一种模具材料耐热涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种模具材料耐热涂层的制备方法，属于涂层材料制备技术领域。本发明首先将氧化硅、高岭土、硅酸钠等球磨成粉后与去离子水、聚乙烯吡咯烷酮搅拌制成混合液，再将甲基硅树脂与氢氧化钠溶液、苯酚等搅拌反应后与石油醚搅拌，随后静置收集有机层进行蒸馏处理，再将得到的有机硅改性酚醛树脂与混合液、偶联剂等搅拌制成粘结剂，再利用碳化硅、碳化铬、石墨烯等制成的粉末与磷酸二氢铝溶液搅拌制成填料，最后将填料与粘结剂、羧甲基纤维素等搅拌制成涂料，将涂料涂覆在模具表面固化即可得到模具材料耐热涂层，本发明制得的耐热涂层强度高，具有优异的耐高温及耐久性能，涂覆后有效延长了模具使用寿命，具有广阔的应用空间。

主权项

一种模具材料耐热涂层的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取5～8g氧化硅、6～10g高岭土、15～20g硅酸钠和3～5g氧化铝，加入到球磨机中球磨2～3h，过100～200目筛，得到混合粉末，将混合粉末加入到烧杯中，再加入100～200mL去离子水和6～8g聚乙烯吡咯烷酮，搅拌20～30min，得到混合液，备用；（2）称取8～10g甲基硅树脂加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将烧瓶置于水浴锅中，升温至90～100℃，再加入100～200mL质量分数为20%氢氧化钠溶液，搅拌反应2～3h，随后再加入5～7g苯酚，搅拌20～30min，待苯酚全部溶解后，向烧瓶中通入200～300mL甲醛，搅拌反应2～3h，反应结束，向反应物中加入100～200mL石油醚，搅拌20～30min，静置分层，收集有机层，将有机层于90～100℃蒸馏2～3h，得到有机硅改性酚醛树脂；（3）将上述有机硅改性酚醛树脂加入到烧杯中，再加入步骤（1）备用的混合液，搅拌均匀后，再加入0.1～0.3g偶联剂KH‑550、6～8g硼粉和8～12g缩合磷酸铝，搅拌30～40min，得到粘结剂，备用；（4）称取10～20g碳化硅、6～8g碳化铬、5～8g碳化钨、3～5g石墨烯和8～12g镍粉加入到粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，得到混合粉末，将混合粉末加入到烧杯中，再加入50～60mL质量分数为20%磷酸二氢铝溶液，搅拌5～10min，得到填料；（5）按重量份数计，称取50～60份上述填料、20～30份步骤（3）备用的粘结剂、6～8份N,N‑二苯基‑对苯二胺、3～5份羧甲基纤维素和3～5份聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚，加入到搅拌机中，搅拌10～20min后，得到涂料，用丙酮清洗待涂覆模具表面并晾干，将涂料用喷枪均匀喷涂于模具表面，控制涂覆厚度为0.5～0.8mm，将涂覆后的模具置于烘箱中，在280～300℃固化40～50min，随后将模具取出并自然冷却至室温，得到模具材料耐热涂层。