺口冲击强度；

由表可知，实施例1-3制得的定型工装材料的热导率为1.257-1.278W·m^-1·K^-1，说明本发明制得的定型工装具有良好的散热性能，相较于对比例1，说明氮化铝经过改性处理后加入至树脂材料中，能显著提高树脂材料的导热性能；实施例1-3制得的定型工装材料的T_10％和T_50％分别为215.6-217.5℃、367.4-370.2℃，说明本发明制得的定型工装具有良好的耐热性能‘实施例1-3制得的定型工装的缺口冲击强度为3.50-3.54kJ·m^-2，说明本发明制得的定型工装具有良好的力学性能；相较于对比例1，说明氮化铝经过改性处理后，能更加均匀分布于树脂基体内，提高材料的力学性能；相较于对比例2，说明溶剂中的磷酸三丁酯不仅能够作为溶剂，还具有消泡作用，对树脂液起到消泡作用，进而提高树脂材料的综合性能。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、按照如下重量份数称取好各原料：环氧树脂80-100份、改性氮化铝4-5份、硫酸钙晶须3.2-4份、固化剂10-12份、溶剂72-90份；

第二步、将环氧树脂放置于80℃的烘箱中干燥60-70min，密封备用；

第三步、将溶剂置于60℃的水浴锅内，先磁力搅拌40-50min后再加入改性氮化铝和硫酸钙晶须，继续恒温水浴搅拌70-80min，得到混合液；

第四步、将第二步中干燥好的环氧树脂加入混合液中，置于60℃水浴锅中磁力搅拌55-65min，加入固化剂，超声振荡3-5min，再于60℃的水浴锅中搅拌8-10min，得树脂液；

第五步、将生产出来的发动机装饰罩产品放在模腔内自然冷却，待冷却之后在产品的安装面倒入树脂液，搅拌均匀使树脂液填满发动机装饰罩产品安装面的间隙，然后自然冷却成型；

第六步、最后将成型物置于55℃烘箱中干燥4-5h，取出自然冷却后，进行修边处理，制得发动机装饰罩树脂定型工装。

2.根据权利要求1所述的一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，其特征在于，所述固化剂为二乙烯三胺。

3.根据权利要求1所述的一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，其特征在于，所述溶剂为乙醇和磷酸三丁酯按照质量比为1:1得到的混合物。

4.根据权利要求1所述的一种生产发动机装饰罩树脂定型工装的工艺，其特征在于，所述改性氮化铝由如下方法制备：

(1)称取1g三羟甲基氨基甲烷至烧瓶中，加入200mL去离子水，搅拌均匀，再加入0.1g花青素，室温下磁力搅拌30min，得到改性液，待用；

(2)按照固液比1g：100mL将纳米氮化铝与去离子水混合，超声震荡40min，再按照体积比1:1将其倒入改性液中，得混合液，向混合液中加入0.5g三羟甲基氨基甲烷，用盐酸调节混合液的pH至8.5，室温下磁力搅拌4-5h；

(3)反应结束，过滤，用去离子水反复清洗粉末6-8次，最后置于60℃烘箱中干燥12h，制得改性氮化铝。