专利名称：一种仿金属复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及复合材料，特别是涉及一种可以在室温固化成类似金属的复合材料及其制备方法。
随着改革开放的不断深入，国民经济的不断发展，各行各业的新生事物层出不穷，特别是性能优良的新型材料更是有取代使用多年的、已经暴露了很多缺陷而不适应现代化工业生产要求的旧式材料的明显趋势。目前，金属修补一般采用堆焊、热喷涂、电镀、电刷镀等方法，其修补过程不但需要昂贵的设备，而且还要消耗大量能量，且有时热修复工艺还造成零件变形、裂纹等。
本发明的目的是提供一种坚硬并具有金属光泽的复合材料。
本发明的另一个目的是提供一种上述仿金属复合材料的制备方法。
本发明的仿金属复合材料含有A、B两组份A组份含有金属粉、环氧树脂、增韧剂和气相二氧化硅，其中各组份的重量份数配比如下金属粉50～80份环氧树脂 20～40份增韧剂5～10份 气相二氧化硅 1～5份B组份含有缩胺、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷、气相二氧化硅和金属粉，其中各组份的重量份数配比如下缩胺 80～90份 金属粉2～5份气相二氧化硅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份本发明的仿金属复合材料中所述A、B组份的重量配比为A∶B＝5～8∶1。
本发明的仿金属复合材料中所述金属粉优选为铁粉、铜粉、铝粉、钛粉和铬粉，且是经处理后表面含Si-基的活性金属粉末，因其活性高，使得它与高分子聚合物之间产生很强的分子键，能够形成高强度金属复合材料，是该复合材料的骨材。
本发明的仿金属复合材料中所述环氧树脂优选为市售E-44或E-51双酚A环氧树脂；增韧剂优选为端羧基丁腈橡胶；缩胺优选为间苯二甲胺缩合物。
本发明的仿金属复合材料固化前呈胶泥状，因不含溶剂，所以固化后无收缩，可任意成形，并可在室温固化成类似金属的复合材料，呈金属光泽，机械强度高，耐磨耐蚀，可进行各类机械加工。
本发明的仿金属复合材料的制备方法如下在超高温炉内，在2000～4000℃的温度下，将金属粉末和硅一起雾化，冷却，可形成超细颗粒，金属粉表面会包敷一层硅，使其表面含Si-基；A组份的配制将环氧树脂、增韧剂在反应釜中，40～60℃温度下，共混搅拌2～3小时后，加入已经处理过的金属粉末，搅拌2～3小时后，再加入气相二氧化硅，搅拌1～2小时后，在抽真空20～40mmHg条件下再搅拌1～2小时，得到胶泥状材料；B组份的配制先将缩胺、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷在室温下混合搅拌2～3小时，再加入气相二氧化硅、金属粉搅拌1～2小时得胶泥状材料；
将A、B两组份按比例混合均匀，室温即可得到本发明的仿金属复合材料。
本发明的仿金属复合材料的制备方法工艺合理，设备简单，使用方便，室温即可固化，且固化快，可进行极其简便易行的修复工作，使用时不需专门设备，可以进行各种机械加工，广泛适用于各类铸件缺陷填补和零件磨损、划伤的修复。
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
实施例配制一种耐磨耐蚀的仿金属复合材料，它含有A、B两个组份，其中A组份含有E-51环氧树脂、端羧基液体丁腈橡胶、钛粉、铬粉、铁粉和气相二氧化硅，所述各组份的重量份数配比如下E-51 环氧树脂 30份 铁粉 50份端羧基液体丁腈橡胶 5份钛粉 3份铬粉10份 气相二氧化硅 2份B组份含有间苯二甲胺缩合物、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷、钛粉和气相二氧化硅，所述成份的重量份数配比如下间苯二甲胺缩合物 90份 气相二氧化硅 2份2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚 3份 钛粉 3份γ-氨基三乙氧基硅烷2份制备时，先将铁粉、钛粉、铬粉分别在超高温炉内，在3000℃温度下，与硅一起高温雾化，立刻冷却制成表面含Si-基的特殊金属粉；将E-51环氧树脂、端羧基液体丁腈橡胶在反应釜中，50℃的温度下共混搅拌3小时，将上述处理好的铁粉及钛粉、铬粉一起加到反应釜中，搅拌3小时后再加入气相二氧化硅，搅拌2小时后，在抽真空(30mmHg)条件下继续搅拌1.5小时，得到胶泥状的A组份；将间苯二甲胺缩合物、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷在室温下搅拌混合3小时，再加入钛粉、气相二氧化硅搅拌1.5小时得胶泥状B组份；最后将A、B两组份以A∶B＝7∶1(重量)称量并混合均匀即可施工使用，经24小时固化后可得到硬度为shoreD95，抗压强度为140MPa，剪切强度为20MPa的仿金属复合材料。
权利要求
1.一种仿金属复合材料，其特征在于它含有A、B两组份A组份含有金属粉、环氧树脂、增韧剂和气相二氧化硅，其中各组份的重量份数配比如下金属粉50～80份环氧树脂20～40份增韧剂5～10份 气相二氧化硅1～5份B组份含有缩胺、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷和气相二氧化硅和金属粉，其中各组份的重量份数配比如下缩胺 80～90份金属粉 2-5份 气相二氧化硅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.如权利要求1的材料，其特征是所述A、B组份的重量配比为A∶B＝5～8∶1。
3.如权利要求1的材料，其特征是所述金属粉为铁粉、铜粉、铝粉、钛粉和铬粉。
4.如权利要求1的材料，其特征是所述金属粉是经处理后表面含Si-基的活性金属粉末。
5.如权利要求1的材料，其特征是所述环氧树脂为E-44双酚A环氧树脂或E-51双酚A环氧树脂。
6.如权利要求1的材料，其特征是所述增韧剂为端羧基丁腈橡胶。
7.如权利要求1的材料，其特征是所述缩胺为间苯二甲胺缩合物。
8.如权利要求1-7之一的仿金属复合材料的制备方法，其特征是在超高温炉内，在2000～4000℃的温度下，将金属粉末和硅一起雾化，冷却；A组份的配制将环氧树脂、增韧剂在反应釜中，40～60℃温度下，共混搅拌2～3小时后，加入已经处理过的金属粉末，搅拌2～3小时后，再加入气相二氧化硅，搅拌1～2小时后，在抽真空20～40mmHg条件下再搅拌1～2小时，得到胶泥状材料；B组份的配制将缩胺、2、4、6一三(二甲胺基甲基)苯酚、γ-氨基三乙氧基硅烷在室温下混合搅拌2～3小时，再加入气相二氧化硅、金属粉搅拌1～2小时得胶泥状材料；将A、B两组份按比例混合均匀。
全文摘要
本发明为一种仿金属复合材料及其制备方法。本发明的这种仿金属复合材料含有环氧树脂、增韧剂、缩胺、气相二氧化硅及经过特殊处理后表面含Si-基的活性金属粉末等，制备时，先将金属在超高温炉中与硅一起雾化，再经冷却得到活性金属粉末，再与其它原料按比例进行混溶。本复合材料固化前呈胶泥状，固化后无收缩，耐磨耐蚀，具有金属光泽，可以进行各类机械加工，广泛用于金属修补。
文档编号C08K3/08GK1158341SQ9612049
公开日1997年9月3日 申请日期1996年11月15日 优先权日1996年11月15日
发明者翟海潮, 李印柏, 林新松, 王兵 申请人:北京市天山新材料技术公司